Proposition de stage en mesures physiques dans le cadre d’une démarche RSE

LABERCA-ONIRIS/INRAE, Nantes

Sujet du stage
Optimisation d’un système pilote de chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse permettant de réduire les dépenses énergétiques dans le cadre d’une démarche de Responsabilité Sociétale et Environnementale (RSE).


Unité d’accueil
Le LABoratoire d’Étude des Résidus et Contaminants dans les Aliments (LABERCA) est une Unité Mixte de Recherche (UMR 1329) entre l’École Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l’Alimentation de Nantes-Atlantique (Oniris), dépendant du Ministère de l’Agriculture et de la Pêche et de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE, département AlimH). Il est par ailleurs le Laboratoire National de Référence (LNR) de la Direction Générale de l’Alimentation (DGAl) en ce qui concerne l’analyse des dioxines, des polychlorobiphényles « dioxin-like », des hydrocarbures aromatiques polycycliques et des promoteurs de croissance (dont les hormones stéroïde) en élevage. Du point de vue scientifique, le domaine d’activité général du laboratoire est celui de la sécurité de l’aliment, et plus précisément celui de l’étude des résidus et contaminants chimiques présents au sein de la chaîne alimentaire, dans une démarche globale d’appréciation du risque depuis l’agrofourniture jusqu’à l’homme et sa descendance. Le LABERCA s’attache en effet à générer des données et des connaissances relatives aux sources, transfert et métabolisme des composés étudiés, afin de caractériser à la fois l’exposition (prévalence dans les denrées) et l’imprégnation (prévalence dans les fluides et tissu biologiques) des consommateurs vis-à-vis de ces polluants chimiques. Du point de vue analytique, les deux principaux domaines de compétence et de reconnaissance du LABERCA sont d’une part le traitement des échantillons biologiques complexes en vue de l’isolement des substances étudiées présentes au sein de ces matrices à l’état de trace, et d’autre part la mesure fine de ces composés par diverses techniques et couplages basés sur la spectrométrie de masse. L’ensemble des activités du laboratoire est conduit sous un système de management de la qualité associant une accréditation selon le référentiel ISO 17025 (portée flexible de niveau 3) pour l’activité d’analyses et une certification selon le référentiel ISO 9001:2015 pour la
gestion de projets de recherche, la gestion de projets d’analyses métabolomiques et l’ingénierie de formation.


Contexte
Le LABERCA est un laboratoire de chimie analytique qui utilise une instrumentation de pointe lui permettant d’assurer la recherche de composés à l’état d’ultra-traces dans les denrées alimentaires, les matrices environnementales et les matrices biologiques. Le laboratoire s’appuie sur un vaste parc instrumental doté d’une vingtaine de spectromètres de masse dont le fonctionnement est ajusté pour répondre aux très hautes exigences analytiques que le LABERCA s’est fixées. Certaines techniques d’analyse utilisées sont très consommatrices en fluides, que ce soit du gaz pour la chromatographie en phase gazeuse (GC) ou des solvants pour la chromatographie en phase liquide (LC). De plus, le fonctionnement des instruments génère, pour certaines techniques, d’importants rejets de chaleur dans le milieu ambiant qui est compensé par un système de climatisation afin de maintenir une température constante nécessaire au fonctionnement optimal des instruments. Aujourd’hui, la consommation en fluides liée au fonctionnement des instruments ainsi que les rejets de chaleur associés ne sont pas encore mesurés et aucun dispositif permettant de récupérer cette énergie n’est disponible.


Objectifs
Ce stage s’inscrit dans la politique de Responsabilité Sociétale et Environnementale (RSE) du laboratoire. Son objectif principal consiste d’une part, à identifier des alternatives aux pratiques instrumentales existantes et à mesurer leur impact en termes de consommation d’énergie et de fluides tout en vérifiant le maintien des performances analytiques et, d’autre part, à mettre en place un dispositif pilote de récupération de chaleur sur un système de chromatographie en phase gazeuse.

Les résultats attendus du stage sont les suivants :
‐ Réalisation d’une revue de la bibliographie permettant de lister les mesures physiques (chaleur, électricité, gaz, données informatiques) adaptées à l’instrument pilote qui aura été sélectionné ;
‐ Réalisation d’un inventaire exhaustif des postes de dépense énergique sur l’instrument pilote ;
‐ Achat des outils de mesure adaptés à l’étude (permettant l’enregistrement des flux d’électricité consommée par exemple) ;
‐ Réalisation d’un bilan des dépenses énergétiques sur une période définie à l’aide de moyens de mesure adéquats, selon différentes modalités d’utilisation de l’instrument (en analyse et en veille) ;
‐ Identification des leviers d’actions permettant de diminuer la consommation énergétique des instruments et vérification du maintien de la performance des méthodes en conditions énergétiques optimisées ;
‐ Mise en place d’un dispositif de récupération de la chaleur produite sur un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse ;
‐ Rédaction du rapport de stage et préparation de la soutenance.


Profil recherché
Compétences en mesures physiques
Appétence pour la chimie analytique
Sensibilité environnementale

Gratification de stage
Selon taux en vigueur

Durée
Six mois maximum (dès que possible)

Contact
Chloé CLOTEAU, post-doctorante
chloe.cloteau@oniris-nantes.fr
02 40 68 78 80

chloe.cloteau@oniris-nantes.fr