Optimisation de la dégradation enzymatique du PLA pour la production de biohydrogène (BioH2) par photofermentation. // Optimising the enzymatic degradation of polylactic acid (PLA) to produce biohydrogen (BioH2) through photofermentation.

Ce projet de thèse propose une approche innovante pour produire du biohydrogène (BioH2) à partir de la dégradation enzymatique du PLA (acide polylactique), un bioplastique difficile à recycler. L’objectif est d’optimiser l’hydrolyse du PLA en acide lactique, un substrat directement métabolisable par des bactéries pourpres non sulfureuses (PNSB) pour générer du BioH2 en conditions anoxygéniques. Le travail consistera à sélectionner des estérases performantes (en collaboration avec le Génoscope CEA), à les exprimer de manière soluble dans des hôtes modèles (E. coli, levures, PNSB), et à optimiser les conditions réactionnelles (pH, température, concentration) pour maximiser la production d’acide lactique. Une seconde phase visera à améliorer la photofermentation dans un photobioréacteur (PBR) équipé de systèmes de contrôle avancés (LED, IA, CFD). Ce projet, financé par le CEA et le PUI Grenoble Alpes, s’inscrit dans une démarche d’économie circulaire et vise à développer un procédé scalable pour valoriser les déchets PLA en énergie renouvelable, en lien avec les enjeux de la transition énergétique
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This thesis project presents a novel method of producing biohydrogen (BioH2) through the enzymatic breakdown of polylactic acid (PLA), a bioplastic which is challenging to recycle. The aim is to optimise the hydrolysis of PLA into lactic acid, which can be metabolised directly by purple non-sulfur bacteria (PNSB) to produce BioH2 in anoxic conditions. The work will entail selecting high-performance esterases in collaboration with Génoscope CEA, expressing them in soluble form in model hosts such as E. coli, yeasts and PNSB, and optimising reaction conditions such as pH, temperature and concentration to maximise lactic acid production. The second phase will focus on enhancing photofermentation in a photobioreactor (PBR) with advanced control systems (LED, AI and CFD). Funded by the CEA and PUI Grenoble Alpes, this project is part of a circular economy approach, aiming to develop a scalable process for converting PLA waste into renewable energy in line with the challenges of the energy transition.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE
Laboratoire : Chimie et Biologie des Métaux
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Directeur de thèse : CAVAZZA Christine
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRIG//CBM
URL : https://www.cbm-lab.fr/en/BEE

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Service : DIESE

biochimie ou biologie moléculaire