Analyse environnementale de la production de biomédicaments à l’échelle du laboratoire et du secteur

Créé à Nancy en 2010, le Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (UMR 7274) est une unité mixte du CNRS et de l’Université de Lorraine. Son objectif scientifique général concerne l’étude des procédés pris dans leur globalité et leur complexité.

Le LRGP développe des connaissances scientifiques et technologiques nécessaires à la conception, l’étude, la conduite et l’optimisation des procédés complexes de transformation physico-chimiques et biologiques, de la matière et de l’énergie.

L’unité compte actuellement plus de 300 personnes, dont 12 chercheurs, 78 enseignants-chercheurs, une trentaine de personnels techniques et administratifs, une centaine de doctorants, environ 20 post-docs et ATERs. Le laboratoire accueille également une centaine de stagiaires par an.

Historique

L'unité est née de la fusion de quatre unités de recherche historiques de l’écosystème nancéien : le Laboratoire des Sciences du Génie Chimique (LSGC), le Département de Chimie Physique des Réactions (DCPR), le Laboratoire de Thermodynamique des Milieux Polyphasés (LTMP) et le Centre de Génie Chimique des Milieux Rhéologiquement Complexes (GEMICO).

Contexte

L'ensemble de cet effectif est réparti sur trois sites : le Campus Grandville au centre-ville, le campus Brabois-Ingénierie (ENSAIA), à Vandœuvre-lès-Nancy et l'IUT Nancy-Brabois à Villers-lès-Nancy.

Les recherches menées au laboratoire sont structurées autour de cinq axes :

• Procédés pour l’Environnement, la Sécurité et la VALorisation des ressources (PErSeVAL)
• Procédés, Réacteurs, Intensification, Membranes, Optimisation (PRIMO)
• BioProcédés – BioMolécules (BioProMo)
• CInétique – THERmodynamique – Énergie (CITHERE)
• Génie des Procédés pour les Produits et les Matériaux (Génie des Produits)

Contexte :

Le secteur de la bioproduction se développe de plus en plus à l’échelle nationale et internationale, et intègre l’approche d’éco-conception dans sa démarche de recherche et développement. Dans le cadre d’une collaboration entre le Laboratoire Réaction et Génie des Procédés (LRGP) et l’Unité Transdisciplinaire d’Orientation et de Prospective des Impacts Environnementaux de la Recherche en Ingénierie (UTOPII), une étude des procédés de production de cellules et/ou vésicules extracellulaires, basée sur la méthodologie d’analyse de cycle de vie (ACV), sera menée afin d’analyser l’impact environnemental d’un biomédicament.

Ce sujet de stage s’intéresse plus particulièrement aux procédés de production de cellules humaines et leurs vésicules extracellulaires.

L’objectif de ce stage est ainsi de modéliser par la méthode d’Analyse de Cycle de Vie, et comparer, plusieurs modes de bioproductions.

A terme (hors du périmètre du stage) ces analyses doivent permettre d’identifier des pistes de réduction des impacts environnementaux.

Démarche :

1. Analyse de la bibliographie pour faire ressortir des études similaires, les périmètres, les unités fonctionnelles, les indicateurs et les méthodes de calculs retenues.
2. Collecte de données à l’échelle du laboratoire des différents acteurs de la bioproduction, en complément / comparaison de celles issues de la littérature.
3. Etablissement d’un Inventaire de Cycle de Vie (ICV) précis sur la base d’inventaires et de bilans de matière et énergie, permettant de proposer un protocole de collecte de données transposable pour l’ensemble des techniques de bioproduction.
4. Le travail mené pourra proposer une analyse sur deux échelles pour la définition de scénario de production : 1. celle du laboratoire et 2. celle du secteur industriel. Ceci conduit à questionner et proposer une approche pour passer des données à l’échelle du laboratoire aux données à l’échelle industrielle.

Ce travail nécessitera une modélisation et une analyse par la mise en œuvre de la démarche d’ACV attributionnelle en utilisant l’outil OpenLca couplé aux bases de données Ecoinvent et Agribalyse. Si possible, ce travail proposera aussi une analyse statistique pour évaluer l’incertitude des résultats obtenus.

Un·e étudiant·e de Master 2 ou dernière année d’école d’ingénieur, ayant un intérêt et des compétences dans les sciences environnementales quantitatives, le génie des procédés et la modélisation.

Une expérience en ACV est appréciée.