Nicolas a eu son diplôme de maîtrise en 2009 à l’École Centrale Marseille (France). Il a ensuite réalisé son doctorat au Cemagref de Bordeaux, en partenariat avec la chaire modelEAU.

Le procédé de traitement d’eaux résiduaires urbaines par bioréacteur à membranes est en pleine expansion depuis deux décennies. Il consiste à remplacer la clarification secondaire par une étape de filtration membranaire pour séparer les boues de l'eau traitée. Cela permet d’obtenir une qualité d’eau traitée haute et fiable, tout en limitant la surface au sol occupée par l’installation. Le principal frein à son développement est la surconsommation énergétique due à l’aération d’une boue plus concentrée que celle des procédés classiques et à l’injection de grosses bulles d’air sous les membranes pour éviter leur colmatage rapide. Un des champs encore peu exploré est la compréhension des phénomènes de colmatage à l’échelle d’une station de traitement grandeur nature. Son projet de doctorat consistait à modéliser le procédé en prenant en compte autant les processus biologiques que les mécanismes du colmatage, et à caler et valider ce modèle sur des données issues d’un site réel. Un modèle type ASM a été utilisé, avec des modifications permettant de le relier au modèle de filtration.