Têtes chercheuses #2

#2 Portrait de Florian Monlau

Docteur en Génie des procédés de l’université de Montpellier (2012)

Thèse cofinancée LBE (Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement) / ADEME

Thématiques : traitement des déchets - bioprocédés

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« Mes activités de recherche se focalisent autour du développement de bioprocédés innovants ou de l’amélioration des procédés existants (méthanisation/compostage) pour que le déchet ne soit plus uniquement une fatalité que l’on essaye de traiter, mais un sous-produit de l’activité agricole ou humaine pensé comme une ressource capable de créer de la valeur territoriale »

Auteur d’une thèse intitulée « Application de prétraitements pour augmenter la production de biohydrogène et/ou méthane à partir de résidus lignocellulosiques : lien entre performances et paramètres structuraux et compositionnels » au sein du Laboratoire de Biotechnologie de l’Environnement, Florian Monlau a par la suite poursuivi sur divers post-doctorats (au sein du programme Star Agroenergy, Université de Foggia, Italie puis su projet ANR Hi-Solids au sein de l’INRA-IATE de Montpellier). Florian Monlau explore aujourd’hui au sein de l’APESA la possibilité de transformer les sources de déchets en énergie/et ou produits à valeur ajoutée avec un focus sur le procédé de méthanisation.

« La méthanisation est un véritable vecteur de la transition énergétique permettant la conversion des déchets organiques par des micro-organismes en biogaz, valorisable en injection dans le réseau de gaz (après épuration en biométhane) mais aussi en chaleur et l’électricité ».

La méthanisation applique aussi le principe de l’économie circulaire avec la production d’un digestat : matière organique stabilisé riche en carbone et nutriments servant d’organo-fertilisant.

Quels sont vos sujets d’exploration ?

Actuellement, en poste au sein de l’APESA en tant que Chargé de recherche, mes activités R&D se focalisent principalement autour de sujets liés à la valorisation déchets en énergie/matière. Nous avons notamment mis en place une forte synergie entre nos activités de prestations des services et bureau d’étude afin d’adapter au mieux nos programmes R&D au besoin client et à la réalité terrain. Je suis actuellement parti prenante dans divers programmes R&D impliquant une collaboration forte avec des acteurs de la sphère industrielle et privée.  Les principaux sujets d’exploration tournent autour de la filière méthanisation et de son amélioration. Nos thématiques de R&D autour de la filière méthanisation reposent sur quatre axes majoritaires :

1. Prétraitement de la biomasse et incorporation de biomasses nouvelles (algues ; bioplastiques...)

2. Amélioration du suivi de la filière par des outils innovants

3. Valorisation des digestats en agronomie ou filière alternative

4. Etude des impacts économiques, sociétaux et environnementaux (en collaboration avec les activités de l’Apesa autour de l’innovation).

Mon parcours professionnel m’a permis de me perfectionner dans divers domaines et d’avoir une vision large des procédés de traitements existants et des concepts terrains, ce qui est un véritable atout lors de l’assemblage de diverses briques technologiques pour rendre les procédés plus performants et respectueux de l’environnement.

Le pôle valorisation de l’APESA est aujourd’hui partie prenante dans six projets Européens et Nationaux en collaboration avec des acteurs privés, publics dans divers pays (Espagne, Italie, Grèce, Tunisie, Turquie, Maroc...).

Quelles sont les applications du cadre de recherche aux attentes des acteurs sur le terrain ?

Si le procédé en lui-même est aujourd’hui bien maitrisé et éprouvé, il n’en reste pas moins que celui-ci nécessite une amélioration continue via des programmes R&D pour pouvoir en obtenir toute sa quintessence. L’intégration de la méthanisation dans un concept plus global de bioraffinerie intégrant une réflexion sur la préparation de la matière (prétraitement, extraction de molécules...), les nouveaux intrants (algues, bioplastiques...) ainsi que  la valorisation des digestats notamment sont des pistes à exploiter pour améliorer la rentabilité de la filière. L’interaction forte avec le bureau d’étude permet de cibler les préoccupations terrains et d’orienter au mieux nos actions R&D. Le développement de la méthanisation au sein d’un territoire passera par une collaboration accrue entre la sphère publique et privée. Dans ce scenario, le Pôle Valorisation de l’APESA constitue un vrai vecteur de transition technologique. 

