Bioraffinage intégré de biomasse algale : développement d’ingrédients éco-conçus à base de polysaccharides pour la cosmétique et la santé animale et bioconversion des rés

Sujet de thèse :

Bioraffinage intégré de biomasse algale : développement d’ingrédients éco-conçus à base de polysaccharides pour la cosmétique et la santé animale et bioconversion des résidus en vecteurs énergétiques

Contexte et description de sujet :

La thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet collaboratif financé par l’ANR, associant trois partenaires académiques et un partenaire industriel. Intitulé « PSAMATHE : Nouvelles chaînes de valeur durables pour des ingrédients éco-conçus et performants issus de polysaccharides d’algues, au service de formulations innovantes en cosmétique et en santé animale », ce projet développe une approche intégrée de bioraffinage de biomasse algale, combinant la valorisation de poly- et oligosaccharides pour des applications en cosmétique et en santé animale et la production de vecteurs énergétiques à partir des coproduits. L’ambition du projet est de proposer des solutions innovantes et durables répondant aux enjeux de bioéconomie circulaire et de transition écologique.

La thèse sera réalisée à l’Institut Pascal (UMR CNRS 6602), au sein de l’axe Génie des Procédés, Énergétique et Biosystèmes. Le doctorant ou la doctorante sera inscrit(e) à l’École Doctorale des Sciences de la Vie, Santé, Agronomie et Environnement (ED SVSAE) de l’Université Clermont Auvergne.

La thèse portera sur le développement d’une stratégie intégrée de bioraffinage de biomasse algale, fondée sur des approches physico-chimiques et biotechnologiques, comprenant : (i). le développement et l’optimisation de méthodes d’extraction physico-chimique et enzymatique de biopolymères algaux ; (ii). le développement de cocktails enzymatiques innovants visant à améliorer l’extraction des polysaccharides, à réduire l’impact environnemental des procédés et à favoriser la valorisation des coproduits ; (iii). la caractérisation structurale et physico-chimique des fractions obtenues ; (iv). l’analyse des relations structure–propriétés en lien avec les performances fonctionnelles ; (v). l’évaluation du potentiel de valorisation fermentaire des résidus d’extraction en vue de la production de vecteurs énergétiques et de la décarbonation des chaînes de valeur.

Les travaux viseront également à développer une gamme de prototypes innovants répondant aux spécifications des marchés de la cosmétique et de la santé animale, en alternative aux polymères et immunostimulants issus de la synthèse chimique actuellement utilisés. Les équilibres économiques, sociétaux et environnementaux de la chaîne de valeur intégrée seront optimisés.

Le contrat doctoral, établi avec Clermont Auvergne INP, est d’une durée de trois ans, à compter de septembre-octobre 2026.

La rémunération est fixée à 2400 € brut mensuels, avec revalorisation annuelle conformément à la réglementation en vigueur.

Date limite de candidature : 15/07/2026.

L'Institut Pascal, UMR 6602, est une unité mixte de recherche et de formation interdisciplinaire de 400 personnes placée sous la tutelle de l'Université Clermont Auvergne (UCA) et du CNRS. Le CHU de Clermont-Ferrand est tutelle secondaire de l'unité. L'Institut Pascal est membre de Clermont Auvergne INP, qui regroupe trois écoles d'ingénieurs ISIMA, POLYTECH Clermont et SIGMA Clermont.

L'Institut Pascal est né de la fusion successive (2012, 2017, 2021) à vocation structurante de sept laboratoires couvrant les disciplines des Sciences de l'Ingénierie et des Systèmes du site clermontois : Génie des Procédés, Mécanique, Robotique, Physique des Sciences de l'Information, Santé.

Le laboratoire développe des connaissances et des technologies contribuant à trois domaines d'application : l'usine (incluant les écosystèmes), les transports et l'hôpital du futur.

Depuis sa création l’axe Génie des Procédés, Energétique et Biosystème (GePEB) développe une approche générale de génie des procédés pour des processus biologiques, chimiques et physiques impliqués dans des procédés de transformation. Ces travaux partagent une méthodologie commune, fondée sur l'application de bilans de masse, d’énergie, d’entropie et de quantité de mouvement ; ils portent sur la modélisation des couplages entre des phénomènes de nature différente en développant les analyses systémiques. Ceci nécessite des analyses profondes des mécanismes et la connaissance fine des propriétés biologiques, physiques et thermochimiques des milieux et matériaux considérés. La synthèse et l'imbrication de ces recherches sont effectuées lors des étapes de simulation et de modélisation, systématiquement appliquées à toutes les échelles. C’est dans cette capacité d’intégration des disciplines autour d’un même corpus de modélisation que les activités de l’axe GePEB prennent leur source, ce qui leur confère toute leur puissance applicative et d’innovation pour une grande variété de procédés et de bioprocédés.

Le/La candidat(e), titulaire d’un diplôme de niveau Bac+5 (Ingénieur ou Master) en Génie biologique et/ou Biotechnologies, devra disposer de solides bases en valorisation de biomasse végétale ainsi qu’en méthodes de caractérisation structurale et physico-chimique. Une appétence pour le développement et l’optimisation de méthodes d’extraction et de purification, ainsi qu’un intérêt pour les approches intégrées de bioraffinage, constitueront des atouts. Le/la candidat(e) devra par ailleurs faire preuve d’excellentes capacités à concevoir, structurer et mener des expérimentations méthodologiquement rigoureuses.

Le/La candidat(e) devra faire preuve d’autonomie, de curiosité scientifique, de rigueur méthodologique et d’esprit critique. La capacité à conduire un travail expérimental approfondi, à analyser et interpréter des résultats complexes et à proposer des stratégies d’optimisation constituera un atout essentiel.

Une forte capacité d’organisation, de planification et de gestion du temps est attendue. Le/la doctorant(e) devra également démontrer une aptitude au travail collaboratif, en interagissant efficacement avec des partenaires académiques et industriels dans le cadre du consortium ANR, ainsi qu’une capacité à évoluer dans un environnement pluridisciplinaire et partenarial.

Une bonne maîtrise de l’anglais est attendue.