Thèse Valorisation de Biomasses Végétales pour le Développement de Produits Textiles et de Matériaux Biosourcés H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmes École doctorale : Sciences Des Systèmes Laboratoire de recherche : LGPM - Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux Direction de la thèse : Patrick PERRE ORCID 0000000304194810 Début de la thèse : 2026-12-01 Date limite de candidature : 2026-11-30T23:59:59 La valorisation des biomasses végétales et des coproduits agricoles constitue un enjeu majeur pour le développement de procédés et de matériaux durables. Ces ressources renouvelables présentent un potentiel important pour la production de molécules d'intérêt, de fibres et de matériaux biosourcés. Toutefois, leur transformation nécessite une meilleure compréhension des relations entre les caractéristiques des matières premières, les procédés mis en oeuvre et les propriétés des produits obtenus.
Ce projet de thèse CIFRE, mené en partenariat entre TDM Group et la Chaire de Biotechnologie de CentraleSupélec, vise à développer des stratégies de valorisation multiple de biomasses végétales, en cascade ou en parallèle, avec un intérêt particulier pour les applications textiles et les matériaux biosourcés.
Les travaux s'articuleront autour de quatre axes complémentaires : (i) la caractérisation des biomasses sélectionnées et l'étude de l'influence de leur préparation et de leurs transformations ; (ii) l'extraction de composés naturels destinés à la coloration textile, avec l'optimisation des conditions de mise en oeuvre et l'évaluation des performances, de la stabilité et de la durabilité des colorations ; (iii) le développement de fils et filaments biosourcés à partir des résidus d'extraction, en vue de leur transformation et de leur intégration dans des structures textiles ; et (iv) l'élaboration de myco-matériaux à partir de ces mêmes résidus, éventuellement associés à des coproduits de l'industrie textile, avec une caractérisation de leurs propriétés fonctionnelles, notamment mécaniques, hydriques et thermiques.
En combinant caractérisation des ressources, optimisation des procédés, étude des relations matière-procédé-structure-propriétés et prototypage applicatif, cette recherche ambitionne d'identifier des voies de transformation adaptées aux différentes fractions de biomasse et de contribuer au développement de nouvelles solutions biosourcées pour les secteurs du textile et des matériaux. La valorisation des biomasses végétales et des coproduits agricoles constitue un enjeu majeur pour le développement de produits textiles et de matériaux biosourcés durables. Toutefois, la variabilité de leur composition et l'influence des procédés de transformation sur les propriétés des produits obtenus représentent des défis scientifiques importants. Dans ce contexte, cette thèse vise à explorer différentes voies de valorisation, en cascade ou en parallèle, pour développer des colorants naturels, des fils et filaments biosourcés ainsi que des matériaux à base de mycélium. Les travaux chercheront à mieux comprendre les relations entre matière première, procédé, structure et propriétés finales, dans une perspective de valorisation intégrée des ressources végétales. L'objectif principal de cette thèse est de développer et d'optimiser des voies de valorisation durables de biomasses végétales et de coproduits agricoles, avec un intérêt particulier pour les applications textiles et les matériaux biosourcés. Les travaux viseront à établir les relations entre les caractéristiques des matières premières, les procédés de transformation, la structure et les propriétés finales des produits obtenus, tout en explorant différentes stratégies de valorisation en cascade ou en parallèle.
Les objectifs spécifiques sont les suivants :
1. Caractériser les biomasses végétales sélectionnées et étudier l'influence de leur variabilité, des méthodes de préparation et des étapes successives de transformation sur leurs propriétés physicochimiques et structurales.
2. Développer des solutions de coloration textile à partir de composés naturels**, en optimisant les procédés d'extraction et de mise en oeuvre, puis en évaluant les performances de coloration, leur stabilité et leur durabilité.
3. Élaborer des fils et filaments biosourcés** à partir des résidus de biomasse issus des étapes d'extraction, en optimisant les formulations et les conditions de transformation afin d'obtenir des propriétés compatibles avec les procédés textiles, notamment le tissage.
4. Développer et caractériser des matériaux à base de mycélium** à partir des résidus végétaux, éventuellement associés à des coproduits de l'industrie textile, en étudiant leurs propriétés mécaniques, hydriques et thermiques.
5. identifier les voies de valorisation les plus pertinentes** en analysant les relations entre la nature des matières premières, les paramètres de transformation, la structure des matériaux et leurs performances fonctionnelles, afin de développer des prototypes adaptés aux applications envisagées.
À terme, cette recherche ambitionne de contribuer au développement de produits et de matériaux biosourcés innovants, tout en favorisant une utilisation plus complète des ressources végétales renouvelables dans une démarche d'économie circulaire. La méthodologie reposera sur une approche expérimentale associant caractérisation des biomasses végétales, optimisation des procédés de transformation et évaluation des propriétés des produits obtenus. Les biomasses sélectionnées seront caractérisées afin d'identifier leurs propriétés physicochimiques et structurales. Des procédés d'extraction seront ensuite étudiés et optimisés pour obtenir des composés naturels destinés à la coloration textile, dont les performances, la stabilité et la durabilité seront évaluées. Les résidus issus de l'extraction seront valorisés pour élaborer des fils et filaments biosourcés, puis des matériaux à base de mycélium. Les formulations et les conditions de transformation seront adaptées aux applications visées. Les produits développés feront l'objet de caractérisations structurales, mécaniques, hydriques et thermiques, selon leur nature. L'analyse des résultats permettra d'établir les relations entre matière première, procédé, structure et propriétés finales, afin d'identifier les voies de valorisation les plus pertinentes.