Le consortium REALCAT

REALCAT, plateforme associant des outils haut-débit pour la catalyse chimique et la biocatalyse, a été conçue afin de développer le nouveau concept de catalyse hybride rassemblant le meilleur des deux mondes.

L’équipe REALCAT pilote des robots de synthèse haut débit, des outils d’analyses rapides et des moyens de caractérisation de dernière génération en suivant une stratégie de criblage bien définie. L’intégration des technologies haut débit génère de grandes quantités de données dont le traitement et l’analyse statistique poussée sont également effectués par l’équipe REALCAT.

La combinaison des compétences pluridisciplinaires de nos experts, de la rapidité des robots et de la stratégie de criblage constitue la véritable force de frappe de la plateforme REALCAT pour innover dans le domaine de la catalyse.

Unité de Catalyse et Chimie du Solide – UMR CNRS 8181

L’UCCS est structurée autour de 3 axes : chimie du solide, catalyse hétérogène et catalyse et chimie moléculaire. Ses activités se situent dans 2 principaux domaines scientifiques : l’Énergie et le Développement Durable.

Les projets de recherches se situent dans les champs de la valorisation de la biomasse, la chimie verte, la chimie biosourcée, le traitement de la pollution, les carburants nouveaux et propres, les combustibles et déchets nucléaires, les piles à combustible et les électrolyseurs à haute température.

REALCAT s’appuie sur la forte expertise en chimie du solide et en catalyse de l’UCCS. Elle fait appel aux compétences des experts de l’UCCS en synthèse, caractérisation, mesure des performances catalytiques et en développement des outils de criblage. Les projets réalisés sur REALCAT sont principalement destinés à mettre au point des procédés catalytiques durables.

La force des activités de recherche de l’UCCS est de s’appuyer sur une approche à 3 niveaux :

Il s’agit d’une démarche de recherche amont qui permet de générer de nouveaux catalyseurs ou de nouveaux matériaux.

Il s’agit notamment de la RMN des solides à haut champ pour laquelle l’UCCS est site d’accueil d’une Très Grande Infrastructure de Recherche (TGIR), mais aussi d’un ensemble d’autres méthodes de caractérisations (la Diffraction des Rayons X, la microscopie à force atomique, les analyses de surfaces telles que l’XPS-ToF-SIMS par exemple).

Elle est réalisée depuis l’échelle laboratoire à l’échelle semi-pilote industriel, ce qui constitue une spécificité remarquable du laboratoire. Ceci est rendu possible notamment grâce à son hall de pilotes de catalyse.

ICV – UMR transfrontalière 1158 BioEcoAgro

L’Institut Charles Viollette fait partie de l’UMR transfrontalière BioEcoAgro, qui regroupe aussi des équipes de l’UPJV, de l’INRAé et du centre de recherche TERRA situé à Gembloux en Belgique. Historiquement, l’institut regroupe trois grands domaines scientifiques : la biotechnologie végétale, les biotechnologies blanches et les méthodes analytiques avancées pour le contrôle qualité et l’assurance sécurité des produits alimentaires d’origines aquatiques et du terroir. Il intervient au sein des 9 équipes qui composent cette unité mixte de recherche, réparties en 3 pôles de compétences :

Parmi elles, l’équipe n°6 « Biotransformation / Enzymes et Biocatalyse » du pôle n°2, est tout particulièrement impliquée dans le développement et le fonctionnement la plateforme REALCAT. Elle propose une recherche fondamentale en biotechnologie blanche axée sur le développement de nouveaux bioprocédés innovants dans le domaine de la microbiologie et de la catalyse enzymatique.

L’ensemble de ces projets s’inscrit d’une part, dans la perspective de production de nouvelles biomolécules de type peptidique destinées à l’agroalimentaire ou au domaine de la santé, et d’autre part dans l’obtention de molécules plateformes biosourcées, notamment pour la synthèse de polymères.

L’équipe Biotransformation / Enzymes et Biocatalyse de l’ICV est un des fondateurs de la plateforme REALCAT. Les projets de cette équipe s’articulent autour de:

Pour la valorisation des coproduits agroalimentaires, de la pêche et des agro-ressources (polymères végétaux) au sein d’un nouveau concept de bio-raffinerie.

Ce projet a pour objectif final la bio-production d’ingrédients utiles dans le domaine de la santé ainsi que celles de molécules plateformes pour la chimie et les énergies renouvelables.

Pour la production sélective de biomolécules fonctionnelles (intensification de la production en bioréacteurs, extraction et purification de biomolécules, intensification de la productivité par intégration des procédés, modélisation de ces opérations et la définition des facteurs à maîtriser pour un changement d’échelle) et la transformation des agro-ressources.

intervenant lors du contact entre des biomolécules et des microorganismes avec des matériaux de différentes natures physico-chimiques (aliments, racines, parties végétatives des plantes, parois cellulaires…) au cours des processus de physiologie digestive.

(Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille – UMR CNRS 9189)

Les activités de recherche de CRIStAL concernent les thématiques liées aux grands enjeux scientifiques et sociétaux du moment tels que :

BigData, logiciel, image et ses usages, interactions homme-machine, robotique, commande et supervision de grands systèmes, systèmes embarqués intelligents, bio-informatique… avec des applications notamment dans les secteurs de l’industrie du commerce, des technologies pour la santé, des smart grids.

Deux groupes de CRIStAL sont plus particulièrement impliqués dans REALCAT

Il combine des compétences fortes en bases de données, apprentissage automatique, fouille de données et traitement de signal.

Entre autres choses, il s ‘intéresse aux collections de bases de données liées et aux requêtes logiques pour en extraire des informations, aux signaux (entités mathématiques issues de mesures physiques), aux données séquentielles et à l ‘apprentissage d ‘un comportement optimal dans un environnement bruité, dynamique, non stationnaire.

Il travaille à la conception d’algorithmes et de modèles dédiés au décodage du vivant. Il s’intéresse en particulier à relever des défis en biologie des systèmes et en génomique: comment l’information est-elle codée et transmise ? Comment prédire l’activité des composants, leurs interactions ? Comment modéliser celles-ci et simuler ?

Suivi de l’ensemble des données associées à un catalyseur depuis sa génèse jusqu’à sa caractérisation et la mesure de ses performances en réaction