Environmental Research and Innovation ( ERIN )

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1 DÉpartEment RDI Environmental Research and Innovation ( ERIN ) Le département «Environmental Research and Innovation» (ERIN) du LIST élabore des stratégies, des technologies et des outils visant à mieux surveiller, évaluer, utiliser et préserver les ressources naturelles et renouvelables. Nos thèmes de recherche couvrent la gestion intégrée de l eau, la valorisation de la biomasse végétale pour la production de biopolymères et de bioénergie, l analyse de la durabilité dans le cycle de vie et l évaluation des risques, ainsi que l e-science pour des applications environnementales et biologiques. Pour en savoir plus : LIST.lu/erin

2 Nos activités Tirant parti de l expertise complémentaire des anciens départements «Environnement et Agrobiotechnologies» (EVA) et «Informatique, Systèmes et Collaboration» (ISC) du CRP - Gabriel Lippmann, ainsi que de celle du «Centre de Ressources des Technologies pour l Environnement» (CRTE) du CRP Henri Tudor, ERIN a pour ambition de mettre en œuvre une vision environnementale intelligente visant l excellence scientifique dans la compréhension de systèmes environnementaux et biologiques complexes et de leur interaction avec la technosphère, afin d accélérer l innovation dans les domaines de la gestion durable des ressources naturelles et la transition vers une économie circulaire. ERIN conseille les gouvernements en matière de politiques d avenir durables et fournit des solutions environnementales innovantes et de haute qualité aux niveaux national et international permettant aux petites et grandes entreprises de bénéficier d un avantage concurrentiel et de créer des emplois verts. Atténuation du changement climatique, résilience des écosystèmes, systèmes énergétiques durables, utilisation efficace des ressources renouvelables, prévention et contrôle de la pollution environnementale... Le département «Environmental Research and Innovation» (ERIN) du Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) rassemble les connaissances et les compétences interdisciplinaires nécessaires à la résolution des défis environnementaux majeurs auxquels notre société est confrontée aujourd hui. Nos équipes interdisciplinaires, qui regroupent 170 scientifiques et ingénieurs des secteurs de la vie, de l environnement et de l informatique, élaborent des stratégies, des technologies et des outils visant à mieux surveiller, évaluer, utiliser et préserver les ressources naturelles et renouvelables. Notre portefeuille d activités RDI comprend des expérimentations en laboratoire et sur le terrain, le développement de modèles environnementaux et de logiciels, ainsi que le contrôle et l automatisation de processus appliqués aux technologies environnementales. La compréhension, l analyse et l évaluation de systèmes naturels et anthropiques complexes sont facilitées par le recours à des outils avancés de traitement, de visualisation et de gestion des Big Data. Nos activités RDI embrassent quatre domaines thématiques : gestion intégrée des ressources en eau, valorisation de la biomasse végétale pour la production de biopolymères et de bioénergie, analyse de la durabilité dans le cycle de vie et l évaluation des risques, analyse et visualisation de données scientifiques. En outre, les besoins et défis d innovation spécifiques des autorités publiques et des entreprises, notamment des PME nationales, sont adressés via un support scientifique et technologique, réalisé par notre Centre de Ressources Environnementales dans les domaines : du contrôle et de la prévention des émissions industrielles et de l utilisation des meilleures techniques disponibles, de la gestion des substances chimiques (helpdesk REACH & CLP national), de la protection des cultures agricoles et viticoles, de la surveillance de l environnement (air, sol, eau, biodiversité) et du climat, ainsi que de la gestion des données connexes. technologie Excellence pertinence InterdisciplinaritÉ

