Soutenance de thèse de MONICA AMADO VILLAMIZAR

Dans le monde entier, on estime que jusqu'à un tiers des aliments destinés à la consommation humaine sont jetés, générant des déchets depuis la culture de la matière première jusqu'à sa commercialisation. Ces dernières années, la sensibilisation à l'utilisation des déchets a augmenté dans différents domaines en raison de leur faible coût, de leur grande disponibilité et de la nécessité de réduire l'impact environnemental causé. L'évaluation du développement de nouvelles technologies qui utilisent les déchets ou les sous-produits générés pour la production de matériaux ou de substances ayant une valeur ajoutée ; et compte tenu de la diversité des déchets générés, il existe une grande variété en termes de leur composition et de la technologie ou de la méthode d'utilisation qui peut être utilisée. La production de déchets dépend principalement de la position de chaque pays en ce qui concerne le revenu moyen, le produit intérieur brut et la consommation de la population, car ceux-ci influencent la quantité et le type de consommation. Dans des pays comme la Colombie, l'Équateur, le Paraguay, l'Inde, le Mexique et le Panama, les déchets sont principalement générés par les activités agricoles, en raison de la forte activité économique de ce secteur. Les activités agricoles sont une source constante de biomasse résiduelle qui n'a généralement pas de valeur ajoutée lors des activités de récolte ou dans l'ensemble de l'industrie de transformation des matières premières, ce qui affecte l'environnement dans lequel ces activités sont réalisées. La biomasse résiduelle issue du secteur de l'élevage (fumier) et du secteur agricole (cultures transitoires et permanentes) est fortement polluée par les matières organiques biodégradables. Le problème du projet est centré sur le fait que les changements dans l'économie colombienne ont fait penser que les biocarburants sont une alternative pour diminuer la dépendance dans l'industrie des combustibles fossiles. De plus, il a été démontré que l'utilisation de biocarburants diminue l'impact négatif sur l'environnement, rendant ainsi les bioraffineries viables. Utiliser les déchets de l'agriculture comme source principale, ce qui contribue au problème de leur élimination. Une alternative pour l'utilisation de ces déchets sont les processus biologiques de co-digestion anaérobie (AD) ou de fermentation sombre (DF). Cependant, ces processus d'exploitation sont limités par l'efficacité de l'utilisation des substrats et la récupération économique des investissements initiaux. Pour cette raison, il est plus frappant de compléter la recherche par la conception d'une bioraffinerie qui tire pleinement parti des produits et des sous-produits. Les principales étapes se concentreront sur l'obtention d'énergie (biogaz et bio-hydrogène) à partir de la dégradation des substrats par digestion anaérobie et fermentation sombre. D'autre part, la récupération des nutriments et la quantification des métabolites permettront d'établir la capacité à obtenir des matériaux et des produits biologiques associés aux schémas de bioraffinage. Par la suite, une évaluation du potentiel économique et du bilan énergétique sera réalisée pour établir la durabilité des régimes proposés. Le projet vise une avancée dans le sujet étant donné que les premiers travaux dans le pays ont été des approches conceptuelles pour développer le concept de bioraffinerie.

Worldwide, it is estimated that up to one third of food for human consumption is discarded, generating waste from the cultivation of the raw material to its commercialization. In recent years, awareness of waste utilization has increased in different areas due to the low cost, high availability, and the need to reduce the environmental impact caused. Evaluating the development of new technologies that use the waste or by-products generated for the production of materials or substances with an added value; and considering the diversity of waste generated, there is a great variety in terms of its composition and the technology or method of utilization that can be used. Waste generation depends mainly on the position of each country with respect to average income, gross domestic product and population consumption, since these influence the amount and type of consumption. In countries such as Colombia, Ecuador, Paraguay, India, Mexico and Panama, waste is generated mainly from agricultural activities, due to the high economic activity in this sector. Agricultural activities are a constant source of residual biomass that does not usually have an added value during the harvesting activities or throughout the raw material processing industry, which affect the environment where these activities are carried out. Residual biomass from the livestock sector (manure) and the agricultural sector (transient and permanent crops) has a high pollutant related to biodegradable organic matter. The problem of the project is focused on the fact that the changes in the Colombian economy have made think that biofuels are an alternative to diminish the dependence in the fossil fuels industry. Additionally, it has been shown that the use of biofuels decreases the negative environmental impact, thus making biorefineries viable. Using waste from agriculture as a main source, which contributes to the problem of eliminating them. An alternative for the use of these wastes are the biological processes of anaerobic co-digestion (AD) or dark fermentation (DF). However, these exploitation processes are limited by the efficiency of the use of the substrates and the economic recovery of the initial investments. For this reason, it is more striking to complete the research with the design of a biorefinery that takes advantage of the products and byproducts in a complete way The main stages will focus on obtaining energy (biogas and bio-hydrogen) from the substrates degradation by anaerobic digestion and dark fermentation. On the other hand, the nutrients recovery and the metabolites quantification will allow to establish the capacity to obtain materials and biological-based products associated with the biorefinery schemes. Subsequently, an evaluation of the economic potential and energy balance will be carried out to establish the sustainability of the proposed schemes. The project aims an advance in the subject given that the first works in the country have been conceptual approaches to develop the biorefinery concept.