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Davoine Florian

Collaborateur scientifique HES

Main skills

Sustainability System Engineering

Collaborateur scientifique HES

Desktop: HEIA_E00.08

Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg
Boulevard de Pérolles 80, 1700 Fribourg, CH

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Ongoing

Wheydrogen

Role: Collaborator

Financement: Fribourg Agri&Food

Description du projet :

Avec une production annuelle de fromage d’environ 20’000 tonnes, le Canton de Fribourg produit approximativement 10% du fromage suisse (201’937 tonnes en 2022), et génère ainsi une grande quantité de perméat de lactosérum, ou plus vulgairement appelé « perméat de petit-lait » (193’000 m3 annuelles). Chaque kg de fromage génère 9 kg de petit-lait, dont résulte après extraction de précieux nutriments, ce perméat de lactosérum, qui est laissé comme déchet de l’industrie laitière. Ce dernier, encore riche en lactose et diverses matières organiques, se révèle être un puissant polluant et est difficile à gérer pour les stations d’épuration.
Dans ce projet, nous proposons de développer, d’optimiser et de faire évoluer un procédé qui permet d’utiliser ce perméat de lactosérum comme aliment dans des piles microbiennes d’électrohydrogenèse (MEC) pour : premièrement, la dégradation optimale (supérieure à 95%) de la matière organique polluante ; deuxièmement, la production d’hydrogène dans le cadre de la décarbonation de la mobilité et des machines ; troisièmement, l’extraction des composés azotés et phosphorés en présence qui seront valorisables pour la fabrication d’engrais durables. Alors que notre équipe et d’autres ont démontré la faisabilité de cette approche, le processus doit être optimisé et compétitif. Cette bioproduction d’hydrogène et d’engrais a l’avantage de réduire le gaspillage alimentaire et de transformer ce déchet que constitue ce perméat, en un carburant sans besoins énergétiques électriques intensifs. Il contribue ainsi à une meilleure durabilité de l’agriculture, de l’industrie laitière et de la mobilité.
La méthodologie consiste à explorer l’espace de conception de ces MEC, et à étudier scientifiquement les approches les plus prometteuses pour améliorer le processus afin de répondre aux conditions pour atteindre la compétitivité et la durabilité au niveau industriel. Ce travail de co-création interdisciplinaire entre chercheurs et ingénieurs devrait permettre d’accroître la créativité et de concentrer les efforts pour atteindre rapidement des conditions concurrentielles pour le projet pilote. Une échelle à partir de laquelle de nouvelles améliorations seront nécessaires pour adopter le processus avec confiance à l’échelle industrielle au sein d’une économie circulaire résiliente.

Research team within HES-SO: Davoine Florian , Bourquin Vincent , Fischer Fabian

Partenaires académiques: Brunetto Priscilla, Université de Fribourg - Dept Chimie; Thomas Rime, Grangeneuve, Hauterive (FR)

Partenaires professionnels: Stucky Vincent, Translait SA, Corminboeuf (FR); Pegoraro Giancarlo, Symbio Advanced Technologies Switzerland S.A., Givisiez (FR)

Durée du projet: 01.03.2024 - 31.10.2024

Montant global du projet: 100'000 CHF

Statut: Ongoing

BELASO - BioÉnergie Littorale : Androy et Suisse-Occidentale

Role: Collaborator

Financement: Programme international en technologies appropriées pour le développement durable

Description du projet :

Le projet BELASO a pour but le développement de la culture d’algues à Madagascar. Cette île, avec ses 1 225 259 km2 de zone économique exclusive et ses 4828 km de côtes, possède un potentiel inouï dans ce domaine prometteur quant à la production de biomasse valorisable pour l’accès à la nourriture et à l’énergie. Les algues pouvant croître en 3 dimensions, contrairement aux cultures terrestres qui se retrouvent rapidement bridées par la faible densité de l’air et la gravité, les rendements surfaciques sont jusqu’à dix fois supérieurs.
Ce projet comporte un double-objectif : la recherche pour mener des expérimentations et augmenter les connaissances dans le domaine ; la formation par la création de formations universitaires de haut niveau sur la base des connaissances actuelles et de l’innovation apportée par les expérimentations, afin de former des spécialistes ressortissants des deux pays, afin d'en faire des nations reconnues dans l'algoculture.

