Kokou Adjallé

Formation universitaire

• Postdoctorat, Université du Québec à Trois-Rivières
• Ph. D. Sciences de l’eau, Institut national de la recherche scientifique
• D.E.A. Sciences de l’environnement, Université de Liège (Belgique)
• M. Sc. Physique-chimie, Université de Lomé (Togo)
• B. Sc. Physique-chimie, Université de Lomé (Togo)

Biographie

Kokou Adjallé a précédemment travaillé comme agent de recherche pour la Chaire de recherche industrielle en environnement et biotechnologie (CRIEB) à l’Institut d’Innovations en Écomatériaux, Écoproduits et Écoénergies (I2E3) à base de biomasse (ex Centre de recherche sur les matériaux lignocellulosiques – CRML) de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR). Il a aussi été chargé de cours à l’UQTR, chargé de projet chez Innofibre (Centre collégial de transfert technologique – CCTT à Trois-Rivières). Il est actuellement professeur associé à l’Université de Sherbrooke et conseiller scientifique externe pour la Ville de Victoriaville.

Projets en cours

Biopolymères à base d’alginate pour des utilisations en film et papier : extraction, caractérisation et traitement
La surconsommation des ressources non renouvelables et la dégradation sévère de l’environnement soulèvent de sérieuses préoccupations qui ont amené les chercheurs et les industries à mettre au point de nouveaux matériaux polymères renouvelables. Ces derniers sont généralement appelés bioplastiques et comprennent des polymères biodégradables et biosourcés synthétisés à partir de biomasse agricole ou marine. Parmi les sources marines, les algues sont considérées comme l’une des matières premières les plus prometteuses, les plus économiques, les plus fiables, les plus productives et les plus durables, à partir desquelles différents types de polysaccharides peuvent être extraits pour produire des bioplastiques à grande échelle. Parmi tous les polysaccharides présents dans les algues, l’alginate est le plus important, en particulier dans les algues brunes. Les chaînes macromoléculaires d’alginate sont généralement liées à des cations de sodium ou de calcium. Wade Consumer Goods Corporation, le partenaire commercial à l’origine de ce projet, souhaite offrir aux consommateurs et aux entreprises des produits à base d’alginate respectueux de l’environnement et issus de ressources canadiennes, tout en devenant un leader dans la production de biopolymères et de produits à base d’alginate à l’échelle industrielle. Ce projet vise ainsi à développer et optimiser un procédé d’extraction capable de produire de grandes quantités de composés de haute qualité et de produire des films à grande échelle, et enfin, de valoriser tous les sous-produits de la production de films, de biocomposites et de papier.
Financement : MITACS (2023-2027)
Collaboration : Saïd Elkoun (U. de Sherbrooke, responsable), Mathieu Robert (U. de Sherbrooke)

Application de la recherche-action pour accompagner la ville de Mirabel dans sa démarche de développement d’un carrefour d’innovation
Ce projet a comme objectif de soutenir la ville de Mirabel dans son virage de développement de la bioéconomie sur son territoire, en partenariat avec les divers acteurs concernés. Deux activités complémentaires sont proposées pour l’atteinte de cet objectif. La première consiste à mettre en place une vitrine technologique démontrant le potentiel de valorisation des trois plus importants gisements de matières organiques résiduelles de la ville, soient les résidus lignocellulosiques serricoles, les fumiers bovins et les résidus organiques résidentiels. Le savoir-faire de l’équipe de recherche permettra le développement de nouveaux produits biosourcés à haute valeur ajoutée répondant à la croissance de marchés émergents. L’adoption de ces technologies dans l’écosystème d’affaires de la ville sera favorisée par la seconde activité du projet. Cette dernière consistera à identifier les acteurs clés concernés par la mise en place de la bioraffinerie proposée, leurs attentes, leurs enjeux par rapport à un tel projet en bioéconomie. L’intégration des résultats des deux activités jettera les bases d’une stratégie de développement de la bioéconomie pour Mirabel.
Financement : FRQNT – Visage municipal (2023-2025)
Collaboration : Philippe Constant (INRS, responsable), Anne-Marie Corriveau (U. de Sherbrooke)