Quelques exemples concrets d’apport pour la filière :

• L’application de prétraitement pour améliorer la dégradation des déchets ligneux. L’APESA à une expérience reconnue dans ce domaine avec plusieurs essais à son actif (essai labo mais aussi démonstratif, cf. essai réalisé avec la société italienne Biobang chez divers exploitants). Nos actions R&D se focalisent sur l’intérêt énergétique et économique de ces filières de prétraitement mais nous gardons un regard critique sur la qualité agronomique et l’altération du digestat qui peut en résulter.

• L’incorporation de biomasses nouvelles au sein des méthaniseurs. Le développement de la méthanisation a aussi  un revers de la médaille à savoir la course vers les gisements, nécessitant de trouver de nouvelles sources (algues, CIVEs...)

• Le développement d’outils de suivi de la filière. L’APESA travaille depuis quelques années sur l’utilisation de la Spectroscopie Proche Infrarouge (SPIR) pour le suivi d’indicateurs de la filière de méthanisation à différents niveaux (intrants, process, digestats).

• La valorisation des digestats qui est une problématique réelle et peu influer sur la rentabilité d’une installation. Si les plans d’épandage sont la solution privilégiée aujourd’hui, certaines problématiques environnementales (lessivage, émissions d’ammoniaque...) et logistiques pourraient nous amener à repenser dans un futur proche leur valorisation en produit à plus forte valeur ajoutée destiné au secteur agricole.

Quel(s) sont les transfert(s)/projets amorcé(s) ?

Pour l’APESA, il s’agit de trouver des solutions innovantes pour améliorer la filière méthanisation de demain. Nous sommes acteurs de divers projets Européens et Nationaux sur les thématiques décrites ci-dessus :

Prétraitement et incorporation de nouveaux intrants : COMPIC (ADEME-Graine): Compostage et méthanisation de couches culottes usagées (2017-2020); BIOPLAST (INTERREG): Développement d’une filière bioplastiques dédiés au secteur agricole (2017-2020); PLASTIMETHA (Financement Région Nouvelle Aquitaine): Valorisation de capsules de café biodégradables en méthanisation (2017-2020) ; CYCLALG (INTERREG): Intégration de la production de biodiesel algale dans un concept de bioraffinerie (2016-2019).

« Le développement du tri et de la collecte des bio déchets à la source sur notre territoire, ouvre un nouvel essor pour la filière méthanisation. Les collectivités et industrielles réfléchissent en parallèle au développement de supports biopastiques biodégradables (sacs de collecte, capsules de café, barquette alimentaire...) qui pourraient être compostés et/ou méthanisés en même temps que les biodéchets. A travers les projets BIOPLAST et PLASTIMETHA, nous nous intéresserons à la fin de vie de ces bioplastiques par compostage et/ou méthanisation. »

Amélioration du suivi de la filière méthanisation : SPIRALE (ADEME-Graine): Suivi de la filière méthanisation par SPIR (2018-2020);

« Le suivi d’indicateurs de stabilité et de performances tout au long de la chaine méthanisation est primordiale dans le pilotage d’une unité. Le projet SPIRALE financé par l’ADEME entend mettre en place un outil d’analyse rapide (laboratoire ou sur site) qui permettra de prédire divers paramètres (intrants, process, digestats) tout au long de l’année donnant une sorte de carte d’identité du méthaniseur. Ce projet se fera en collaboration avec Green Tropism et l’INSA de Toulouse (CRITT GPTE) »

Valorisation des digestats : NoAW (H2020): No agricultural wastes: Turn agricultural wastes in ecological assets (2016-2020); PYRODIGEST (ANR-ERANETMED): Valorisation des effluents oléicoles par un couplage méthanisation et pyrolyse (2018-2021);

« Le projet Eranetmed PYRODIGEST est un excellent exemple de collaboration transfrontalière. Financé par l’ANR, ce projet va regrouper différents jeunes chercheurs du contour Méditerranées pour améliorer les pratiques agricoles. L’APESA travaillera notamment sur tester de nouveaux produits issus de la valorisation des digestats de méthanisation (microalgues, biochar...) en agronomie."