CIFRE-Recyclage par compatibilisation de thermoplastiques post-consommation pour applications automobile

Société

Descriptif du poste

Titre de la Thèse: Recyclage des polyamides par biodégradation

Contexte:
L’Europe va imposer dès 2032 qu’au moins 25% des plastiques des véhicules vendus sur son territoire soit d’origine recyclée post-consommation (« PCR »), dont au moins 25% devra être issu de véhicules hors d’usage (« VHU »).
Groupe Renault a été pionnier de l’utilisation de plastiques recyclés, mais la grande majorité de ces plastiques recyclés sont d’origine post-industrielle (« PIR ») et issus d’un recyclage « mécaniques ». Pour le moment, la qualité et la stabilité des gisements PCR sont difficilement compatibles avec les besoins exigeants des applications techniques de nos véhicules.

Axe de recherche
Pour atteindre la réglementation, nous envisageons d'utiliser des plastiques recyclés chimiquement, bien que cela entraîne des surcoûts et une consommation énergétique élevée, incompatible avec les objectifs de décarbonation. Un nouveau type de recyclage chimique par biodégradation est actuellement en développement, utilisant des enzymes, bactéries, champignons ou levures. Cependant, cette méthode n'est pas applicable aux polyamides en raison de leur cristallinité.
Nous souhaitons donc proposer une nouvelle thèse pour développer cette technologie. Les protocoles de recyclage envisagés semblent compatibles avec les 12 principes de la chimie verte. Cela contribuera à répondre à la réglementation sur les recyclés tout en réduisant nos émissions de gaz à effet de serre.

Activités de recherche:

• Recherches bibliographiques sur les dégradations enzymatiques des polymères, les procédés d’amorphisation, les interactions polymères/solvants/pH/bactéries.

• Mise en place de méthodes d’analyse pour identifier et quantifier les activités enzymatiques :

  • Suivi infrarouge (FT-IR) de liaisons chimiques cibles

  • Évolution de masse moléculaire par chromatographie d’exclusion stérique (SEC)

  • Analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN) du proton, carbone ou phosphore

  • Analyse des produits de dégradation par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC/MS) et/ou chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC)

• Analyse des thermoplastiques obtenus par recyclage :

  • Analyse calorimétrique différentielle (DSC)

  • Analyse thermogravimétrique (ATG)

  • SEC

  • Analyse rhéologique de base (indice de fluidité en masse, MFI)

• Étude des impacts des conditions expérimentales sur le rendement

• Adoption des principes de la chimie verte pour améliorer l’empreinte carbone

• Classification des plastiques adaptés à ce nouveau procédé

• Articulation des activités entre RSA et laboratoire

Le/la doctorant(e) devra réaliser une revue de littérature, préciser les objectifs et mettre en placeune méthodologie adéquate, recueillir les données, les analyser, rédiger un document de thèse etpublier ses travaux.

Principaux livrables:

• Bibliographie sur le recyclage enzymatique

• Identification des paramètres importants, des mécanismes de dégradation, et hiérarchisation des impacts

• Protocole de discrimination simple pour évaluer le potentiel de nouvelles pièces recyclables

• Protection intellectuelle des résultats probants par dépôt de brevet

• Manuscrit de thèse

Compétences requises:

• Connaissances: Biologie, physico-chimie, polymères

• Formation: idéalement un(e) étudiant(e) issu(e) d’une filière ChemBiotech

• Prérequis : Niveau d’anglais - 750 au test TOEIC.

• Aptitudes personnelles: Rigoureux, autonome, curieux, avec un goût prononcé pour les essais expérimentaux et ouvert à la sérendipité.

Vous êtes reconnu(e) pour vos qualités d'esprit d'analyse et de synthèse ?
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Métier

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