Systèmes d'ingénierie environnementale (EES)

Les activités EES englobent le développement et la modélisation des processus physico-chimiques ou hybrides pour l'environnement, principalement dédiés aux traitements de l'eau et des eaux usées.

Contacts : Ch. Vial, F. Audonnet, J.-P. Fontaine

Contexte

La préservation de la ressource en eau est l'un des défis majeurs du 21ème siècle. L'objectif de cette tâche, en parallèle à MELiSSA, est de développer des traitements physiques, physico-chimiques ou hybrides capables de traiter des solides en suspension, les matières colloïdales et les polluants bioréfractaires ou micropolluants, y compris des composés organiques, des métaux lourds ou des anions inorganiques. Les applications concernent l'eau potable, mais aussi les eaux usées urbaines et les eaux usées issues de minéraux, du textile ou de l'industrie pharmaceutique. Ces processus sont principalement basés sur la séparation physique, l'adsorption et des outils électrochimiques afin que la pollution puisse être directement détruite ou rendue plus facilement biodégradable par des processus biologiques classiques. Plus précisément, le département de GePEB a des compétences et de l'équipement sur :

• Méthodes électrochimiques, en particulier électrocoagulation/électrofllottation
• Absorption et caractérisation des absorbants
• CFD pour la simulation des processus physiques, chimiques et biologiques

Principaux projets réalisés

• Traitements hybrides pour l'élimination des polluants bio-réfractaires (Lebanese Ph.D. grant in cooperation on pharmaceuticals with ENSCR, Rennes, France; cooperation on textile dyes with LIPE, Casablanca, Morocco)
• CFD modélisation des hydroclones pour l'industrie minérale (Regional grant)

Projets en cours

• Electrocoagulation et processus d'absorption pour l'élimination de polluants bio-réfractaires et des micro-polluants issus de l'industrie textile et pharmaceutique
• Modélisation des hydroclones pour la séparation de la bentonite pour l'industrie minérale

Systèmes de soutien de vie bioégénératifs (BLSS)

L'activité BLSS concerne les travaux sur le projet MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) dirigé par l'Agence Spatiale Européenne (ESA).

Contacts : C. Creuly ,L. Poughon , J.-F. Cornet, C.G. Dussap

Contexte

Dans les vols habités, un système de soutien à la vie est un ensemble de sous-systèmes  qui permettent à un être humain de survivre dans l'espace, sur la Lune et sur Mars... Ces systèmes pour les vols habités, communément appelés ECLSS (Environmental Closed Life Support System) doivent fournir de l'air, de l'eau et de la nourriture et assurer la gestion des déchets. Ils doivent également maintenir l'habitabilité de la station ou de la navette (température, pression, ..) et la protéger contre l'environnement spatial (rayonnement, micro-météorites, ....). Tous les éléments d'un système de support de vie sont critiques pour la survie d'un équipage, et  doivent donc  répondre à des exigences de fiabilité et de sécurité  élevés.
Les systèmes les plus complet doivent assurer le contrôle et la régénération de l'atmosphère; la récupération et la gestion de l'eau, la gestion des déchets et la gestion de l'alimentation. Les sous-systèmes utilisés sont basé sur des procédés physico-chimique (filtration , distillation , oxydation,…) et des procédés biologiques (plantes, algues, digestion anaérobie des déchets).
Sur Terre, la biosphère est notre système de support de vie, au sein duquel cycles biologiques, géologique et chimiques interagissent pour nous maintenir un environnement stable et viable depuis des millions d'années. De fait, seul un  système de support de vie biorégénératif (BLSS)  peut permettre d'avoir un  ALSS complètement clos (du point de vue de la matière)  permettant une mission  autonome sans ravitaillement de la Terre. Le défi  pour la conception d'un BLSS est de faire un microcosme petit et fiable en prenant en compte les problématiques suivantes : géologique et chimiques interagissent pour nous maintenir un environnement stable et viable depuis des millions d'années. De fait, seul un  système de support de vie biorégénératif (BLSS)  peut permettre d'avoir un  ALSS complètement clos (du point de vue de la matière)  permettant une mission  autonome sans ravitaillement de la Terre. Le défi  pour la conception d'un BLSS est de faire un microcosme petit et fiable en prenant en compte les problématiques suivantes :

• Bioprocédés pour les organismes anaérobies, aérobies et photosynthétiques
• Chaine de processus en boucle fermée
• Contrôle des bioprocédés
• Intégration des bioprocédés et des procédés physico-chimiques associés aux contraintes ECLSS
• Sécurité des bioprocédés

Principaux projets

L'axe GePEB est impliqué dans le projet MELiSSA de l'Agence Spatiale Européenne et dans plusieurs programmes liés aux activités MELiSSA telles que la coopération avec le projet BIOS3 développé par l'Agence spatiale russe.