Présentation du L3MA - Laboratoire des Matériaux et Molécules en Milieu Agressif

Présentation

L’axe de recherche initial du L3MA est orienté vers la durabilité des matériaux de synthèse (principalement les métaux) évoluant dans un contexte dit agressif (température, humidité - time of wetness élevé - , rayonnement, embruns salins - chlorures - et récemment sargasses - sulfure d’hydrogène, …) vis à vis des climats tempérés. En contrat initial avec la Sollac puis Arcelor Mittal, le L3MA a ainsi pu asseoir un savoir-faire dans ce domaine proche des réalités du terrain et des problématiques industrielles.

La situation géographique du L3MA (aux Antilles) confère aux chercheurs un environnement biologique particulièrement riche qui peut être une solution éco-compatible notamment aux problèmes de (bio)corrosion en substituant, par exemple, des molécules toxiques dans les peintures par des molécules vertes (réglementation européenne REACH). Le L3MA a donc, dans cette perspective, identifié un nombre important de molécules d’intérêt - inhibiteurs de corrosion naturels - et travaille actuellement avec un partenaire industriel national à l’intégration de ces molécules à un produit 100% éco-compatible. Cette thématique a permis de nouer de nombreux partenariats académiques : Universités de Lorraine et de Corse, l’ENSIACET, l’ENSC de Lille, …

Cette biodiversité intéresse et a permis la collaboration entre les membres du L3MA et plusieurs partenaires notamment nationaux conscients du potentiel de cette richesse et le développement d’une nouvelle thématique de recherche en partenariat initial notamment avec le CEA (Saclay et Cadarache), le LGC (Laboratoire de Génie Chimique de Toulouse - ENSIACET) et actuellement avec l’Ecole Centrale de Lyon. En effet, certains biotopes de Guyane et Martinique contiennent de nombreuses bactéries électro-actives dont une des applications est la pile à combustible microbienne. Cette technologie de production d’électricité présente actuellement des verrous qui la conduisent à être utilisée notamment en situation extrême (site isolé) ou en association avec d’autres problématiques comme celle du traitement des déchets. Cette technique nécessite également une optimisation électronique en aval de la production ; ce que s’évertuent à réaliser les chercheurs du L3MA en collaboration notamment.

L’approche des recherches menées au L3MA permettent également de développer des modes d’extraction vertes (c’est à dire ne faisant appel à aucun solvant toxique) en couplant la chimie à la mécanique (ultrasons).

Le L3MA mène, en effet, des recherches répondant aux problématiques locales (en Guyane et maintenant aux Antilles) tout en gardant une dimension internationale. Le L3MA est le seul laboratoire français travaillant sur les inhibiteurs de corrosion naturels issus de la biodiversité tropicale. Il est également le seul à proposer des consortia bactériens électro-actifs provenant des biotopes amazoniens et caribéens.

Les équipes de recherche

Le L3MA est structuré en trois équipes:

Equipes de recherche L3MA

L’axe de recherche de cette équipe réside en la caractérisation de molécules d’intérêt pour des applications physicochimiques notamment des systèmes de revêtements anticorrosifs ou antifouling (plus récemment) sur des supports métalliques. Elle mène également des recherches sur la réalisation de nouveaux bio-composites à base d’alginates renforcés avec des fibres naturelles. Les différentes recherches menées s’appuient sur la mise au point et l’optimisation de méthodes et de protocoles d’extraction chimiques verts.

L’axe de recherche de cette équipe consiste en la compréhension des interactions entre biofilms et matériaux conducteurs. Interactions de type électronique dans le cadre de la génération d’électricité (piles à combustibles - production d’hydrogène) ou de type métabolique plus complexe dans le cadre des phénomènes de biocorrosion. L’équipe est amenée à travailler également, en amont, à la connaissance des communautés bactériennes et, en aval, à l’optimisation énergétique (biopiles). Plus récemment, l’équipe entreprend également des recherches sur les consortia bactériens présents dans l’écosystème « Sargasses » et sur la décontamination en chlordécone des eaux et des sols via ses dispositifs bio-électrochimiques. 

L’axe de recherche de cette équipe est lié à la modélisation de phénomènes biologiques. Les travaux ont fil conducteur (outils) l’utilisation des équations types (Equations différentielles et partielles linéaires ou non linéaires). L’équipe investit également ses compétences pour arriver à une prévision fine des échouements de Sargasses sur les côtes de Martinique et pour mettre au point un modèle ayant pour objet une meilleure connaissance des cinétiques de décomposition de la molécule chordécone et de ses produits de décomposition.

