Lauréats postdoctoraux Marie Curie, ils témoignent sur leurs parcours et travaux

Depuis mars 2024, Fekadu Mosisa Wako travaille au sein du département systèmes énergétiques et environnement d’IMT Atlantique sur l’optimisation du procédé de liquéfaction hydrothermale par un prétraitement aux micro-ondes afin d’améliorer la qualité des biocarburants pour l’aviation. Prince Anokye, lui, a intégré le département mathematical and electrical engineering (MEE) en janvier 2024 pour un programme de 24 mois consacré à une technologie innovante destinée à améliorer la performance des futurs systèmes de communication sans fil, tout en renforçant leur sobriété énergétique.

Une nouvelle lauréate sur l’appel 2024 rejoindra le département systèmes énergétiques et environnement en novembre 2025. La direction de la recherche et de l’innovation d'IMT Atlantique et les enseignants-chercheurs sont mobilisés sur l’appel 2025 parce que le programme Marie Curie est un outil essentiel pour l'internationalisation et le rayonnement des institutions de recherche.

Fekadu Mosisa Wako est Ethiopien. Après une licence à l'université Haramaya et un MSc en génie chimique à l'Indian Institute of Technology Guwahati (IITG) en Inde, il a reçu  en 2018 le « Taiwan International Graduate Award » et a passé un an et demi à l'Academia Sinica à Taïwan. En 2019, il a remporté le « Partnership for Knowledge Fellowship (PKF) » pour poursuivre son doctorat en génie chimique et des procédés, centré sur la pyrolyse de la biomasse et la modélisation de la combustion des biocarburants à l'Université de Bologne en Italie. Il a ensuite été chercheur postdoctoral à l'Université de Florence et à l'Université de la Colombie-Britannique au Canada. 

Sur quoi porte votre projet postdoctoral Marie Curie ?

Il se concentre sur la production de bio-huile de haute qualité ayant des propriétés compatibles avec le carburant d'aviation à partir de microalgues, en combinant le prétraitement par micro-ondes avec la liquéfaction hydrothermale catalytique sélective de l'azote. L'Association internationale du transport aérien (IATA) considère les microalgues comme l'une des sources les plus prometteuses de biocarburant. Cependant, d'importants défis empêchent encore leur adoption à grande échelle, car tout biocarburant proposé pour l'aviation doit répondre à des normes strictes telles que la stabilité thermique, les propriétés d'écoulement à froid et le point de congélation. La bio-huile dérivée des microalgues contient des niveaux élevés d'azote, en plus des défis communs aux biocarburants, à savoir une teneur élevée en oxygène, principalement en raison de la fraction protéique.  

Quels sont les défis à relever et les impacts attendus ?

Ils sont de surmonter la forte teneur en azote et en oxygène du biobrut dérivé des microalgues, qui affecte à la fois la qualité et l'efficacité du carburant. Aussi d' optimiser le processus de prétraitement par micro-ondes afin d'améliorer l'extraction et l'hydrolyse des lipides tout en éliminant efficacement les hétéroatomes. Il est aussi essentiel de choisir les bons catalyseurs sélectifs de l'azote qui ne compromettent pas le rendement de la bio-huile. La compréhension de la chimie sous-jacente nécessite le développement d'un nouveau modèle cinétique. 
Les impacts attendus incluent le développement d'une méthode plus efficace et plus durable pour produire du biocarburant à partir de microalgues. Cela pourrait contribuer de manière significative à l'obtention d'une bio-huile de haute qualité répondant aux normes strictes de l'industrie aéronautique. En outre, le projet vise à soutenir l'effort mondial de décarbonisation des combustibles fossiles et à contribuer aux objectifs de réduction des émissions à long terme pour 2050.

Que vous apportent le label et la bourse Marie Curie ?

Ils offrent une opportunité exceptionnelle d'élargir mes recherches à un niveau mondial.  Grâce à ce financement, je peux me concentrer sur des recherches de pointe et à fort impact sans contraintes financières, et explorer des solutions innovantes pour la transition énergétique. Je peux collaborer avec des experts et des chercheurs du monde entier, également acquérir une nouvelle expertise technique, renforcer mes compétences et élargir mon réseau. Enfin, cette bourse prestigieuse me permettra de contribuer de manière significative à la recherche sur les biocarburants et l'énergie, tout en m'ouvrant de nouvelles perspectives de carrière et de visibilité au sein de la communauté scientifique.

Comment s'est déroulée la rédaction de la proposition ? 

