UE 5 : Production de microalgues

UE 5 : Production de microalgues

  • ECTS

    11 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    111h

Description

L’objectif est d’une part de prendre en main un photobioréacteur commercial afin d’en maîtriser le fonctionnement, depuis l’inoculation jusqu’à la récolte, en suivant les principaux paramètres de croissance, et d’autre part, de monter un système de culture simplifié à partir d’éléments standards. Il s’agira enfin d’appliquer les éléments étudiés pendant le cours pour maintenir la productivité en microalgues proche de son optimum.

Ce cours a également pour objectif d’approfondir les connaissances théoriques sur la culture et la valorisation des microalgues dans un contexte de R&D industrielle. Dans un premier temps, une partie plus théorique permettra de revoir les généralités sur les microalgues au niveau de leur métabolisme, de la technologie des bioréacteurs et l’influence des paramètres opératoires (pH, nutriments, CO2, lumière, etc.) sur la croissance. Ensuite, plusieurs voies de valorisation seront décrites pour mieux comprendre le potentiel de la biomasse algale pour la production de bioénergies ou de bioproduits à forte valeur ajoutée.

Enfin, les techniques de fractionnement de la biomasse appliquées aux microalgues dans une démarche d’algoraffinerie sont abordées aux stades récolte et post-récolte. Les voies de valorisation sont explorées à travers des cas pratiques utilisant des technologies de fractionnement et de mise en forme de biomatériaux.

 

  • Les enseignements de cette UE sont intégralement assurés par des professionnels du secteur. De même, des sorties terrains (5 jours au total) sont réalisées dans le cadre de cette UE, contribuant ainsi à accroître la mise en situation professionnelle de l’étudiant.
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Objectifs

À la fin de cette UE, vous:

  • Connaitrez les modes de production (milieux ouverts et fermés) des microalgues et de biomolécules
  • Serez sensibilisés à l'économie circulaire dans la production de microalgues
  • Saurez déterminer les besoins physiologiques pour la production de microalgues: lumière, température, nutriments, CO2
  • Connaitrez les différents types de photobioréacteurs et leurs modes opératoires
  • Aurez des notions de modélisation de la croissance de la biomasse en photobioréacteur
  • Saurez assurer le suivi de culture en photobioréacteur au laboratoire
  • Connaitrez les techniques de récoltes de la biomasse (théorie et pratique) ainsi que sa caractérisation et le suivi des procédés
  • Connaitrez les techniques séparatives (fractionnement et purification des fractions) et les différents modes de conservation de biomasse et de biomolécules : prétraitements et post-traitements
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Heures d'enseignement

  • UE 5 : Production de microalgues - TDTravaux Dirigés111h

Contrôle des connaissances

100% Contrôle Continu Intégral

Le contrôle continu pourra se baser sur des questions écrites ouvertes, des QCM, des études de cas présentées à l’orale et/ou à l’écrit.

Pas de 2ème session. 

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Compétences visées

Usages numériques

Utiliser les outils numériques de référence et les règles de sécurité informatique pour acquérir, traiter, produire et diffuser de l’information ainsi que pour collaborer en interne et en externe.

Performant

 

Exploitation de données à des fins d’analyse

Identifier, sélectionner et analyser avec esprit critique diverses ressources dans son domaine de spécialité pour documenter un sujet et synthétiser ces données en vue de leur exploitation.

Performant

 

Analyser et synthétiser des données en vue de leur exploitation.

Performant

 

Développer une argumentation avec esprit critique.

Performant

 

Expression et communication écrites et orales

Se servir aisément des différents registres d’expression écrite et orale de la langue française.

Performant

 

Gestion et adaptation des processus de production

Piloter des biofermenteurs et réguler la fermentation en adaptant les paramètres physico-chimiques au type de production

Performant

 

Connaître les microorganismes utilisés dans les bio-productions

Performant

 

Etre en capacité de mener des processus de production en suivant chimiquement la production de métabolites

Performant

 

Extraire et purifier les molécules produites en bioréacteurs

Performant

 

Appliquer  un protocole expérimental selon un cahier des charges et participer à l’élaboration, à l’optimisation et à la validation de nouveaux protocoles expérimentaux

Performant

 

Assurer de manière autonome la maintenance des matériels, le choix et les commandes des consommables et réactifs

Performant

 

Application de la règlementation du secteur en matière de: qualité, hygiène, sécurité et environnement

Appliquer et faire appliquer les règles de  sécurité et les risques biologiques et chimiques

Performant

 

Réalisation d'un diagnostic et/ou d'un audit pour apporter des conseils

Identifier et analyser des dysfonctionnements et proposer des actions correctives

Performant

 

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Exploitation de données à des fins d’analyseIdentifier, sélectionner et analyser avec esprit critique diverses ressources dans son domaine de spécialité pour documenter un sujet et synthétiser ces données en vue de leur exploitationx
Analyser et synthétiser des données en vue de leur exploitationx
Développer une argumentation avec esprit critiquex
Usages numériquesUtiliser les outils numériques de référence et les règles de sécurité informatique pour acquérir, traiter, produire et diffuser de l'information ainsi que pour collaborer en interne et en externe.x
Positionnement vis à vis d’un champ professionnelIdentifier et situer les champs professionnels potentiellement en relation avec les acquis de la discipline ainsi que les parcours possibles pour y accéderx
Identifier le processus de production, de diffusion et de valorisation des savoirsx
Caractériser et valoriser son identité, ses compétences et son projet professionnel en fonction d'un contextex
Expression et communication écrites et oralesSe servir aisément des différents registres d'expression écrite et orale de la langue française.x
Communiquer par oral et par écrit, de façon claire et non ambigue, dans au moins une langue étrangèrex
Action en responsabilité au sein d’une organisation professionnelleSituer son rôle et sa mission au sein d'une organisation pour s'adapter et prendre des initiativesx
Respecter les principes d'éthique, de déontologie et de responsabilité environnementalex
Travailler en équipe et en réseau ainsi qu'en autonomie et responsabilité au service d'un projetx
Analyser ses actions en situation professionnelle, s'autoévaluer pour améliorer sa pratiquex
Gestion et adaptation des processus de production
Application de la règlementation du secteur en matière de : qualité, hygiène, sécurité et environnement
Réalisation d'un diagnostic et/ou d'un audit pour apporter des conseils

Liste des enseignements

  • Modes de production de biomasse et de biomolécules

    3 crédits33h
  • Photobioréacteurs : optimisation du rendement

    4 crédits39h
  • Procédés de transformation biomasse microalgales

    4 crédits39h