Research team within HES-SO: Davoine Florian , Bourquin Vincent

Partenaires académiques: Mara Edouard, Centre Universitaire Régional Androy (Ambovombe, Madagascar); Mahazotahy Sylvain, Centre Universitaire Régional Androy (Ambovombe, Madagascar); Andriamampianina Sylvia, Université de Toliara (Toliara, Madagascar)

Durée du projet: 01.01.2024 - 31.03.2025

Montant global du projet: 126'100 CHF

Statut: Ongoing

Groupe de Recherche Interdisciplinaire en Projet Innovant de Transport - GRIPIT - EuroTube 2022

AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: VS - Institut Systèmes industriels, Chevailler Samuel, VS - Institut Systèmes industriels

Financement: HES-SO Rectorat; hepia inSTI

Description du projet : Financement 3ème année - La fondation Eurotube s'est fixé comme objectif la construction d'un tube de 3km sous vide le long de la plaine du Rhône ainsi qu'un centre de recherche lié aux technologies de transport sous vide. La volonté de collaboration de la HES-SO avec la fondation Eurotube s'est concrétisée par la signature d'un MoU (Memorandum of Understanding) en juin de cette année. Dans ce contexte, la HES-SO a mis en place un groupe de recherche constitué d'un représentant par école. Chaque délégué apporte des connaissances complémentaires et interdisciplinaires en lien avec le transport sous vide et sera responsable de répartir le travail dans son école, suivant les compétences requises. L'objectif de cette collaboration est de positionner la Suisse en général, et la Suisse occidentale en particulier, qui a été pionnière dans cette catégorie de transport avec Swissmetro, sur le plan national et international comme pôle de recherche appliquée sur ce type de technologie de transport. Ce Groupe de Recherche Interdisciplinaire en Projet Innovant de Transport (GRIPIT) permettra d'offrir à la fondation EuroTube un soutien scientifique dans les domaines relatifs au transport sous vide ainsi qu'aux technologies annexes. Le but est de créer une interaction permettant une synergie effective vers des buts réalistes en fédérant les forces industrielles et scientifiques autour des technologies nécessaires au déploiement de cette catégorie de transport sous vide, en surface ou en souterrain, notamment sur la base de l'important corpus scientifique établi lors du projet Swissmetro. Au-delà de l'objectif spécifique d'appuyer la Fondation Eurotube, l'objectif du groupe est de devenir un pôle de référence permettant d'être l'interlocuteur scientifique et technologique des autorités et des décideurs en matière de transport souterrain et/ou sous atmosphère contrôlée pour contribuer à la mise en place effective de projets de développement et d'implantation de ce type de technologie dans toute une gamme de vitesses et de capacités. Ceci est particulièrement important sur le plan Suisse, car une solution satisfaisant les besoins de transport en Californie, sur le corridor nord-est des USA, au Japon, en Russie, en Chine, en Corée ne correspondra probablement pas aux contingences et particularités helvétiques. A terme, il pourrait être pertinent qu'une antenne de la HES-SO soit présente dans le centre de recherche planifié par Eurotube. Pour permettre au groupe de se positionner stratégiquement dans les mois à venir, ce document présente un plan d'actions à court terme, ainsi qu'une vision à moyen terme.

, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Research team within HES-SO: Morier Marin Bruchez Yvan Chevailler Samuel Vaccari Aldo Gallay Steve Fumeaux Maude Theytaz Alban Richard Murielle Bourquin Vincent Cailleteau Maxence Berthouzoz David Rapillard Laurent Germanier Alain Haas Patrick Pasche Valentin Corpataux Dominique Piñas Salles Christian Melly David Cugnoni Joël Rogivue Yohann Tagan David Gabioud Gaëlle Vannay Hubert Giuntoli Bruno Fénart Marc-Antoine Favre-Bulle Matteo Mujkic Arnel Sellès Maxime Maillard Philippe Davoine Florian Masserey Romain

Partenaires académiques: VS - Institut Systèmes industriels; COMATEC; FR - EIA - Institut SeSi; Chevailler Samuel, VS - Institut Systèmes industriels

Durée du projet: 01.12.2022 - 31.12.2024

Montant global du projet: 580'000 CHF

Statut: Ongoing

Electroculture

Role: Collaborator

Financement: NTN Innovation Booster

Description du projet :

Electroculture consists in establishing an electrical field around a crop or a vegetal plants in order to increase the mass yield per unit of production area among other benefits. A century ago, a simple principle of operation was used: the construction of a vertical structure in a conductive material (typically copper and galvanized iron) bring the Earth electrical field at a given height, i.e. at a higher level, to the plants roots, either with constant or frequency-modulated voltage.
This effect was mostly studied and proven since the 19th century by electrical engineers and agronoms through numerous testimonies [1, 2, 3, 4, 5, 6]. A recent review, making an almost-exhaustive state-of-the-art, was published by a Korean research group [7], shows that a great majority of those past publications reported positive effects of electrical field application on the plants growth, as much as on bioactive compounds content (27% more essential oil for peppermint ; 57,5% and 28% more alkaloids in datura leaves and seeds [6]), with both Earth natural electric and artificial fields, either constant or modulated.
Historically, both the conversion of the nitrate industry, necessary for military purposes (artillery shells), and a strong lobby from industrial chemical companies to penetrate the market of agriculture have lead to the disappearance of these techniques. Today, modern agriculture is facing critical issues such as the decrease of soil health, the possible shortages of fertilizers, the adverse effects of persistent chemical products on the environment in general and in source water in particular. In this context, our idea is to conduct experiments in order to investigate scientifically the effectiveness of this process on given seeds and to evaluate the conditions and the impact for its introduction in some agricultural processes in Switzerland.
The project intends specifically to establish an experimental protocol and conduct experiments to verify the effects of different electrical fields on different cultures. We will conduct two kinds of experiments : a first with an artificial electromagnetical field into a phytotron room ; and a second into greenhouses and fields with use of natural electrical field.

The metrics defined for evaluation comprises the yield compared to various fertilizers strategies, earth quality evolution and product quality. The expected results should demonstrate the benefits of this approach, the costs involved, the interest of a combination of other fertilizing techniques and the impact on earth soil. The detailed process will be precisely defined on the basis of an interdisciplinary preliminary work in the early phase of the project with several actors and stakeholders. Farmers that are currently undertaking research in this field in France will be involved in the definition of experiments. Additional observations, such as evaluation of the resistance of plants to diseases and other parasites, will also be made and further investigated if proper set-ups could be defined.
Through the scientific investigations of the electroculture method, it is expected to discover effects to be further investigated according to the observed potential by proper and specific projects either in applied or more fundamental research. A general view on the sustainability aspects and potential for circular economy will also be analysed.

Research team within HES-SO: Davoine Florian , Bourquin Vincent , Mazza Marco

Montant global du projet: 39'000 CHF

Statut: Ongoing

Completed

Groupe de Recherche Interdisciplinaire en Projet Innovant de Transport - GRIPIT - EuroTube 2021

