Pilotes

Le laboratoire DEEP développe et exploite un ensemble de dispositifs expérimentaux in situ et ex situ, couvrant nos différentes thématiques de recherche et une une large gamme d’échelles, du pilote de laboratoire aux installations semi-industrielles. Nos pilotes permettent d’étudier des procédés innovants de traitement des pollutions, de valorisation des déchets ainsi que d'optimiser la gestion des ressources en eau.

Dispositifs in situ

Pilotes de Biométhanation

Au laboratoire DEEP, nous développons depuis 2018 des procédés biologiques de conversion de gaz pour produire du méthane renouvelable. afin de participer à la diversification des sources de gaz vert et d'atteindre l’objectif d’un gaz 100 % renouvelable en 2050. 

Actuellement produit surtout par méthanisation, le méthane peut aussi être produit à partir de la conversion du syngaz issu de la gazéification de déchets. D’autre part, les procédés biologiques que nous développons offrent une voie de valorisation du CO₂ capturé en méthane grâce à l’ajout d’hydrogène produit par électrolyse, à partir d’électricité renouvelable intermittente, principe connu sous le nom de Power-to-Gas. 

Nos recherches portent ainsi sur la méthanation biologique, procédé dans lequel un consortium microbien adapté convertit un substrat gazeux (H₂, CO₂, CO) en méthane. Plus spécifiquement, nous étudions des technologies permettant d'améliorer le transfert gaz-liquide, cinétique limitante de la réaction. 

Pour ce faire, le laboratoire est équipé de plusieurs pilotes : un réacteur continu à mobile d'agitation amélioré développé avec l'entreprise Arkolia et un réacteur pressurisé continu (5 bars) développé en partenariat avec l'entreprise ENOSIS. De plus, en partenariat avec ENOSIS et le SIAAP, le laboratoire a développé un banc d'essais de six réacteurs haute pression (25 bars) pour étudier les cinétiques biologiques dans un contexte de limitation par le transfert gaz-liquide.

Pilotes de Biométhanation

Banc d'essais de réacteurs de biométhanation

Plateforme GROOF | GROOF platform 

La plateforme GROOF est une installation expérimentale dédiée à l’étude des toitures végétalisées dans le cadre de la gestion des eaux pluviales urbaines. Elle est  implantées sur une toiture d’un des bâtiments de l’INSA Lyon.

Chaque plateforme peut être équipée de une à six configurations distinctes de toitures végétalisées, permettant la réalisation d’expérimentations à moyen et long terme, sur des durées allant de quelques mois à plusieurs années. Ces travaux visent à évaluer les performances hydrologiques des toitures végétalisées, notamment en termes de rétention d'eau et d’évapotranspiration, ainsi qu’à produire des données robustes destinées à la modélisation hydrologique.

L’instrumentation comprend, pour chaque plateforme, une station météorologique complète (précipitations, pression atmosphérique, température, vitesse et direction du vent, humidité relative et rayonnement solaire), des débitmètres spécifiques, un système de pesée en continu pour la mesure de l’évapotranspiration, ainsi qu’une caméra hyperspectrale dédiée au suivi de l’état de la végétation. 

Grâce à son concept modulaire, la plateforme GROOF offre une grande flexibilité expérimentale : les systèmes de toitures végétalisées peuvent être facilement modifiés ou reconfigurés, tout en conservant un niveau d’instrumentation élevé. Les dimensions des plateformes permettent de conduire des expérimentations représentatives des conditions réelles, adaptées à des études scientifiques et partenariales.

Plateforme GROOF pour toitures végétalisées 

Lien de la video GROOF : 
https://videos.insa-lyon.fr/video/2232-groof-site-pilote-de-toitures-vegetalisees-a-linsa-lyon-deep/54711f72-0ff7-4afa-a160-17aaf72507e2/

Dispositifs ex situ

Nos sites expérimentaux

Arbres de pluie

Depuis décembre 2024 avec le lancement d'une thèse du living lab Anthares, nous étudions le bilan hydrologique d'arbres de pluie en condition réelle.

Les arbres de pluie sont des solutions fondées sur la nature pour la gestion des eaux pluviales en milieu urbain de plus en plus utilisées, notamment à Lyon. Pour ces arbres, la capacité d'infiltration est améliorée par une tranchée, afin d'accroître la collecte des eaux de ruissellement provenant des rues et des trottoirs avoisinants.

Notre étude de cas consiste à suivre cinq arbres de pluie existants de la Rue Vauban à Lyon, ainsi que deux arbres non aménagés (arbres témoins).
Le dispositif expérimental comprend la mesure en continu du niveau d'eau en entrée d’ouvrage, de la teneur en eau du sol et du potentiel matriciel dans la fosse de l'arbre, ainsi que du flux de sève de l’arbre. Des mesures d'infiltrométrie, de granulométrie, ainsi que d'autres mesures portant sur la transpiration de l'arbre et de la végétation sont également entreprises sur ce site.

La mesure du bilan hydrologique in situ présente actuellement de nombreux défis. A terme, le calage de modèles hydrologiques urbains par nos données expérimentales permettra d'évaluer les performances hydrologiques des arbres de pluie en climat futur.

Installation de capteurs de teneur en eau dans une fosse d'arbre de pluie

Halle  de la Feyssine INRAE

Nos relations privilégiées avec l’IINRAE de Lyon nous permettent de développer des partenariats et d’avoir accès dans le cadre de collaborations à la halle d’essai située sur le site de la station d’épuration du Grand Lyon et à proximité immédiate du Campus de la DOUA. Cet équipement a été l’occasion de développer plusieurs outils :

• Pilote Filtre Planté de Roseaux, en partenariat avec l’INRAE et SCIRPE.

• Projet « Formation des biofilms dans les réseaux d’assainissement ».

• Pilote de traitement d’eaux urbaines en réacteur hydride (IFAS), qui est un projet de recherche entre l’INRAE et VINCI Environnement.

Bassin de rétention et infiltration Django Reinhart (Chassieu)

Technique alternative d'infiltration (campus de la Doua)