Valorisation chimique et agronomique des sous-produits de cuirs tannés au silicium

Ce projet de thèse s’inscrit dans le cadre de la Chaire Industrielle SICLE.e entre l’Université de Montpellier et le Centre Technique du Cuir (CTC) à Lyon. La collaboration entre l’UM et le CTC a permis le développement d’une méthode de tannage de rupture par procédé sol-gel qui utilise l’acide silicique, non toxique et bio sourçable, pour réticuler les chaines de collagène des peaux en formant de la silice. Le procédé, n’utilise ni chrome, ni métal, ni agent organique polluant. Ainsi, l’usage des effluents et sous-produits solides des tanneries peut être repensé, ouvrant des perspectives énormes de valorisation pour la filière du cuir, en particulier dans le domaine de l’agronomie.

Travail du/de la doctorant(e) :

Le travail de recherche est à l’interface entre la chimie analytique et chimie des matériaux, l’agronomie et l’économie circulaire. L’objectif de la thèse est la valorisation de sous-produits solides de l’industrie du cuir : les dérayures, qui sont obtenues lors de la mise à l’épaisseur d’un cuir après tannage, et les chutes de cuirs finis, qui contiennent des adjuvants (polyuréthanes, colorants, …).

Le doctorant ou la doctorante poursuivra deux grands axes de recherche en parallèle :

1. Développement de procédés pour l’isolement de la gélatine. Il s’agira d’abord de travailler à un procédé de détannage à partir de dérayures de cuirs et de caractériser les gélatines obtenues. Le procédé optimisé sera ensuite adapté aux chutes de cuirs finis de composition plus complexes (agents de finissage comme teintes, plastifiants etc.).
2. Préparation de biochars. La doctorante ou le doctorant travaillera à la transformation des déchets solides (dérayures et chutes de cuirs finis), en biochars par traitement thermique. Les biochars sont particulièrement intéressants en agronomie pour réguler les sols et constituent un moyen innovant pour piéger le dioxyde de carbone. Le procédé pour obtenir ces matériaux carbonés à haute valeur ajoutée, et leur potentiel en agronomie seront étudiés.

L’Institut Charles Gerhardt Montpellier (UMR 5253) est un laboratoire de recherche pluridisciplinaire se composant de cinq départements rassemblant près de 500 personnels. L’ICGM contribue au développement des recherches en chimie dans le but d’élaborer et de caractériser des matériaux complexes présentant des fonctionnalités à fort impact sociétal, tout particulièrement dans les domaines de la santé, de l’environnement et de l’énergie.

La maîtrise de toute la chaîne de compétences dans l’élaboration de matériaux complexes positionne favorablement les activités de recherche de l’ICGM non seulement dans le paysage montpelliérain mais aussi à l’échelle nationale et internationale.

Le projet “Une chimie des matériaux au service de l’homme et de la société” porté par l’intégralité de l’UMR, s’articule autour de cinq axes complémentaires:

• Matériaux moléculaires
• Matériaux macromoléculaires
• Matériaux poreux et hybrides
• Matériaux pour l’énergie
• Chimie physique théorique

Ces cinq axes, en forte interaction les uns avec les autres, permettent d’organiser les recherches autour des différentes échelles de temps et d’espace qu’il est nécessaire de maîtriser pour parvenir à concevoir des matériaux fonctionnels complexes innovants pour des applications dans les domaines de la santé, de l’environnement et de l’énergie.

L’une des clefs de voûte de toutes ces recherches répond à la volonté de comprendre et utiliser les différents types d’interactions intermoléculaires pour proposer des stratégies de synthèse mettant en exergue des processus coopératifs et des synergies entre motifs fonctionnels différents.

Profil du/de la candidat(e) et précision sur l’encadrement :

La personne recrutée travaillera au sein du département D3 (matériaux poreux et hybrides) de l’ICGM, du laboratoire BioWooeb du CIRAD, et de l’équipe peptides de l’IBMM, sous la direction d’Ahmad Mehdi (ICGM) et d’Alfredo Napoli (BioWooEB – CIRAD). La personne devra se rendre occasionnellement au CTC. Elle sera co-encadrée de Gilles Subra (IBMM) et Clara Desroches (CTC).

Elle devra démontrer une connaissance solide en chimie et physicochimie des matériaux. Une expérience en chimie des polymères et en procédé sol-gel et/ou en agronomie sera appréciée.

Compétences requises et savoir-être :

• Anglais scientifique, chimie et analyses des matériaux
• Autonomie, curiosité scientifique, rigueur
• Bon relationnel, capacité de rendre compte et de travailler en équipe multisite.