De la phytoextraction à l'Ecocatalyse : Valorisation de la biomasse chargée en éléments métalliques

Valorisation pour la conception de nouveaux catalyseurs et leur utilisation en synthèse organique durable

Présentation

Afin de restaurer les milieux naturels dégradés ou pollués par les activités minières passées ou en cours, des programmes de phytoremédiation sont développés dans quelques pays. La phytoextraction est l'une des phytotechnologies mises en oeuvre pour réhabiliter les sites dégradés par les activités minières ayant entraîné une pollution des sols, notamment par les Éléments Traces Métalliques (ETM, anciennement appelés « métaux lourds »). La phytoextraction repose sur l'utilisation de plantes capables d'extraire les éléments métalliques des sols et de les concentrer dans leurs parties aériennes, contribuant ainsi à la diminution progressive de la teneur en ETM dans les sols contaminés et à l'introduction d'un couvert végétal protecteur sur les sites les plus pollués. Bien que cette phytotechnologie présente de nombreux avantages, son développement reste limité par l'absence de procédés économiquement viables de valorisation de la biomasse résultant des programmes de phytoextraction, hautement chargée en ETM et donc considérée jusqu'à présent comme un déchet toxique.L'objectif de cette thèse est derechercher une solution durable et rentable de valorisation de cette biomasse, grâce à la mise en place d'une nouvelle filière verte circulaire basée sur le recyclage des éléments métalliques accumulés par les plantes utilisées en phytoextraction. La conception du procédé repose sur l'utilisation directe des espèces métalliques d'origine végétale comme réactifs ou catalyseurs de réactions chimiques organiques. Les extraits multi-métalliques obtenus offrent une opportunité unique d'exploitation de la catalyse coopérative dans laquelle la synergie et la sélectivité sont prometteuses. Cette approche originale offre la première perspective de valorisation de cette biomasse unique et initie une nouvelle branche de la chimie verte : l'Écocatalyse.