Le principaux contrats

Contrats nationaux (ANR, …) en tant que porteur

  • Projet CORSAiR AAP ANR/CTM « Sargassum ». (2020/2023) 220k€

Contrats nationaux (ANR, …) en tant que partenaire

  • Projet FORESEA AAP ANR/CTM « Sargassum » (porteur LEGOS Toulouse) (2020/2023) dont 150k€ L3MA
  • projet SAVE-C AAP ANR/CTM « Sargassum » (porteur LEMAR Brest) (2020/2023) dont 190k€ L3MA

Contrats avec les collectivités territoriales ou état en tant que porteur

  • Projet PZHT CTM/FEDER/état (2020/2022)180k€
  • Projets Inhibiteurs naturels MOM (2014/2015) 25k€
  • Projet Biocatalyseurs MOM (2014/2016) 22k€
  • Projet Smart Xtracts CTM (2016/2017) 36k€

Contrats avec les collectivités territoriales ou état en tant que partenaire

  • Projet PROMES Feder/CTG (2014/2017) porteur entreprise (GUYAFOR) dont 90k€ L3MA.

Focus sur le projet ANR CORSAIR

Un consortium international composé de 9 partenaires et piloté par le L3MA/UFR STE travaille sur la problématique de la dégradation des matériaux accélérée par la présence des sargasses sur le littoral de la Martinique. Corrosion atmosphérique, corrosion marine et approche légale.

Constats et avancées après 3 premières années de travail:

https://www.youtube.com/watch?v=pVu4J6pSCS4&t=82s

Principales collaborations

Collaborations académiques :

-    S. Popuri, DBCS, UWI, Barbade

-    I. Beech, Biocorrosion Center, Oklahoma University, US

-    Mou Cheng Li, Institute of Materials, Shanghai University, CHINE

-    M. El Ganaoui, LERMAB, Université de Lorraine, France

-    C. Hellio, LEMAR, UBO, France

-    A. Farinetti, IEDP, Paris Sud, France

-    B. Lescop, Labstic UBO, France

-    K. Réhel, LBCM, UBS , France

-    O. Ondel, Laboratoire Ampère, Université Lyon 1, France

-    F. Tomi, Laboratoire environnement, Université de Corse, France

-    M. Vilasi, Institut Jean Lamour, Equipe Corrosion, Université de Lorraine, France

-    A. Maciuk, Biocys, Université Paris-Sud, France

 

Collaborations industrielles : 

-    P. Thierry, Institut de la Corrosion, Brest

-    C. Boulanger, Madininair, Martinique

-    P. Zammit, Industriel, Mission Guyane CNES

-    E. Leprince et S. Ott d’Estevou, Industriels, Nikkal Productions, Guyane

-    C. Deyrat, Industriel, société Guyafor, Guyane

-    D. Féron, Commissariat à l’Energie Atomique, Saclay

-    L. Ferrer, SARA, Martinique

Quelques thèses :

  • Mahado Saïd Ahmed - (janvier 2020 - …) - Bourse CTM - projet ANR CORSAiR - (C. Roos/M. Lebrini) - Impact de la biodégradation des sargasses sur la corrosion atmosphérique des alliages métalliques utilisés comme matériaux de connectiques. Rôles des gaz liés à la dégradation et étude d’une solution de protection biosourcée caribéenne.
  • Diana Bénuffé - (janvier 2020 - …) - Bourse CTM - projet ANR CORSAiR - (C. Roos/C. Hellio – LEMAR UBO/P. Salvin) - Impact de l’écosystème bactérien associé aux radeaux des sargasses s’échouant sur les côtes de la Martinique sur la biocorrosion des alliages métalliques utilisés comme matériaux de structure. Rôle des Bactéries Sulfato-Réductrices (BSR).​​​​​​​
  • Malory Beaujolais - (janvier 2020 - …) - Bourse CTM - projet PZHT - (F. Robert/P. Salvin) - Conception d’un dispositif bioélectrochimique pour la dépollution de l’environnement contaminé de Martinique.
  • Prescilla Lambert - (octobre 2021 - …) - bourse établissement - projet ANR CORSAiR - (M. Lebrini/C. Roos) - Extraction et caractérisation de nouveaux inhibiteurs à partir des sargasses via la chimie verte : Etude d’activité antibactérienne et anticorrosive.
  • Marine Laval - (novembre 2021 - …) - bourse CTM - projet ANR FORESEA - (C. Roos/C. Chevalier-MIO) - Rôle et impact des vents violents et des cyclones sur la prolifération des sargasses dans l'océan Atlantique.
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