Alexandre MALLET, ancien étudiant de l’option AgroTIC, soutiendra  ses travaux de thèse intitulés :
Caractérisation spectroscopique robuste des déchets organiques : comment s’affranchir des effets de l’eau?

Cette soutenance se tiendra le vendredi 17 septembre 2021 à 9h30  – IUT Perpignan – GCGP 62 rue Nicolas Leblanc – 11100 NARBONNE
Lieu : Amphithéâtre

Résumé :
Historiquement, la spectroscopie proche infra-rouge (SPIR) a pu être utilisée pour caractériser des déchets organiques complexes et divers (tels que les fumiers/lisiers, les résidus de culture, les déchets de l’agro-alimentaire, ou les boues de stations d’épuration) qui peuvent être utilisés dans les procédés de digestion anaérobie (méthanisation). En revanche, des étapes de lyophilisation et de broyage sont aujourd’hui nécessaires pour éviter les effets de l’eau et de la granulométrie en SPIR, ce qui empêche toute utilisation sur site ou en ligne. Dans ce contexte, cette thèse s’intéresse aux effets de l’eau sur la SPIR. L’objectif est de mieux comprendre ces effets et de proposer des stratégies pour s’en affranchir. Un dispositif expérimental a été conçu pour collecter de manière dynamique les spectres de réflectance ainsi que la teneur en eau de 90 substrats variés pendant leur séchage. Cela a permis de constituer une base de donnée importante de 150 000 spectres qui couvrent une large gamme de matrices biochimiques (gras, sucres, fibres), et une gamme étendue de teneurs en eau (de 1% à 99%). A travers l’analyse en composantes principales, les effets complexes de l’eau ont pu être détaillés, avec des effets physiques et chimiques. La non-linéarité de ces effets à pu être mis en évidence, avec une dépendance selon le type biochimique, les propriétés physiques et la gamme de teneur en eau. Dans une deuxième étude, les effets physiques de l’eau sur la diffusion ont pu être étudiés. En se basant sur un système modèle (de l’aluminium mélangé à de l’eau), il a pu être démontré que les variations de teneur en eau provoquent des modifications du trajet optique de la lumière; et une modification de la loi de Bouguer-Beer-Lambert a pu être proposée pour les milieux humides diffusants où le trajet optique est directement relié à la teneur en eau par une fonction de puissance. Les implications sur les recherches menées sur la structure de l’eau dans la matière, ainsi que l’étalonnage quantitatif pour prédire la matière sèche par SPIR sont discutées. La dernière partie du travail consiste à présenter le potentiel de cette nouvelle loi sur des milieux complexes que sont les déchets organiques. La résolution de courbes multivariées (MCR-ALS) est notamment proposée comme outil pour identifier différents groupes de substrats aux comportements similaires vis à vis de l’eau.