AGP

Role: Collaborator

Requérant(e)s: VS - Institut Systèmes industriels

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : Financement 2ème année - La fondation Eurotube s'est fixé comme objectif la construction d'un tube de 3km sous vide le long de la plaine du Rhône ainsi qu'un centre de recherche lié aux technologies de transport sous vide. La volonté de collaboration de la HES-SO avec la fondation Eurotube s'est concrétisée par la signature d'un MoU (Memorandum of Understanding) en juin de cette année. Dans ce contexte, la HES-SO a mis en place un groupe de recherche constitué d'un représentant par école. Chaque délégué apporte des connaissances complémentaires et interdisciplinaires en lien avec le transport sous vide et sera responsable de répartir le travail dans son école, suivant les compétences requises. L'objectif de cette collaboration est de positionner la Suisse en général, et la Suisse occidentale en particulier, qui a été pionnière dans cette catégorie de transport avec Swissmetro, sur le plan national et international comme pôle de recherche appliquée sur ce type de technologie de transport. Ce Groupe de Recherche Interdisciplinaire en Projet Innovant de Transport (GRIPIT) permettra d'offrir à la fondation EuroTube un soutien scientifique dans les domaines relatifs au transport sous vide ainsi qu'aux technologies annexes. Le but est de créer une interaction permettant une synergie effective vers des buts réalistes en fédérant les forces industrielles et scientifiques autour des technologies nécessaires au déploiement de cette catégorie de transport sous vide, en surface ou en souterrain, notamment sur la base de l'important corpus scientifique établi lors du projet Swissmetro. Au-delà de l'objectif spécifique d'appuyer la Fondation Eurotube, l'objectif du groupe est de devenir un pôle de référence permettant d'être l'interlocuteur scientifique et technologique des autorités et des décideurs en matière de transport souterrain et/ou sous atmosphère contrôlée pour contribuer à la mise en place effective de projets de développement et d'implantation de ce type de technologie dans toute une gamme de vitesses et de capacités. Ceci est particulièrement important sur le plan Suisse, car une solution satisfaisant les besoins de transport en Californie, sur le corridor nord-est des USA, au Japon, en Russie, en Chine, en Corée ne correspondra probablement pas aux contingences et particularités helvétiques. A terme, il pourrait être pertinent qu'une antenne de la HES-SO soit présente dans le centre de recherche planifié par Eurotube. Pour permettre au groupe de se positionner stratégiquement dans les mois à venir, ce document présente un plan d'actions à court terme, ainsi qu'une vision à moyen terme.

Research team within HES-SO: Chevailler Samuel , Gallay Steve , Fumeaux Maude , Bourquin Vincent , Besson Christophe , Cailleteau Maxence , Beytrison Olivier , Kissling Simon , Nendaz Guillaume , Roland Julien , Haas Patrick , Widmer Mathias , Mercat Théo , Gil Cladera Andres , Nanchen Jean , Pasche Valentin , Carthoblaz-Délèze Xavier , Piñas Salles Christian , Melly David , Cugnoni Joël , Gabioud Gaëlle , Darbellay Jérôme , Mujkic Arnel , Davoine Florian , Willa Roland , Kuzminova Marharyta

Partenaires académiques: VS - Institut Systèmes industriels; COMATEC; hepia inSTI; FR - EIA - Institut SeSi; Conception de produits centrée utilisateurs; iE

Durée du projet: 01.03.2022 - 31.12.2023

Montant global du projet: 630'000 CHF

Statut: Completed

Achievements

PEOPLE@HES-SO
Directory and Skills inventory

Davoine Florian

Collaborateur scientifique HES

Main skills

Sustainability System Engineering

Multidisciplinary projects

Engineering sciences research

Bioenergy production

Biohydrogen production

Biomethane production

Macroalgae cultivation

Collaborateur scientifique HES

PEOPLE@HES-SO Directory and Skills inventory

Davoine Florian

Collaborateur scientifique HES

Main skills

Sustainability System Engineering

Multidisciplinary projects

Engineering sciences research

Bioenergy production

Biohydrogen production

Biomethane production

Macroalgae cultivation

Collaborateur scientifique HES

PEOPLE@HES-SO
Directory and Skills inventory