Cela a été une expérience à la fois difficile et enrichissante. Il convenait d'affiner les objectifs de recherche pour s'assurer qu'ils correspondaient à mon expertise tout en comblant des lacunes scientifiques critiques. Il a fallu trouver un équilibre entre les aspects techniques de mon projet et son impact plus large, en veillant à ce qu'il réponde à la fois aux besoins académiques et pratiques. Le processus, exigeant, s'est bien déroulé grâce au fort soutien de mon superviseur, le professeur Sary Awad et de Julien Prudhomme, le responsable des projets européens. Il a abouti à une proposition dont je suis fier.

 Comment vous sentez-vous à IMT Atlantique ? 

J'ai été surpris par la rapidité avec laquelle je me suis adapté et intégré.  Le personnel administratif d'IMT Atlantique et de la Maison des Chercheurs Étrangers a été d'une aide précieuse pour les questions pratiques liées à mon logement, mon permis de séjour, mon assurance sociale, mon compte en banque, etc. Et faire partie d'une institution aussi dynamique et tournée vers l'avenir est une véritable source d'inspiration. Je suis enthousiaste à l'idée de contribuer aux efforts de recherche en cours ici.  

Pourquoi avez-vous choisi IMT Atlantique pour votre proposition Marie Curie ?

En raison de son excellente réputation en matière de recherche et d'innovation, en particulier dans le domaine de l'énergie et de la durabilité environnementale. L'accent mis par IMT Atlantique sur la recherche interdisciplinaire s'aligne parfaitement avec mon projet, qui intègre une expertise en micro-ondes, HTL et modélisation cinétique. Les liens étroits entretenus par l'établissement avec l'industrie et les instituts de recherche en Europe offrent de précieuses possibilités de collaboration et d'échange de connaissances. L'engagement de l'institution en faveur de la transition énergétique, ses installations de recherche de pointe et son environnement dynamique en ont fait un cadre idéal pour mon projet et ses objectifs. 

Recommanderiez-vous aux chercheurs en début de carrière de postuler pour une bourse Marie Curie ? 

Oui parce que  cette bourse offre une occasion unique d'améliorer ses compétences en matière de recherche en travaillant sur des projets novateurs à fort impact dans un environnement collaboratif et international. Elle offre un soutien financier, l'accès à des installations de pointe et la possibilité de collaborer avec des experts de premier plan dans votre domaine. En outre, le programme favorise l'exposition à diverses méthodes de recherche et renforce votre réseau professionnel transfrontalier. L'expérience de la rédaction d'une proposition permet également d'aiguiser vos compétences en la matière. En outre, la bourse accroît considérablement votre visibilité au sein de la communauté scientifique, jetant les bases d'opportunités futures dans le monde universitaire, l'industrie et au-delà. Il s'agit d'un tremplin précieux pour apporter des contributions significatives à votre domaine et façonner votre avenir.

Prince Anokye a obtenu une licence en ingénierie informatique en 2010 et une maîtrise en ingénierie des télécommunications en 2014 à l'Université des sciences et technologies Kwame Nkrumah, au Ghana.  En 2019, il a soutenu son doctorat en ingénierie électronique à l'Université nationale de Hanbat, en Corée du Sud. Fort d'une dizaine d'années d'expérience dans la recherche sur les communications sans fil, il  a décroché un financement de deux ans de la Commission européenne dans le cadre de l'appel HORIZON-MSCA-2023 pour travailler à IMT Atlantique.

Sur quoi portent vos travaux ?

Mes recherches portent sur les technologies innovantes pour les systèmes de communication sans fil de la prochaine génération, c'est-à-dire les entrées et sorties multiples massives (Massive MIMO), le canal de communication bi-directionnel, les surfaces intelligentes reconfigurables et l'apprentissage machine/apprentissage fédéré pour la communication sans fil. En 2020, ma proposition de recherche intitulée « Full-duplex Massive MIMO Based V2X Wireless Communication Networks for Massive Connected Future Vehicles » a remporté un financement de 4 ans dans le cadre du Korea Research Fellowship Program du gouvernement coréen. J'ai (co-)écrit plusieurs articles dans des revues scientifiques de premier plan.

Et votre projet postdoctoral Marie Curie ?

 Dans un futur proche, nos voitures ne se contenteront pas de rouler sur la route : elles communiqueront entre elles et avec leur environnement pour rendre la conduite plus sûre et plus efficace. Pour cela, il faut des technologies capables de transmettre des données rapidement et de manière fiable, même lorsque les véhicules se déplacent à grande vitesse ou que les signaux sont bloqués par des obstacles.
Mon projet de recherche vise à développer une nouvelle technologie appelée « surface intelligente active reconfigurable ». Imaginez une sorte de miroir électronique capable de capter, amplifier et diriger les signaux de communication entre véhicules, sans avoir besoin d’une station centrale. Cette surface peut s’adapter en temps réel pour améliorer la qualité des échanges. Cependant, cette amélioration a un coût : elle consomme de l’énergie et peut créer des interférences. Mon travail consiste donc à trouver le bon équilibre entre performance et consommation énergétique, afin de respecter les objectifs environnementaux. Pour cela, j’utilise des modèles mathématiques avancés et des algorithmes d’apprentissage automatique qui permettent aux véhicules de prédire et d’optimiser la qualité des signaux, même lorsque les conditions changent rapidement.
En résumé, cette recherche ouvre la voie à des systèmes de communication plus intelligents et durables, qui pourraient transformer la manière dont les véhicules interagissent entre eux et avec leur environnement.

