Concept d'empreintes chimiques appliqué à la gestion du risque chimique des matériaux, gisements recyclés et emballages alimentaires

Objectif de la thèse

L'objectif de la thèse était de mesurer la complexité des mélanges de contaminants pour construire une empreinte de la contamination, d’un gisement de matériaux thermoplastiques ou cellulosiques par chromatographie en phase gaz couplée à la spectrométrie de masse basse résolution.

Résumé de la thèse

L’économie circulaire remet en cause la possibilité de gérer collectivement les risques sanitaires des nouveaux matériaux et applications des emballages par les acteurs de la filière agroalimentaire. La contamination indirecte des aliments par les emballages est gérée par des concepts ambigus de substances intentionnellement ou non intentionnellement ajoutées, qui disparaissent quand les gisements sont mélangés ou vieillis.

Les travaux visent à mesurer la complexité des mélanges de contaminants pour construire une empreinte de la contamination, d’un gisement de matériaux thermoplastiques ou cellulosiques. Afin de permettre une application en routine à l’échelle des acteurs de la filière (ex. mesure toutes les 20 tonnes, ou toutes les semaines), l’information chimique est quantifiée en chromatographie en phase gaz couplée à la spectrométrie de masse basse résolution. Elle est enregistrée sous forme alphanumérique par une transformée en ondelettes qui code la variation du signal transformé, sa largeur et son intensité.

Une substance ou un gisement peuvent être identifiés par une séquence préenregistrée dans une base de données. Une classification hiérarchique basée sur des critères complémentaires de distance d’édition et de concept d’information mutuelle permet l’évaluation du potentiel de la méthode pour tracer des gisements ou reconnaître des défauts sur ligne de production. Une application inverse permet de reconstruire un signal de chromatographie filtré pour être interprété avec les outils classiques de chimiométrie. Les résultats sont disponibles sous la forme d’un projet open source.