Production à grande échelle d’ingrédients naturels de grade alimentaire à base de probiotiques et de post-biotiques
Au cours des dernières années, l’utilisation de la biomasse probiotique et des métabolites post-biotiques comme additifs et suppléments en nutrition animale et humaine a beaucoup gagné en importance. Toutefois, l’industrie doit prendre en compte les attentes des consommateurs pour des produits de qualité et exempts d’allergène. Cette prise de conscience s’accompagne de restrictions sur les sources de carbone et d’azote disponibles à la fermentation des bactéries probiotiques. C’est dans ce contexte qu’intervient ce projet qui consiste à développer un procédé/stratégie fermentation bactérienne (échelles de laboratoire et pilote) avec un milieu de culture efficace et optimisé respectant les attentes du marché de concernant les dérivés potentiellement allergènes.
Financement : Consortium RITA (2022-2024)
Collaboration : Ismail Fliss (U. Laval)

Production et formulation des produits nettoyants biologiques, écologiques et à faible coût dans un concept de l’économie circulaire
Ce projet porte sur la production et la formulation des produits de nettoyage innovants, performants, économiques et respectueux de l’environnement et à faible coût. Il s’agit de développer un procédé de production par voie de fermentation (échelle de laboratoire et échelle pilote) des ingrédients bioactifs (microorganismes, enzymes, biosurfactants, etc.) entrant dans la composition et la formulation des produits de nettoyage, avec un concept de la bioéconomie et de l’économie circulaire.
Financement : CRSNG – Subvention Alliance (2021-2024)

Valorisation des résidus de canneberges via la pyrolyse et l’ultrafiltration pour l’obtention de produits à valeur ajoutée pour l’agriculture
Il s’agit de la valorisation de résidus agricoles (particulièrement des résidus de canneberge) par un procédé thermochimique pour produire une phase aqueuse (le vinaigre de bois) qui sera ensuite traité par un procédé membranaire pour obtenir deux fractions de produits d’intérêt (l’acide acétique et un mélange de composés phénoliques). L’acide acétique peut-être valorisé comme agent de conservation pour l’agriculture. Quant aux composés phénoliques, ils feront l’objet d’analyses (qualitatives et quantitatives) approfondies de leurs compositions en différentes molécules d’intérêt (pharmaceutiques, agroalimentaires, biocides/désinfectants, etc.) afin de déterminer différentes voies de valorisation. Ce projet apportera une solution plus écologique et économique à la valorisation des résidus agricoles dans une optique de bioéconomie et d’économie circulaire dans le monde agricole. L’impact à moyen/long terme sera de proposer une gamme de produits phytosanitaires écologiques à base de vinaigre de bois. L’extraction et la valorisation des molécules d’intérêt issues du vinaigre de bois apporteraient une valeur ajoutée aux producteurs agricoles confrontés au problème de gestion de leurs résidus. Ce projet sera aussi la preuve qu’il est possible de produire localement au Québec du vinaigre de bois d’une manière optimale afin de valoriser séparément ses principaux composants.
Financement : Projet Innov Action – Volet 1A – Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ) (2020-2023)

Nouvelle approche de prétraitement des biomasses lignocellulosiques combinant extrusion réactive et biodélignification afin d’augmenter la digestibilité enzymatique
Les biomasses lignocellulosiques (BLC) sont aujourd’hui considérées comme une source abondante de biomasse, peu coûteuse, renouvelable et durable, pour obtenir du carbone organique sans aucune émission de gaz à effet de serre. Cependant, certains défis liés à leur utilisation persistent toujours. L’un de ces défis est le développement d’un procédé efficace de prétraitement qui en retirerait complètement la lignine pour augmenter le niveau de valorisation des carbohydrates. Bien que plusieurs procédés de prétraitement existent déjà, leurs résultats sur le plan écologique et économique restent à ce jour mitigés. Toutefois, certains prétraitements semblent plus prometteurs que d’autres. Ainsi, les retombées économiques et environnementales potentielles de l’essor du secteur d’innovation qu’est la bioraffinerie justifient largement de poursuivre le développement de procédés plus efficients de prétraitement des BLC. Le programme de subventions à la découverte du CRSNG nous offre une occasion unique de s’attaquer à cette problématique. Le programme de recherche proposé entend sur le long terme développer une technologie novatrice et écologique visant à rentabiliser la valorisation des BLC. Pour cela, une analyse approfondie de deux méthodes écologiques et prometteuses de prétraitement est prévue. Ces procédés de prétraitement sont l’extrusion à bis-vis et la biodélignification. Il s’agira donc de combiner ces deux procédés de manière à corréler et optimiser leurs conditions opératoires pour d’une part enlever une partie de la lignine, tout en réduisant la rigidité de la structure du complexe carbohydrates-lignine (résiduelle) pendant l’extrusion, et d’autre part, augmenter le taux de croissance bactérienne pendant la biodélignification pour ainsi améliorer les possibilités de mise en échelle du procédé. Ainsi, les objectifs de ce programme sont : (1) analyser et optimiser les paramètres de prétraitement par extrusion pour enlever une fraction de lignine dans différentes BLC sans générer d’inhibiteurs; (2) analyser et optimiser les paramètres de biodélignification par fermentation solide des différentes BLC prétraitées par extrusion pour enlever le reste de la lignine; (3) réaliser une étude pilote de mise à échelle de la combinaison des deux procédés; (4) réaliser des essais pilotes des deux prétraitements et d’hydrolyse enzymatique et faire des bilans de masse et énergétique du procédé; (5) étudier et analyser les différentes options technico-économiques et les comparer avec d’autres scénarios de procédés de production et de valorisation des sucres en différents produits à valeur ajoutée. Ce programme implique une recherche fondamentale et appliquée aussi bien à l’échelle du laboratoire que pilote. Il contribuera à la formation multidisciplinaire d’étudiants aux cycles supérieurs et du 1^er cycle dans les domaines en fort développement que sont le bioraffinage et la bioéconomie.
Financement : CRSNG – Subventions à la  découverte (2020-2025)

