Optimisation de la flexibilité d’un système local de gestion des biodéchets de la restauration par méthanisation

L'UMR SayFood

SayFood, sous tutelles INRAE, AgroParisTech et l'université Paris-Saclay, a été créée le 01/01/2020 par la fusion des UMR GENIAL et GMPA.
Les travaux des chercheurs de l'UMR portent sur les processus physiques, biochimiques et microbiologiques qui gouvernent les transformations alimentaires et non alimentaires des bioproduits et développe des approches mécanistiques pluridisciplinaires et systémiques pour :
• repenser la (bio-)transformation jusqu'à la consommation et développer les potentialités des nouveaux systèmes alimentaires,
• contribuer à une innovation produits-procédés intégrant les contraintes de la production amont et les besoins/attentes des consommateurs
SayFood rassemble plus de 180 personnes dont 80 chercheurs et enseignants-chercheurs, 48 agents d'appui scientifique ou administratif et plus de 60 doctorants, post-doctorants et étudiants stagiaires, regroupées dans 5 équipes pluridisciplinaires, une halle technologique et un pôle d'appui administratif.

La gestion et la valorisation des biodéchets constitue aujourd’hui un enjeu particulièrement important pour les villes, dans un contexte d’évolution de la réglementation, d’une part, et d’enjeux climatique, environnementaux et de raréfaction des ressources d’autre part. Pour confronter cette problématique, la méthanisation offre une solution prometteuse, alliant le traitement des biodéchets à une valorisation énergétique. Cependant, les systèmes conçus aujourd’hui sont susceptibles de subir des pertes importantes de performance technique et environnementale lors des changements du système environnant (changement des politiques publiques, démographiques, pratiques, catastrophes…). La flexibilité est la capacité d’un système technique à s’adapter à ces changements.

Dans le cadre du projet pluridisciplinaire FAARC (TETRAE IdF), nous nous intéressons à évaluer de manière quantitative le niveau de flexibilité des systèmes de gestion de biodéchets à l’échelle locale. Ce système comprend un micro-méthaniseur alimenté par des déchets alimentaires provenant de la restauration collective de proximité.

Certains travaux ont déjà mobilisé des outils mathématiques pour le calcul d’un indice de flexibilité notamment dans le cas de procédés de l’industrie chimique [1, 2]. Cependant, peu d’études ont exploré cette approche pour des bioprocédés ou des systèmes de gestion de biodéchets.

Objectifs du stage :

Conduire une étude d’analyse de la flexibilité d’un système de gestion de biodéchets alimentaires de la restauration collective par un procédé de micro-méthanisation de proximité.

L’étude cherchera notamment à répondre aux questions suivantes :

• Quelle est la flexibilité de la méthanisation à petite échelle ?
• Comment la micro-méthanisation contribue-t-elle à la flexibilité d’un système alimentaire localisé ?

Profil recherché

• Formation en sciences de l’ingénieur, génie des procédés ou industriel, modélisation des systèmes, mathématiques appliquées ou informatique.
• Bac +5 (M2 ou ingénieur de 3e année)
• Compétences en modélisation mathématique, optimisation et analyse de données.
• Des connaissances en Python pour la manipulation de données et le développement d’outils d’optimisation seraient fortement appréciées.
• Intérêt pour les bioprocédés, la méthanisation et les systèmes de gestion des déchets.
• Autonomie, sens de l’organisation et de la communication
• Maîtrise des outils bureautiques