Valorisation de la biomasse contaminée par des métaux lourds via la conversion thermochimique pour la remédiation environnementale

Description :
Doctorante : Dalia Allouss

Directrice de recherche : Esma Ines Achouri
Codirecteur de recherche : Nicolas Abatzoglou
Président de jury : Jocelyn Veilleux

Résumé : 

La gestion efficace de la biomasse lignocellulosique contaminée par des métaux lourds constitue une préoccupation majeure, en particulier dans un contexte où les technologies de la bioremédiation tendent à se développer à grande échelle. Dans le cadre de l’économie circulaire, qui promeut la transformation des déchets en ressources valorisables, il devient essentiel de mettre au point des approches à la fois respectueuses de l’environnement et peu énergivores pour traiter ces biomasses contaminées. Cette thèse a pour objectif de valoriser une biomasse contaminée par des métaux lourds en hydrochar et d’évaluer son potentiel dans des applications de remédiation environnementale. À cet égard, nous avons évalué dans un premier temps la faisabilité de convertir la biomasse contaminée par le cuivre en un hydrochar fonctionnel en utilisant la carbonisation hydrothermale. Ce procédé a ainsi permis une immobilisation efficace du cuivre au sein de l’hydrochar et d’obtenir une structure mésoporeuse. À l’aide d’un plan d’expérience, nous avons optimisé les paramètres de la carbonisation hydrothermale, afin d’amender les propriétés physico-chimiques de l’hydrochar. Quant au volet de l’adsorption, l’hydrochar enrichi en cuivre s’est révélé efficace pour l’élimination du 2-nitrophénol en solution aqueuse. En second lieu, nous avons encapsulé l’hydrochar enrichi en cuivre sous forme de billes dans une matrice d’alginate et évalué ses performances pour l’adsorption du 2-nitrophénol en systèmes batch et continu. Ces billes alginate-hydrochar ont ainsi démontré une efficacité importante au cours de plusieurs cycles de régénération. Finalement, un troisième volet de cette thèse a été consacré à l’application de l’hydrochar enrichi en cuivre, sans activation ni fonctionnalisation, pour l’adsorption du CO₂. Ce qui a permis de mettre en lumière l’intérêt de développer des hydrochars issus des biomasses contaminées comme adsorbants potentiels du CO₂.