3 Nos thématiques de recherche 1. Gestion intégrée des ressources en eau À l échelle mondiale, les ressources en eau sont de plus en plus menacées par les changements du climat et de l utilisation des sols, ainsi que par la pollution anthropique. Nous nous appliquons à : mieux comprendre comment les bassins hydrologiques stockent et libèrent l eau et les polluants, en utilisant de nouvelles générations de traceurs environnementaux et de méthodes de télédétection, identifier l origine et la destination des microbes présents dans le cycle de l eau, développer des solutions technologiques innovantes et de nouveaux outils de support à la décision en temps réel, afin de préserver la qualité de nos ressources en eau. 2. Valorisation de la biomasse végétale pour la production de biopolymères et de bioénergie Les matières premières biologiques naturelles sont essentielles à notre système économique, mais sont de plus en plus surexploitées pour fournir de la nourriture, des matériaux et de l énergie. La biomasse lignocellulosique, principalement composée de parois de cellules végétales, est la matière première biologique la plus abondante sur Terre. Notre objectif consiste à : élucider les mécanismes sous-jacents de la formation et de la déconstruction des biopolymères dans les parois des cellules végétales, en utilisant la biologie intégrative et les biotechnologies vertes, valoriser la biomasse végétale comme source de bioénergie et de biopolymères pour des applications innovantes et présentant un intérêt commercial. 3. Analyse de la durabilité dans le cycle de vie et évaluation des risques Les activités industrielles et les modes de consommation humains exercent une pression considérable sur les écosystèmes et les ressources naturelles, tout en impactant notre santé. Notre but est de développer : des méthodes et des outils transférables permettant d évaluer de manière intégrée la durabilité de produits, de technologies et de politiques, afin de définir et de mettre en œuvre des stratégies économes en ressources et en énergie, des outils exploitables et fiables permettant d évaluer les risques environnementaux et humains associés à des (mélanges de) produits chimiques, particulièrement dans le domaine des nanomatériaux présents dans l eau, l air ou le sol. 4. e-science pour des applications environnementales et biologiques Les technologies analytiques à haut débit, les réseaux de capteurs à haute fréquence et les simulateurs puissants génèrent de grandes quantités de données environnementales et biologiques qui défient nos capacités de validation, d analyse, de visualisation ou de stockage. Notre but est : de concevoir et de mettre en œuvre de nouveaux outils logiciels et des infrastructures innovantes, de proposer de nouvelles techniques de traitement de données pour la gestion des Big Data, d étudier de nouvelles méthodes et théories de visualisation visant à soutenir les progrès scientifiques reposant sur les données.

4 Notre offre de prestations et de technologies L offre technologique d ERIN s appuie sur les compétences scientifiques et technologiques disponibles dans ses quatre thèmes RDI et dans le Centre de Ressources Environnementales. Nous proposons de multiples opportunités et formes de collaboration avec l industrie et le secteur public avec pour objectif de produire et de transférer des connaissances, des méthodes et des produits pertinents pour les marchés et la société. Notre équipe dédiée à la valorisation et à la gestion du partenariat assure une interaction structurée et efficace avec les partenaires externes, ce qui comprend la gestion transparente et professionnelle de la propriété intellectuelle, le soutien en matière de transfert de technologies et de connaissances, la gestion de grands comptes et des relations clients, l entretien d un vaste réseau de contacts. Nous rendons accessibles nos ressources de pointe dans les domaines de l analyse, du calcul et de la modélisation via la collaboration avec nos laboratoires de recherche et plates-formes de support à la recherche (chimie analytique, biologie intégrative, calcul de haute performance), nos installations d écotechnologies et nos ressources de surveillance environnementale. Voici quelques exemples de nos services, produits et méthodes : analyses génomiques, transcriptomiques et protéomiques à haut débit et traitements bio-informatiques connexes, détermination du potentiel en biométhane des cultures énergétiques et des déchets organiques, développement d outils de prévision hydrologique et hydraulique, identification et quantification de xénobiotiques (pesticides, métaux lourds, PCB, résidus pharmaceutiques, mycotoxines, nanomatériaux) et de micro-organismes présents dans l eau, le biote, l alimentation humaine et animale (avec évaluation des risques associés), identification et surveillance des ravageurs et des maladies dans les principales cultures, avec surveillance de leur résistance, logiciels d analyse et de visualisation de données, de traitement d image, d analyses SIG et de cartographie et validation de la couverture terrestre, matériaux et produits biosourcés pour des applications industrielles, outils d évaluation de la durabilité du cycle de vie et d éco-conception fournissant une aide à la prise de décision, prototypes d écotechnologies innovantes (bioénergie, traitement de l eau), comprenant l automatisation et le contrôle, surveillance et modélisation de la qualité de l air, surveillance de la biodiversité et bio-indication de la qualité environnementale, surveillance de paramètres environnementaux à haute résolution et haute fréquence, in situ et par télédétection.

