Au cours du Master, tu seras invité à traiter un problème concret et complexe de bioingénierie (en chimie industrielle, en agronomie ou en sciences et technologie de l’environnement) à la manière d’un bureau d’études. Au sein d’une équipe d’étudiants, il s’agira d’intégrer l’ensemble des connaissances et compétences acquises dans TA formation de bioingénieur pour comprendre et analyser le problème, identifier et documenter les voies de solution possibles en tenant compte du cadre multidisciplinaire, sélectionner les solutions les plus prometteuses, les développer jusqu'au scénario des opérations à mettre en oeuvre, et finalement émettre un avis critique sur les solutions retenues.
DE QUOI S'AGIT-IL ?
Valoriser les résidus industriels
« Les problèmes soumis aux étudiants le sont par des industriels qui y sont concrètement confrontés et qui y cherchent réellement des solutions. La formule permet aux industriels d'avoir une analyse extérieure de leur problème, et aux étudiants de se "frotter" à des ingénieurs expérimentés. Par exemple, cette année, un groupe d’étudiants s’est intéressé au problème d'une entreprise qui dispose de grandes quantités de résidus agro-industriels qu'elle voudrait valoriser. Les options retenues avec l'industriel étaient d'une part d'en récupérer des protéines de haute valeur ajoutée et d'autre part de couvrir les besoins énergétiques de l'entreprise avec les résidus. Les étudiants ont recherché dans la littérature scientifique et technique les informations disponibles sur les protéines présentes dans ce type de résidus, leurs propriétés, leurs intérêts et les technologies d'extraction et de purification. Ils ont ainsi identifié plusieurs possibilités conduisant à des résidus différents. Ils se sont documentés sur les différentes technologies adaptées à la conversion énergétique de ces résidus, leurs rendements et leurs contraintes techniques. Après analyse des données et discussion avec l'industriel, deux options de procédés a priori les plus pertinents ont été sélectionnées. Pour chaque option, les étudiants ont défini la séquence des opérations unitaires, calculé les flux massiques et énergétiques, sélectionné et dimensionné les équipements (calcul de la capacité nécessaire). En comparant la productivité en protéine et en énergie, les émissions polluantes, les aspects économiques des deux options analysées, les étudiants ont pu montrer à l'entreprise qu'une des options était significativement plus favorable que l'autre pour l'entreprise. Leurs résultats ont guidé l'entreprise dans ses investissements.»
P. Gerin,
Professeur en Master.
Conception d’un lagunage
« Une exploitation agricole se trouve à proximité d'un petit vallon dans laquelle a été aménagé un petit étang marécageux artificiel. Pourquoi ne pas tirer profit de cette zone marécageuse pour en faire un système d'épuration des eaux usées de la ferme par lagunage (filtration et épuration par des plantes aquatiques) ? De sa propre initiative et sans avoir fait de grands calculs, l'exploitant agricole a déjà créé un circuit avec différents bassins. Il s'agit de vérifier que le système qu'il a créé est efficace et qu'il permet d'obtenir une eau épurée qui rencontre les normes imposées par la région wallonne pour le rejet d'eaux dans la nature.
Trois équipes de quatre étudiants prennent en charge les différents aspects du problème. Comme il s'agit d'eaux usées, il convient d'examiner s'il n'y a pas un risque de contaminer les eaux souterraines. Quelle est la quantité d'eau qui risque de s'infiltrer dans le sous-sol sous le lagunage ? La première équipe s'attelle à ce problème, qu'elle va modéliser sur ordinateur sur base de mesures et de sondages faits sur le terrain. Combien d'eau faut-il épurer ? Difficile à dire parce que la quantité d'eau usée augmente fortement lors de fortes pluies. Une équipe va donc essayer d'estimer le débit des eaux entrant dans le lagunage et voir si le temps de séjour de l'eau en contact avec les plantes aquatiques est suffisant pour que l'eau soit épurée convenablement quelque soit la période de l'année. Enfin, une équipe va effectuer l'étude chimique et biologique du fonctionnement du lagunage : quels sont les polluants à l'entrée du lagunage, quels sont ceux qui restent encore dans l'eau à la sortie et, finalement, est-ce que le lagunage est suffisamment efficace pour donner une eau qui obéisse à la réglementation wallonne ? »
Ph. Sonnet,
Professeur en Master.
Gérer une forêt
« Une forêt n'est pas une zone où l'on laisse la végétation pousser de façon complètement naturelle. Si l'on veut une forêt harmonieuse et qui remplisse bien ses différents rôles qu'on attend d'elle (paysage, récréation, bio-diversité, etc.), il est indispensable d'intervenir. Il faut adapter la plantation des différentes espèces en fonction du sol et du paysage, gérer le mélange des espèces, tenir en compte les vitesses de croissance, etc. Mais l'échelle de temps, pour ces interventions, est très longue. Il faut donc prévoir les choses à long terme, dans ce que l'on appelle un plan d'aménagement forestier. Or pour le bois en question, on n'a plus fait de plan d'aménagement depuis plusieurs dizaines d'années et il est grand temps de savoir où l'on va. Deux groupes de quatre étudiants prennent le problème à bras le corps. Ils se rendent sur le terrain, mesurent les âges, les tailles et recensent les espèces. Ils établissent la liste des contraintes et des fonctions demandées à la zone boisée. En fonction de l'âge des arbres, de la nature du sol, et du paysage, ils modélisent l'évolution de la forêt à l'aide d'un système d'information géographique. Ils aboutissent à une proposition d'aménagement et de gestion de la forêt pour les vingt années à venir.»
Q. Ponette,
Professeur en Master.
