Soutenance de thèse de Lais Taguchi Possari

Valorisation des déchets d’orange en supports poreux pour matériaux à changement de phase organiques

Lais Taguchi Possari a réalisé sa thèse de doctorat sous la direction de Tatiana Budtova, équipe S&P en cotutelle avec la Federal University of São Carlos (UFSCar), Brésil. Sa soutenance aura lieu au Department of Materials Engineering (DEMa), Federal University of São Carlos devant le jury suivant :

Mme Denise FREITAS SIQUEIRA PETRI, Department of Fundamental Chemistry, Institute of Chemistry (IQ), University of São Paulo (USP), Rapporteure
M. Julien BRAS, University Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LGP2, Rapporteur
Mme Isabelle CAPRON, INRAE, Examinatrice
Mme Alessandra DE ALMEIDA LUCAS, Department of Materials Engineering (DEMa), Federal University of São Carlos (UFSCar), Examinatrice
Mme Sílvia Helena PRADO BETTINI, Department of Materials Engineering (DEMa), Federal University of São Carlos (UFSCar), Examinatrice
Mme Tatiana BUDTOVA, Centre de Mise en Forme des Matériaux (Cemef), Mines Paris – PSL, Examinatrice
M. Caio GOMIDE OTONI, Institute of Chemistry, University of Campinas (UNICAMP), Invité

Sa recherche doctorale :
La production de jus d’orange génère de grandes quantités de déchets qui, s’ils ne sont pas correctement gérés, peuvent entraîner des problèmes environnementaux et sanitaires. Lorsqu’ils ne sont pas mis en décharge, les millions de tonnes de sous-produits générés chaque année dans la chaîne de traitement des oranges sont généralement destinés à des applications à faible valeur ajoutée. Dans ce contexte, une stratégie prometteuse de valorisation de la biomasse résiduelle des oranges consiste à la convertir en nouveaux matériaux, tels que des films, en raison de sa forte teneur en biopolymères (par exemple, la cellulose, l’hémicellulose et surtout la pectine). Les matériaux poreux (par exemple, les aérogels et les cryogels) basés sur ces résidus n’ont pas encore été rapportés dans la littérature. Ces types de matériaux ont été largement explorés pour leurs capacités remarquables dans le transport des fluides, comme les matériaux à changement de phase (MCP). Le contrôle de la microstructure de ces systèmes pour le maintien passif de la température permet de surmonter les limitations techniques, telles que les fuites et la stabilité conformationnelle des MCP, dont l’action est principalement basée sur les transitions solide-liquide.

Dans ce projet, l’exploration des sous-produits de la transformation des oranges est étudiée pour développer des aérogels et des cryogels pour le transport des MCP organiques. Des suspensions aqueuses sont préparées avec de la biomasse résiduelle intégrale et fractionnée (pelures, pulpes et bagasse), en présence d’acide citrique, et utilisées comme précurseurs de matériaux poreux. Elles sont obtenues par séchage au dioxyde de carbone supercritique (scCO2) ou par lyophilisation, et imprégnées de polyéthylène glycol (PEG) et d’huile de coco, comme alternative biologique, sous vide. L’influence des conditions de préparation des suspensions (par exemple, la teneur en matières solides, la teneur en acide citrique et la fraction de biomasse) et des échafaudages poreux (modelage, non-solvant utilisé pour la séparation de phase induite par le non-solvant et procédure de séchage) sur les propriétés morphologiques, physiques et mécaniques des matériaux résultants est étudiée. Enfin, les supports imprégnés de PCM sont caractérisés par leurs performances en matière de contrôle passif de la température et de résistance aux fuites.

Mots-clés : biomasse, déchets d’orange, aérogels, cryogels, matériaux à changement de phase, pectine