Production de biohydrogène par fermentation obscure : potentiel de différentes biomasses et variabilité microbienne

par Émilie François-Lopez

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Barbara Ernst.

Soutenue le 23-09-2016

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) , en partenariat avec Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg) (laboratoire) .

Le président du jury était Nicolas Bernet.

Le jury était composé de Régis Gougeon, Stéphane Vuilleumier, Christine Dumas.

Les rapporteurs étaient Nicolas Bernet, Emmanuel Guedon.


  • Résumé

    Dans un contexte de transition énergétique, ce travail de recherche s’inscrit dans la dynamiqued’explorer la potentialité de nouvelles biomasses pour la production d’un vecteur énergétique propre,l’hydrogène (H2). Au cours de cette thèse, un procédé de production d’H2 par fermentation endogèneet sans dépense énergétique supplémentaire, a été élaboré à partir de biomasses viticoles, etl’influence de paramètres opératoires a été testée. Enfin, le type de biomasses influe sur laproduction d’H2, non seulement par sa composition biochimique, mais aussi par leur microfloreendogène qui oriente le métabolisme. La microflore endogène responsable de la production d’H2 àpartir de ‘bourbes’ (50 ± 6 L/Lbourbes avec un rendement de 2,0 ± 0,2 mol/mol) appartient à la familleClostridiaceae et est associée aux voies acétate/butyrate, alors que celle des ‘marcs’ (20 ± 4L/kgmarcs avec un rendement de 1,3 ± 0,3 mol/mol) appartient aux Enterobacteriaceae et estassociée aux voies acétate/éthanol.

  • Titre traduit

    Biohydrogen production by dark fermentation : biomasses potential and microbial variability


  • Résumé

    In the context of energy transition, this work deals with the exploration of new potential biomasses forthe production of a clean energy vector, hydrogen (H2). During this thesis, a process of H2 productionby an endogenous fermentation from winery waste has been developed without any additionalenergetic consumption. The influence of operating parameters was studied. Finally, the type ofbiomass has an influence on the H2 production, not only because of initial biochemical composition,but also because of the endogenous microflora which orientates the metabolism. The endogenousmicroflora responsible of H2 production from ‘solid grape residues’ biomass (50 ± 6 L.L-1biomass with a2.0 ± 0.2 mol.mol-1 yield) through acetate/butyrate pathways belongs to Clostridiaceae family whilethe one responsible of H2 production from ‘grape pomace’ biomass (20 ± 4 L.kg-1biomass with a 1.3 ±0.3 mol.mol-1 yield) through acetate/ethanol pathways belongs to Enterobacteriaceae family.


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