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Recyclage, réemploi, réutilisation et régénération des cristaux liquides et d’oxyde indium-étain (ITO) issus des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE)

/ Fossi Tabieguia Guy-Joël / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 06-12-2013
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Les déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) tels que les téléviseurs et moniteurs à afficheur à cristaux liquides (LCD), ne cessent de croitre ces dernières années. Ces DEEE renferment de la matière première recyclable de grand intérêt, notamment les cristaux liquides et l’oxyde d’indium-étain (ITO). Parallèlement, Il n’existe actuellement aucun traitement industriel permettant la récupération des cristaux liquides et ITO des écrans LCD usagés dans un but de valorisation. Au regard de l’intérêt technologique et économique de ces matières, nous avons mis en œuvre, dans le cadre du projet MEDUSA financé par l’ADEME et piloté par l’entreprise ENVIE2E, un procédé de traitement des écrans LCD. Ce procédé consiste à extraire des dalles LCD, les cristaux liquides par extraction mécanique et l’ITO par extraction chimique. L’intérêt de ce procédé réside dans la rapidité de récupération des cristaux liquides et ITO quelque soit la taille de l’écran. Ensuite, des phases de distillation et purification maîtrisées permettent d’obtenir des molécules de cristaux liquides. La bonne qualité des produits est vérifiée grâce à des analyses physico-chimiques. Quelques voies de valorisation ont été retenues tels que la commercialisation de solution d’ITO, des molécules de cristaux liquides, des cristaux liquides comme additifs pour les encres thermochromiques, et les cristaux liquides sous forme de PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystals) pour les fenêtres commutables. Enfin, les estimations portant sur les coûts d’exploitation du procédé comparés aux prix potentiel de vente des cristaux liquides récupérés laissent apparaître une bonne rentabilité du projet.

Développement et caractérisation de matériaux de surface innovants écologiques pour la sécurité et le confort automobile

/ Beyens Christophe / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 04-12-2013
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Les polyoléfines thermoplastiques (TPO) sont des matériaux issus du mélange entre le polypropylène, le polyéthylène et des élastomères éthylène-propylène. Ils sont utilisés notamment dans le domaine automobile pour la fabrication des pare-chocs et le revêtement de surface des pièces intérieures comme le tableau de bord. Pour cette dernière application, des feuilles de TPO grainées sont thermoformées afin de s’adapter aux contours des pièces. Lors de cette mise en forme, le grain de la feuille est déformé et son épaisseur réduite, diminuant la qualité perçue du revêtement. Le traitement du TPO par bombardement électronique (EB), réalisé lors de ce travail de thèse, est une technique de choix afin de modifier les propriétés physico-chimiques du polymère et de potentiellement améliorer le thermoformage des feuilles TPO. Une étude préliminaire a été effectuée en irradiant par EB une formulation TPO commerciale. Une altération des propriétés mécaniques et thermiques est causée par le traitement radiatif. Une amélioration de la thermoformabilité du TPO est également mise en évidence. L’effet de l’EB est néanmoins limité et nécessite d’adapter la formulation. Deux voies ont été envisagées dans la suite de cette étude. Pour la première, des formulations TPO contenant des copolymères triblocs ont été développées. Dans la seconde, des monomères réactifs ont été ajoutés aux TPO. L’effet du traitement radiatif par EB sur ces formulations est ensuite caractérisé par diverses méthodes (analyses enthalpiques différentielles et thermogravimétriques, traction uniaxiale) et des essais de thermoformage. Des résultats intéressants ont été obtenus en vue d'applications concrètes.

Synthèses d’esters par hydroestérification des oléfines

/ Pruvost Romain / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 13-11-2013
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Le Polychlorure de vinyle (PVC) représente l’une des matières plastiques les plus utilisées actuellement : sa production s’est estimée à 1900 ktonnes en europe dans les années 90. 85 % de ce plastique est formulé avec adjuvant, particulièrement les esters de phtalates, de sorte à créer une matière plastique flexible, qui trouve de nombreuses applications dans les revêtements de sols et bien d’autres. L’utilisation de ces plastifiants est aujourd’hui interdite dans le cadre de certaines applications, notamment les jouets pour enfants, par la règlementation REACH en raison de leur toxicité. Ce contexte a stimulé le développement industriel d’alternatives moins toxiques et bio-sourcées. Le projet a pour objectif de proposer un procédé de synthèse de plastifiant agro-sourcé mettant en jeu une réaction de carbonylation afin d’accéder à des esters d’intérêt en une étape. Après une phase d’optimisation permettant l’obtention des rendements optimaux, nous avons pu fabriquer différents lots de produits évalués en tant que plastifiants du PVC.