5 Équipement et outils ERIN met en œuvre un ensemble complet de ressources de surveillance, d analyse et de modélisation. Outre nos infrastructures de laboratoire en biochimie, hydrologie isotopique, microscopie, microbiologie, toxicologie et dédiées à la culture et à l entretien d organismes vivants (modèles de culture de cellules, virus, bactéries, champignons, végétaux in vitro, insectes), nous hébergeons trois plates-formes technologiques : Notre plate-forme d analyses chimiques permet l identification et la quantification d un large éventail de substances chimiques inorganiques et organiques (métabolites, biopolymères, éléments majeurs à traces, xénobiotiques...) au sein de différentes matrices environnementales et biologiques. Notre plate-forme d analyses génomiques, protéomiques et métabolomiques dispose de technologies permettant de caractériser en intégralité les profils moléculaires d échantillons biologiques (avec une spécialisation sur les végétaux), y compris le séquençage génétique et le génotypage, l expression de gènes, différentes approches d analyse pour l expression des protéines, ainsi que l identification de métabolites cellulaires. Notre plate-forme de calcul de haute performance est composée d un cluster Linux et d équipements périphériques dédiés au calcul et à la modélisation en parallèle, au stockage centralisé, au pré et post-traitement de données et à la visualisation des résultats. Les installations d écotechnologies du département comprennent des bioréacteurs entièrement automatisés et des pilotes à différentes échelles pour optimiser les processus de production de bioénergie et de traitement des eaux usées, y compris des capteurs analytiques en ligne permettant de mesurer la qualité de l eau et de gaz tels que CH 4, CO 2, H 2 S et N 2 O. Les ressources de surveillance environnementale du département couvrent un large éventail d applications telles que l échantillonnage et l analyse in situ de paramètres biologiques, chimiques, hydro-météorologiques et géophysiques. L Observatoire du Climat et de l Environnement met en œuvre un réseau unique d instruments hydro-météorologiques dans le bassin de l Alzette, couvrant de nombreuses caractéristiques géologiques, topographiques et relatives à l utilisation des sols. Le véhicule de surveillance environnementale du département est entièrement équipé pour l acquisition combinée de données relatives à la qualité de l air et à la météorologie. Une caméra thermique hyperspectrale aéroportée et son équipement de laboratoire spectral de terrain permettent de recueillir des données quantitatives sur des surfaces naturelles, à l échelle d un champ ou d un paysage. Contacts Prof. Dr Lucien Hoffmann Directeur Dr Paul Schosseler Directeur adjoint

6 A propos du LIST Référence luxembourgeoise en matière de recherche et d innovation, le Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) couvre avec ses 630 collaborateurs les domaines des matériaux, de l environnement et de l IT. En tant que RTO (Research and Technology Organisation) et grâce à une approche interdisciplinaire axée sur l impact de ses résultats, le LIST contribue au développement socioéconomique du Luxembourg. Pour en savoir plus : LIST.lu Nos DÉpartements RDI et leurs domaines de compétences ENVIRONMENTAL RESEARCH AND INNOVATION (ERIN) Gestion intégrée des ressources en eau Valorisation de la biomasse végétale pour la production de biopolymères et de bioénergie Analyse de la durabilité dans le cycle de vie et évaluation des risques e-science pour des applications environnementales et biologiques MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY (MRT) Nanomatériaux et nanotechnologies Matériaux composites et avancés Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) 5, avenue des Hauts-Fourneaux L-4362 Esch/Alzette Tél. : (+352) LIST.lu IT FOR INNOVATIVE SERVICES (ITIS) Big Data et prise de décision Entreprises en réseau et services de confiance Ingénierie de services et nouveaux modèles d affaires Suivez-nous sur les médias sociaux LIST - Janvier imprimé sur du papier FSC

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