Valorisation des digestats de biométhanisation pour l’élevage d’insectes destinés au surcyclage de résidus organiques pour une économie circulaire renforcée
Au Québec, la production de déchets organiques (urbains, agro-alimentaires et agro-industriels) est estimée à plusieurs millions de tonnes par année. Le Gouvernement du Québec s’est donné pour objectif de bannir les matières organiques des sites d’enfouissement d’ici 2022. Les municipalités prises avec de grands volumes à gérer doivent recourir à différentes méthodes de valorisation, dont la biométhanisation qui génère un digestat. La gestion de ce digestat peut être coûteuse et est soumise à diverses contraintes. Des alternatives à l’enfouissement de ces résidus existent comme leur utilisation dans des moulées pour des insectes comestibles. Cette option permettrait non seulement de réduire le gaspillage alimentaire, d’éviter l’enfouissement et de réduire les émissions de gaz à effet de serre , mais également de « surcycler » (c.-à-d. rehausser la valeur) de nombreuses matières résiduelles en protéines et lipides de haute qualité pouvant être utilisés en production agricole et aquacole comme ingrédients de moulée. Dans une perspective de transition énergétique et d’économie circulaire, le couplage de la biométhanisation à l’élevage et l’utilisation d’insectes décomposeurs de résidus organiques apparaissent comme une excellence combinaison pour obtenir des protéines pour l’alimentation animale dans une région, une MRC ou une ville. Ce projet a donc pour but de développer une nouvelle voie de valorisation des digestats de biométhanisation qui serait aussi une solution pour réduire le coût du régime d’alimentation utilisé dans l’élevage d’insectes comestibles, en l’occurrence les larves de mouches soldats noires. Ce projet réunit une équipe de chercheurs dont l’expertise permet de prétraiter les digestats et de les formuler pour avoir un régime d’alimentation bon marché et efficace pour la croissance des larves. L’équipe et ses partenaires souhaitent faire de cette approche un modèle de bioéconomie circulaire applicable dans des régions du Québec où une gestion efficiente des digestats de biométhanisation est recherchée et des entreprises en production d’insectes comestibles sont localisées ou en voie d’émerger.
Financement : FQRNT – Projet de recherche en équipe (2020-2023)
Collaboration : Simon Barnabé (UQTR), Grant Vandenberg et Céline Vaneeckhaute (U. Laval), Marc-André Déry (Innofibre, Cégep de Trois-Rivières).

