Implémentation d'un protocole d'analyses avancées et quantification couplée des microplastiques dans l'environnement par méthodes 3D non destructives

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Implémentation d’un protocole d’analyses avancées et quantification couplée des microplastiques dans l’environnement par méthodes 3D non destructives

La quantification des microplastiques dans l’environnement représente encore un défi aujourd’hui, avec des méthodes d’analyses qui donnent soit une information en masse (concentration), soit en nombre (abondance), et bien souvent sur des gammes de taille limitée (le µFTIR ne descend pas sous 20µm par exemple). Cependant, que cela soit pour des questions de surveillance environnementale, ou d’impact sur le vivant, ces informations en taille, type et concentration sont bien souvent toutes nécessaires et d’autant plus représentatives lorsqu’elles sont combinées.

En plus de ces problématiques de métrique, certains échantillons sont limités en volume (exemple = carotte des grands fonds) et leurs analyses doivent être planifiées avec attention surtout lorsqu’elles sont destructives.

La tomographie à rayon X (i.e. scanner médical ou micro-tomographie) est aujourd’hui une technique bien établie dans le monde des géosciences. Des avancées récentes mettent en évidence son fort potentiel d’application à l’étude des microplastiques. Parmi les atouts majeurs de cette technique figurent son caractère non invasif, l’accès aux informations en 3D (nombre, forme et densité) et l’intégration des gammes de tailles du pluri-millimétrique au micrométrique (gamme de taille des microplastiques). Cette technique permet ainsi d’accéder simultanément à la quantification en masse (concentration) et en nombre (abondance) et potentiellement à la nature du plastique offrant la caractérisation la plus complète des microplastiques dans les matrices étudiées.

Programme du stage

Ce stage visera donc à mettre en place et tester une méthode d’analyse basé sur de l’imagerie 3D au rayon X (scanner médical, micro et nano tomographe) permettant de recouvrir la gamme complète en taille des microplastiques (5mm-1µm).

L’objectif principal sera de quantifier ces particules à la fois en nombre (incluant également les paramètres de forme) et en masse (calculée à partir du volume et de la densité) sur des échantillons synthétiques, puis sur des échantillons réels.

Un travail de calibration et de dimensionnement de la méthode sera réalisé dans un premier temps.
Une base de données des différents types de microplastiques sera ensuite construite.
Enfin, la méthode sera finalement testée et validée sur des échantillons réels en provenance des réseaux de surveillance où des indicateurs quantifiés de la pollution microplastique sont déjà disponibles.

Profil recherché

Ingénieur, étudiant en master avec une appétence pour le travail en laboratoire et le traitement d’image.

Mots-clefs : Microplastique, Tomographie, Rayon X, Carottes, Echantillons synthétiques, Caractérisation

Durée et Période du stage : 1er semestre 2026 (5 mois)
Proposition de thèse en continuité envisagée : Oui
Lieu du stage : IFPEN, 1 & 4 avenue de Bois Préau - 92852 Rueil Malmaison