Environmental impacts of the electricity produced by a solid oxide fuel cell and nuclear reactors

/ Thellier Lionel / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 17-12-2008
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L'humanité fait face à de nombreux défis dans le domaine de l'énergie: explosion de la demande, émissions de gaz à effet de serre, raréfaction de certaines ressources fossiles, pollution, etc. La réponse à ces défis passe en particulier par le développement de systèmes de conversion d'énergie à haute efficacité et à faibles impacts environnementaux. Elle requiert, de plus, la mise au point d'approches permettant d'évaluer ces impacts et de communiquer les résultats à un très large public. Le travail de thèse présenté est une contribution aux efforts menés pour satisfaire ces deux exigences. Il est composé de deux parties qui ont consisté respectivement: - à évaluer à l'aide d'une approche mâture les impacts environnementaux de l'électricité produite par un système de conversion d'énergie en cours de mise au point. Il s'agissait d'effectuer l'Analyse de Cycle de Vie (LCA) de l'électricité issue d'un "stack" de pile à combustible de type Solid Oxyde Fuel Cell (SOFC). L'étude visait à définir les conditions optimales de fabrication, d'utilisation et de recyclage de ce stack d'un point de vue environnemental, afin d'aider les concepteurs et utilisateurs dans leurs choix technologiques. - à mettre au point une approche permettant d'évaluer les impacts environnementaux de l'électricité produite par un système de conversion d'énergie mâture. Il s'agissait d'adapter les concepts d'Empreinte Ecologique et de Biocapacité afin qu'ils intègrent correctement la production d'électricité à partir de réacteurs nucléaires. L'étude visait à disposer d'un indicateur simple permettant d'évaluer les impacts environnementaux de ce type d'électricité.

Broyage de composés pharmaceutiques : changements d'états physiques et manipulation de la stabilité

/ Aumelas Angeline / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 08-12-2008
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Ce mémoire présente l'étude d'un principe actif pharmaceutique (PA) peu soluble dans l'eau. Sa formulation à l'état amorphe serait un moyen d'augmenter sa solubilité. Tout d'abord, nous avons montré que le polymorphisme du PA est plus complexe que les deux formes polymorphiques 1 (stable) et II (méta stable) jusqu'à présent connues et liées par une relation de monotropie. Deux nouvelles formes polymorphiques métastables ont été révélées par calorimétrie et diffraction des rayons X. Nous avons ensuite montré que le broyage de la forme 1 du PA conduit à son amorphisation. Le verre obtenu présente les mêmes caractéristiques structurales que le liquide trempé. Cependant, il n'est pas stable et cristallise, au réchauffage, peu après la transition vitreuse et en quelques jours lorsqu'il est stocké à température et humidité ambiantes. Nous avons cherché à stabiliser le PA amorphe par co-amorphisation avec un excipient polymérique amorphe (HPMC) et un excipient moléculaire cristallin (tréhalose anhydre). Des solutions solides et des alliages moléculaires amorphes homogènes, qui ne peuvent pas être formés par le procédé de fusion/trempe, ont été obtenus pour toute composition par co-broyage des mélanges excipient/PA(forme 1). La stabilité au réchauffage de ces solutions solides a été nettement améliorée. Au stockage, les solutions solides HPMC/PA présentent une meilleure stabilité que les alliages vitreux tréhalose/PA (stabilité de 2 ans à température et humidité ambiantes). Cette étude montre que la valeur de la température de transition vitreuse n'est pas un paramètre suffisant pour prédire la stabilité de composés amorphes. Un mécanisme d'amorphisation par broyage est proposé.

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