Groupe INSA

un réseau de 13 écoles d'ingénieurs

7 INSA : Centre Val de Loire, Hauts-de-France, Lyon, Rennes, Rouen Normandie, Strasbourg et Toulouse

6 écoles d'ingénieurs partenaires :  ENSCI Limoges, ISIS Castres, ENSCMu Mulhouse, ENSISA Sud Alsace, ESITech Rouen et Sup'ENR Perpignan.

Nos missions

Assurer la formation des ingénieurs-es et des docteurs-es

Participer activement à la recherche scientifique et technologique

Développer la formation continue des ingénieurs-es et techniciens-nes et diffuser la culture scientifique

Contribuer à la performance de l’économie française par la formation de cadres innovants

notre vision

Ouverture délibérée à des élèves d’origines diversifiées (équilibre hommes/femmes, prise en compte du handicap, ouverture internationale…)

Éducation humaniste pour former des ingénieurs-es citoyens

Enseignement adossé à une recherche de pointe

Proposition de stage M2

Durée 5 mois

Projet PRIMA PHYBIOMED

Contexte et objectif

PHYBIOMED associe traitement des eaux usées et valorisation des ressources : prétraitements par photocatalyse, électrocoagulation ou bioélectrochimie, culture de microalgues, récolte et séparation de biomasse, digestion anaérobie, épuration du biogaz et cogénération, capture et réutilisation du CO₂, eau réutilisable et coproduits, dont digestat et biostimulants selon les voies retenues. Le stage vise une première analyse du cycle de vie (ACV) de cette chaîne complète, couplée aux modèles de performance et à openLCA, pour alimenter le DST et WatTool et orienter l’écoconception.

Travaux proposés

• Définir l’objectif, les frontières et l’unité fonctionnelle selon ISO 14040/14044, en cohérence avec la TEA : 1 m³ d’un effluent défini traité pour atteindre une qualité cible et un usage donné. Inclure infrastructures, consommables, transports, fonctionnement, émissions, résidus et fin de vie.
• Construire l’inventaire des flux propres à PHYBIOMED à partir des données des partenaires, des modèles disponibles, y compris d’IA, et de la littérature. Vérifier les bilans matière et énergie et le devenir des polluants ; documenter les pertes de méthane, les émissions de CO₂ et les nutriments.
• Coupler le module d’évaluation à openLCA, par une interface Python IPC, pour récupérer les données d’inventaire des bases importées et accessibles ainsi que les facteurs de caractérisation de la méthode d’impact retenue. Relier les flux du projet aux processus et flux élémentaires compatibles ; récupérer l’inventaire calculé et les résultats d’impact.
• Calculer les contributions par étape et les impacts sur le climat, la consommation d’eau, l’eutrophisation, les ressources et, lorsque les facteurs le permettent, la toxicité. Documenter l’allocation ou la substitution pour l’énergie et les coproduits ; éviter les doubles crédits et distinguer réutilisation du CO₂ et stockage permanent.
• Comparer un scénario intégré de référence et deux variantes, dont une solution conventionnelle assurant des fonctions équivalentes. Analyser les sensibilités et incertitudes liées aux rendements, aux bases, aux émissions et à la valorisation effective de la chaleur, du digestat et des autres coproduits.

Résultats attendus : Le stage permettra de constituer un inventaire commun sourcé et de développer un modèle ACV sous openLCA, avec une interface reproductible pour WatTool. Les trois scénarios feront l’objet d’une évaluation multicritère et d’analyses de sensibilité. Le mémoire présentera les résultats, leurs limites et les recommandations d’écoconception, ainsi que les données complémentaires à collecter.

Organisation : Le stage se déroulera sur cinq mois. Le premier mois sera consacré au cadrage, à l’accès aux bases de données et au choix de la méthode d’évaluation. Les deuxième et troisième mois porteront sur l’inventaire et le couplage avec openLCA, le quatrième sur les scénarios et les analyses de sensibilité, et le dernier sur la documentation et la rédaction du mémoire. La réalisation du stage nécessitera un accès initial aux données du projet, une base compatible et un encadrement en ACV. Les hypothèses retenues pour les données manquantes seront documentées.

Ce travail se déroule en collaboration avec plusieurs partenaires du projet PHYBIOMED

- Profil recherché

M2 en génie des procédés ou environnement ; bases en ACV, bilans matière et énergie et Python ; connaissance d’openLCA appréciée.

- Informations pratiques

Gratification: Selon la réglementation en vigueur (4.35€/h, environ 650€/mois)