Projets terminés

Développement d’un traitement biologique pour les hydrocarbures pétroliers
La pollution de l’environnement par les hydrocarbures pétroliers (HP) est une problématique majeure. Plusieurs traitements chimiques, thermiques, biologiques, etc. des eaux et sols contaminés aux HP sont utilisés, in situ ou par excavation. Cependant, pour une meilleure application in situ, les traitements biologiques peuvent être une alternative aux autres procédés, car ils sont plus écologiques, moins coûteux, et répondent aux principes du développement durable. C’est dans ce contexte qu’Enutech, une entreprise corporative œuvrant dans le domaine de la caractérisation et de la réhabilitation in situ des terrains et eaux contaminés aux HP, a approché le professeur Adjallé pour un projet de recherche en lien avec la problématique. Le but est de développer une formulation microbienne écologique à faible coût, en utilisant des résidus fermentescibles (à coût zéro) comme une alternative aux milieux synthétiques (dispendieux) pour une dégradation efficace des HP dans différentes matrices (sol, eau, etc). Les résultats et retombées escomptés vont permettre à l’entreprise d’acquérir des expertises et un savoir-faire dans la production (en fermenteur) et la formulation (maîtrise des synergies entre différents ingrédients) de ses propres produits microbiens pour la dégradation et la réhabilitation efficace des sites contaminés aux HP.
Financement : MITACS

Acquisition d’infrastructure pour un laboratoire de biotechnologie environnementale et de chimie verte
Les travaux de recherche qui seront réalisés grâce à ces équipements contribueront par leurs résultats à faire avancer les connaissances scientifiques (publication d’articles et de brevets), développer des procédés et produits pour le marché canadien dans les domaines de la bioraffinerie et d’économie circulaire, former de personnel hautement qualifié et contribuer à la création d’emplois.
Financement : FCI – Fonds des leaders John-R.-Evans

Formulation d’une résine à base de lignine modifiée pour la fabrication d’une mousse biosourcée pour une isolation thermoacoustique
Les résines phénol-formaldéhyde (PF) sont généralement synthétisées à partir de sous-produits pétroliers tels que le phénol et le formaldéhyde. Elles sont utilisées dans la fabrication de nombreux matériaux de construction en raison de leurs excellentes propriétés d’adhésion, de résistance à l’eau et à la chaleur et de stabilité chimique. Cependant, les produits fabriqués avec les résines PF sont généralement toxiques dû aux risques d’émission de formaldéhyde. Il en est de même pour les matériaux d’isolation thermique et/ou acoustique. C’est pourquoi l’utilisation de ressources naturelles renouvelables dans la formulation de biopolymères apparaît comme une solution écologique  pour remplacer le formaldéhyde et d’autres produits d’origine pétrochimique. Toutefois, la synthèse de biopolymères représente un défi important et encore peu de ces matériaux sont commercialisés. Les biopolymères présentent des propriétés intrinsèques uniques qui peuvent contribuer au développement d’une nouvelle génération de matériaux de haute performance comparés à ceux dérivés du pétrole. Aussi, avec l’interdiction d’utilisation du formaldéhyde (no added formaldehyde – NAF) dans les matériaux d’isolation et dans les adhésifs, de nouvelles formulations des matériaux à partir de ressources renouvelables sont nécessaires. C’est dans ce contexte que Mecanum a approché le professeur Adjallé pour un contrat de recherche sur la fabrication d’une mousse à base de lignine. Plus précisément, les travaux de recherche consistent à une fonctionnalisation (modification chimique) de la lignine afin de l’ajouter dans une résine appropriée pour la formulation et la fabrication d’une mousse d’isolation thermique et/ou acoustique. Ainsi les objectifs spécifiques de ce projet sont : (1) fonctionnaliser la lignine en y greffant des fonctions appropriées; (2) ajouter la lignine fonctionnalisée dans une résine appropriée et développer une formulation pour la fabrication d’une mousse d’isolation thermoacoustique. Les propriétés thermoacoustiques de la mousse fabriquée feront l’objet de différentes analyses sur la microstructure (pourcentage de cellules ouvertes et fermées, taille des pores, etc.), la conductivité thermique, le coefficient d’absorption acoustique, etc.
Financement : Programme Solutions innovatrices Canada, Ressources naturelles Canada (avril-déc. 2020)
Partenaire : Mecanum

Activités scientifiques et affiliations

• Conseiller scientifique externe de la Ville de Victoriaville, QC, Canada
• Membre du Consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels au Québec (CRIBIQ)
• Membre du réseau VERTECH CITY

Diplômé(e)s

Bennani, Ghita (M. Sc. 2023)
Brodeur, Daphné (M. Sc. 2023)
Bharti, Bharti (Ph.D. 2020)

Enseignement

• Biotechnonologie de l’environnement – Microbiologie appliquée aux procédés industriels (ETE415)
• Énergie et environnement (ETE425)