Les biofilms anodiques multi-espèces (BEA) consistent en un consortium de micro-organismes électroactifs, capables d'échanger des électrons avec la surface d'une électrode. Les BEA sont principalement utilisés dans les systèmes bioélectrochimiques (SBE), où la production d'électricité par les BEA diminue après une douzaine de jours de fonctionnement.
L'objectif principal de la thèse est d'améliorer la durabilité des BEA. Identifier les processus à l'interface anode-BEA à tous les stades de la formation du biofilm, pourrait fournir des nouvelles explications sur la diminution progressive de l'activité des BEA dans le temps. À cette fin, un SBE microfluidique complètement transparent et adaptable au microscope, a été développé. Ce dispositif a permis l'étude de l'adhésion bactérienne, de la mobilité cellulaire et de la croissance des biofilms par la polarisation simultanée des électrodes et le contrôle de l'électrolyte. La complémentation des études avec des analyses plus conventionnelles (communauté microbienne, viabilité cellulaire, composition des EPS) a permis de mieux comprendre l'effet des limitations des BEA sur les performances des SBE.
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Multi-species anodic biofilms (EAB) consist of a consortium of electroactive microorganisms, which are able to exchange electrons with an electrode surface. EAB are mainly used in bioelectrochemical systems (BES), where the generation of electricity by EAB is not sustainable in the long term. Falls in electricity production were observed after a dozen days of operation.
The research interest of the thesis is aimed on improving the sustainability of EAB. Identifying what occurs at the anode-EAB interface at all stages of biofilm formation, might provide novel explanations for the progressive decrease of the EABs activity in time. To this end, a completely transparent microfluidic BES, suitable for positioning on the microscope platform was developed. This new device allows the study of bacterial adhesion, cells mobility and biofilm growth by simultaneous electrode polarization and control of electrolyte. Further complementation of studies with more conventional destructive biofilm analyses (microbial community, cell viability, EPS composition) allowed a deeper understanding on the effect of EABs limitations on BESs performances.
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