Se positionner devant le célèbre Massachusetts Institute of Technology (MIT) pour ses travaux de recherche dans le domaine de la valorisation des déchets pour l’énergie et l’environnement (notamment, ingénierie des phosphates), c’est l’exploit qu’a réalisé une équipe du laboratoire RAPSODEE (Recherche d’Albi en génie des procédés des solides divisés, de l’énergie et de l’environnement)- UMRS CNRS 5302. Ces recherches font l’objet de développements industriels pour lesquels 2,4 M€ de contrats ont été conclus. A la genèse d’une communauté internationale de chercheurs particulièrement active, IMT Mines Albi s’attache aussi à former ses élèves-ingénieurs à ces technologies prometteuses. Un atout de taille pour ces diplômés dans nos sociétés qui ont fait de la transition énergétique, un enjeu majeur.
Une équipe d’IMT Mines Albi devant le MIT
Lever les freins technologiques pour transformer déchets et polluants en une ressource économique et une source d’énergie, tel est l’axe de recherche développé depuis 20 ans, par Ange Nzihou, professeur et Directeur du laboratoire de Recherche RAPSODEE d’IMT Mines Albi. Hautement convoité dans les domaines de l’énergie et de l’environnement, le prix « Breakthrough and Innovative Research in New Materials for Energy and Environment » consacre les avancées technologiques apportées par les recherches conduites à IMT Mines Albi. L’équipe de RAPSODEE est ainsi reconnue comme la première mondiale dans le domaine de « l’ingénierie des phosphates pour l’énergie et l’environnement » devant une équipe du MIT et une autre de University of Florida Gainsville aux USA.
Bénéficiant d’une large visibilité internationale, l’originalité des travaux menés à IMT Mines Albi a également été saluée par l’Université Mahatma Ghandi en Inde qui, en mars 2018, a remis, à Ange Nzihou la distinction d' »Erudite Professor » pour l’ensemble des recherches de son équipe.
Une recherche pionnière et des procédés avec une longueur d’avance
Quand on évoque la transition énergétique, on pense solaire, éolien ou bien biomasse, avec un inconvénient notable pour cette dernière, celle de nécessiter des cultures dédiées qui entrent en compétition avec les besoins alimentaires. D’où l’idée de produire de la biomasse à partir de déchets et de résidus, champ de recherche investi, avec succès, par IMT Mines Albi. Pour parvenir à une industrialisation de ce procédé, le laboratoire RAPSODEE a levé trois verrous technologiques majeurs :
- le premier, capter et éradiquer les polluants divers et variés contenus dans les résidus,
- le deuxième, prendre en compte l’ensemble des contraintes de traitement sur l’intégralité de la chaîne de traitement
- enfin, les phosphates sont des matériaux les plus prometteurs pour la production d’énergie à partir de la biomasse et de déchets. Développés et mis en œuvre à IMT Mines Albi, ils constituent une alternative à l’utilisation de métaux nobles, rares et coûteux, nécessaires à la mise en œuvre des procédés de transformation. Les phosphates permettent de plus de produire une énergie de meilleure qualité avec un meilleur rendement.
Le développement de ces nouvelles approches et notamment les nombreuses solutions de traitement des polluants proposées par IMT Mines Albi ont ainsi ouvert la voie au développement de cette filière spécifique de la biomasse et des déchets, d’où l’intérêt de grands groupes industriels qui se sont associés au laboratoire RAPSODEE.
Une technologie à grande valeur ajoutée pour les industriels
« Pour moi ce n’était pas tant le traitement qui était intéressant, mais plutôt de donner des propriétés à un produit traité pour lui conférer une valeur économique de par ses fonctions », telle est la vision d’Ange Nzihou, qui dirige les recherches menées au laboratoire RAPSODEE sur les phosphates et qui lui a permis de les ancrer au cœur des besoins industriels.
La capacité qui est offerte à ces derniers, de traiter des ressources qui contiennent des polluants constitue un formidable potentiel de conversion de leurs déchets en un produit à valeur ajoutée. 2,4 millions d’euros de contrats industriels ont été ainsi formalisés sur le thème des « Phosphates pour l’Énergie et l’Environnement » avec des industriels tels que Solvay, Prayon ou OCP. Ils visent le développement de catalyseurs et de matériaux pour le stockage et la production d’énergie. Les collaborations sont à long terme : 9 ans avec Prayon et un laboratoire commun a été créé avec Solvay. Les recherches menées à IMT Mines Albi sont ainsi à la genèse d’une véritable filière industrielle.
