Axe Environnement

Le LGE développe des stratégies de dépollution adaptées aux différents types de sols et polluants. Ces stratégies reposent principalement sur des approches chimiques (lavage de sol) et biologiques (biostimulation et bioaugmentation) avec comme objectif l’amélioration de la disponibilité des polluants. Pour chacune des stratégies, le choix de la molécule extractrice ou du microorganisme d’intérêt est réalisé en amont afin d’optimiser les performances d’extraction des polluants. L'approche combine le lavage des sols avec des (bio)surfactants (produits ex-situ ou in-situ) et le traitement des eaux de lavage par procédés électrochimiques d'oxydation avancée, procédé largement développé au LGE (voir sous-axe 1). Les travaux portent particulièrement sur la famille des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, pollution courante sur les sites en activité tout comme sur les friches industrielles. Le laboratoire étudie les mécanismes de production de métabolites bactériens améliorant la disponibilité des polluants (sidérophores, biosurfactants) et leur faisabilité industrielle, avec un passage progressif de l'échelle laboratoire à l’échelle pilote (thèse CIFRE COLAS Environnement, collaboration BRGM). Les compétences au laboratoire en bioréacteurs bioslurry permettent désormais d'aborder des sols réellement contaminés après validation sur sols modèles. Des associations entre les méthodes chimiques et biologiques ont été testées et seront encore développées. Le développement de travaux liés à l’étude de la production de métabolites améliorant la disponibilité des éléments tels que les sidérophores est également important dans l’étude de la bioaltération de géomatériaux tels que les verres (voir axe géomatériaux).

_{Cazals F., Colombano S., Huguenot D., Betelu S., Galopin N., Perrault A., Simonnot M-O., Ignatiadis I., Rossano S., Crampon M. Polycyclic aromatic hydrocarbons remobilization from contaminated porous media by (bio)surfactants washing ; Journal of Contaminant Hydrology, 2022, Vol. 251}

_{Agnello A.C., Bagard M., van Hullebusch E.D., Esposito G., Huguenot D., Comparative bioremediation of heavy metals and petroleum hydrocarbons co-contaminated soil by natural attenuation, phytoremediation, bioaugmentation and bioaugmentation-assisted phytoremediation; Science of the Total Environment, 2016, Vol. 563-564, 693-703}

L'optimisation des procédés biologiques et électrochimiques de dépollution développés au LGE nécessite une compréhension fine des phénomènes locaux aux interfaces gaz/liquide/solide : transport de matière, transfert d'énergie aux électrodes, hydrodynamique et distribution spatiale des concentrations en temps réel. Le laboratoire utilise des approches microfluidiques couplées à des techniques analytiques avancées (caméra rapide, méthodes optiques non-intrusives) pour étudier ces phénomènes à l'échelle locale. Cette investigation fine des systèmes polyphasiques permet de construire une modélisation robuste des procédés et d'optimiser leurs performances.

^{A. Kherbeche, M. Mei, M-Jean. Thoraval, G. Hébrard, N. Dietrich, Hydrodynamics and gas-liquid mass transfer around a confined sliding bubble, Chemical Engineering Journal, 386, 2020, 121461, DOI : 10.1016/j.cej.2019.04.041.}

^{M. Gibert-Vilas, Y. Pechaud, A. Kherbeche, N. Oturan, L. Gautron, M-A. Oturan, C. Trellu, Hydrodynamics and mass transport in an anodic oxidation reactor: Influence of gas evolution and flow path through mesh electrodes, Chemical Engineering Journal, 500, 2024, 157059, DOI : 10.1016/j.cej.2024.157059.}