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Guionet, Alexis. La décontamination bactérienne de l'eau par impulsions électriques ultracourtes

Guionet, Alexis (2014). La décontamination bactérienne de l'eau par impulsions électriques ultracourtes.

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Résumé en francais

Les effets des champs électriques pulsés (CEP) sur les microorganismes ont été montrés depuis Sale et Hamilton. L'une des premières applications en a été l'électroporation cellulaire pour permettre la transfection de plasmides à travers la membrane plasmique. Il s'agit de la principale méthode de transfert de gènes. Un autre champ d'application est la décontamination de nourriture liquide. Mais la technologie capable de donner ces résultats en termes de décontamination requièrt, pour un champ électrique de faible amplitude, l'utilisation d'impulsions de longues durées provoquant une grande consommation énergétique. Ceci a été montré pour la décontamination du lait, des jus de fruits et du vin. Le mécanisme par lequel les CEP avec une durée milliseconde (ms) ou microseconde (µs) agissent est bien décrit et intervient sur la bicouche lipidique. Le but de cette thèse est d'étudier les possibilités d'utilisation des champs électriques pulsés nanosecondes (nsCEP) pour décontaminer de l'eau de procédés industriels. Un générateur d'impulsions haute tension associé à un applicateur constitué de deux électrodes planes permettent de générer un champ électrique homogène dans l'eau. Ce dispositif a d'abord été éprouvé en batch puis en flux sur des suspensions bactériennes (Escherichia coli BL21(DE3) et Legionella pneumophila sérogroupe 1) cultivées en laboratoire. L'utilisation de générateurs de plus en plus performants et l'optimisation des conditions de flux ont permis d'améliorer drastiquement le rendement énergétique de décontamination et la vitesse globale de traitement. Il a également été montré qu'il est possible de déterminer par le calcul, la vitesse de décontamination d'un tel système, à partir des caractéristiques des générateurs et des paramètres de fluidiques. Si ce travail n'a pas permis la réalisation d'un prototype d'échelle industrielle, les grandes lignes permettant le passage du procédé de l'échelle laboratoire à l'échelle industrielle ont été données.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Teissié, Justin
Blanckaert, Vincent
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS), UMR 5089
Mots-clés libres :Décontamination bactérienne - Champs électriques pulsés nanoseconde (nsPEF) - Changement d'échelle - Traitement de l'eau
Sujets :Sciences de l'environnement
Déposé le :12 May 2015 16:55