Une diffusion des résultats à l’échelle internationale
Si le dépôt de brevets et leur développement à l’échelle industrielle constituent une étape marquante dans la reconnaissance des travaux menés à IMT Mines Albi, les efforts fournis par le laboratoire pour promouvoir, au niveau mondial, la thématique de la valorisation des déchets et de la biomasse est une autre grande réussite d’IMT Mines Albi. En 2005, est née, WasteEng, l’unique conférence internationale qui réunit, tous les 2 ans , 400 participants de plus d’une cinquantaine de pays, parmi les meilleurs spécialistes mondiaux de la valorisation des déchets et de la biomasse. Parallèlement, Ange Nzihou a créé une revue scientifique dédiée aux questions de la valorisation des déchets : « Waste and biomass valorization », avec les éditions Springer.
Enfin, la dernière initiative en date est la rédaction d’une encyclopédie de référence, sur cette thématique. Elle devrait sortir en septembre 2018. Ce travail d’animation de la communauté internationale est essentiel pour promouvoir la filière.
Des élèves-ingénieurs au coeur technologies innovantes de la transition énergétique
Forte de son expertise dans le domaine de la valorisation des déchets, des résidus, de la biomasse et des éco-activités, IMT Mines Albi a développé une offre de formation en lien avec ces spécialités. L’école propose ainsi, en 3ème année du cursus ingénieur, une spécialité éco-activités et énergie. Adossé aux activités de recherche de RAPSODEE, le Diplôme National de Master BiWEM (Biomasse et déchets pour l’énergie et les matériaux) permet aux étudiants de se former à des technologies différenciantes. Enfin, le Mastère Spécialisé « bâtiment à énergie positive » conjoint avec IMT Lille Douai est focalisé sur la maîtrise de l’énergie dans le domaine de la construction (thermique du bâtiment).
Par ailleurs, IMT Mines Albi est dôtée d’une plateforme technologique dédiée aux bio-énergies, ValThERA. Elle accueille les étudiants dans le cadre de leur formation pratique mais aussi les entreprises pour tester, à l’échelle pilote, des technologies innovantes.
Autant d’atouts, qui renforcent l’attractivité des formations d’IMT Mines Albi que 70%* des élèves déclarent choisir pour les spécialités sectorielles qu’il propose
« Aujourd’hui, un des enjeux majeurs de la société, c’est la transition énergétique. Elle passe par l’utilisation de ressources renouvelables telles que la biomasse et les bio-déchets. Dans cette perspective, il faut des développements technologiques nouveaux. Nous les conduisons à IMT Mines Albi et les élèves-ingénieurs qui viennent se former à l’école bénéficient de ces expertises en lien avec le milieu industriel », souligne Ange Nzihou, professeur et Directeur du laboratoire de Recherche RAPSODEE UMR CNRS d’IMT Mines Albi.
Le laboratoire RAPSODEE (Mines Albi – UMR CNRS 5302) a acquis une réputation internationale pour ses travaux sur la valorisation de la biomasse et des déchets. Le laboratoire travaille aussi bien sur la valorisation des boues de station d’épuration que sur des déchets agricoles comme les tiges de maïs ou la sciure de bois. Les échanges thermiques au sein des bâtiments sont étudiés et de nouvelles solutions sont proposées pour des bâtiments à énergie positive.
Il est un des rares de Midi-Pyrénées à avoir reçu deux dotations d’excellence dans le cadre des Investissements d’Avenir, un LabEx et un EquipEx.
RAPSODEE IMT Mines Albi en chiffres
- 2,4 M€ de contrats industriels dans le domaine des « phosphates pour l’énergie et l’environnement
- 60 publications dans des revues internationales à comité de lecture spécifique
- 3 brevets déposés dont 2 en cours de développement industriel
- 15 conférences plénières et keynotes invitées dans des conférences internationales
- 13 thèses soutenues
* Source : enquête d’insertion Promotion 2016 réalisée par IMT Mines Albi