Quels sont les grands défis à relever et les impacts attendus ?

Les principaux défis du projet sont de trouver une façon mathématique simple pour évaluer la performance du système, de résoudre des problèmes compliqués liés à l’optimisation de la vitesse de transmission des données et de l’efficacité énergétique, et de développer des méthodes basées sur l’intelligence artificielle pour prédire les conditions du réseau et gérer la puissance. En tant que chercheur principal, participer au projet VeXaRIS me permettra d’améliorer mes compétences en analyse, en simulations informatiques, en optimisation et en communication sans fil. Pour réussir, je devrai me former à des techniques avancées d’apprentissage automatique, utiliser des outils comme Matlab pour faire des simulations, et concevoir des algorithmes spécifiques. Ces compétences renforceront mon profil et m’aideront à trouver un emploi dans des centres de recherche spécialisés en systèmes de communication intelligents. De plus, les résultats du projet seront publiés dans des revues scientifiques reconnues, ce qui contribuera à faire avancer la recherche et à valoriser mon travail auprès de la communauté scientifique. 

Que vous apportera le label et la bourse Marie Curie ?

Marie Curie est une agence de financement de la recherche prestigieuse et mondialement reconnue. Avoir obtenu une bourse et réussir à atteindre les objectifs clés du projet améliorera considérablement mon profil dans la communauté des chercheurs. Cela renforcera mon employabilité dans les industries de recherche de haute technologie en Europe. En tant que chercheur en début de carrière, cette bourse est un gage d'excellence. Elle m'aide à développer ma confiance et mes capacités d'innovation. Au-delà de la recherche, la bourse met l'accent sur la formation à des compétences transférables telles que la communication, la gestion de projet, la science ouverte et l'éthique, qui sont importantes pour le monde universitaire et l'industrie. 

Comment s'est déroulée la rédaction de la proposition ? 

Le principal défi consistait à identifier un problème unique qui n'a pas fait l'objet d'une grande attention, compte tenu de l'évolution rapide des technologies de communication sans fil telles que la 6G. Articuler des concepts complexes tels que la modélisation du canal/système, les techniques de suppression des interférences, les modèles d'optimisation, d'une manière claire et concise tout en maintenant la rigueur scientifique pour un éventail diversifié de lecteurs a été exceptionnellement difficile. Parmi les autres défis figuraient l'identification et la définition de mesures de performance claires, la démonstration de la valeur des résultats attendus à un public diversifié et l'impact attendu des résultats de la recherche. 
J'ai bénéficié d'un soutien dévoué du début de la rédaction de la proposition jusqu'à la soumission. Je dois dire que c'est aux professeurs Samir Saoudi et Mustapha Benjillali du département MEE et  Julien Prudhomme de la direction de la recherche et de l'innovation d'IMT Atlantique que je dois le succès de la proposition. 

Pourquoi avez-vous choisi IMT Atlantique  ?

Tout d'abord en raison de l'excellence de sa recherche et du fait qu'il s'agit de l'une des principales écoles d'ingénieurs en France, jouissant d'une solide réputation mondiale dans le domaine de l'ingénierie numérique et de la communication sans fil. Cela correspond bien à l'accent mis par Marie Curie sur la recherche innovante et interdisciplinaire, et à mon objectif de contribuer positivement au développement de réseaux de communication durables et écologiques. 

Recommanderiez-vous de postuler pour une bourse Marie Curie et pourquoi ?

Bien sûr ! La bourse Marie Curie est un atout majeur pour la carrière d'un chercheur en début de carrière. En outre, le MSCA met l'accent sur la liberté de recherche sur mesure, ce qui permet au futur chercheur de concevoir des projets qui correspondent à ses passions et à son expertise. 
Marie Curie fournit également des fonds pour la formation aux compétences transférables - communication, gestion de projet, science ouverte et éthique - qui sont cruciales pour le monde universitaire ou l'industrie. Le MSCA apporte un financement compétitif : le chercheur en début de carrière peut ainsi se concentrer sur la recherche sans stress financier.