Avec l'augmentation préoccupante des cas d'obésité à l'échelle mondial depuis les dernières décennies, la communauté scientifique s'intéresse de plus en plus aux facteurs responsables de cette hausse alarmante et aux différents mécanismes impliqués dans la régulation du bilan d'énergie. Cette régulation dépend de deux composantes principales, la prise alimentaire et la dépense d'énergie, contrôlées par différentes voies périphériques et neuronales, parmi lesquelles les circuits neuronaux hypothalamiques ont été les plus étudiés. Ces circuits forment des systèmes bien définis, qui incluent le système à mélanocortine, qui essentiellement comprend les neurones à proopiomélanocortine (POMC) du noyau arqué (ARC), les neurones adjacents à ces derniers qui produisent le Agouti-related peptide et les neurones arborant les récepteurs des mélanocortines 4 (MC4R) qui se retrouvent dans diverses régions du cerveau. La stimulation du système à mélanocortine diminue la prise alimentaire et augmente la dépense énergétique. L'activité du système à mélanocortine est modulée de plusieurs façons et par différentes molécules, incluant l'Acyl-CoA Binding Domain 7 (ACBD7). Cette protéine produit deux fragments peptidiques, nommément le nonadecaneuropeptide (NDN) et le new endozepine member 18 (NEM18). L'implication de NDN a été récemment démontrée dans le contrôle de la prise alimentaire et de la dépense énergétique chez la souris. De plus, on a pu démontrer que les effets du peptide disparaissaient en présence d'un antagoniste du MC4R. Le projet de recherche sous-jacent à ce mémoire visait à (i) confirmer l'implication d'ACBD7 dans le contrôle de la balance énergétique chez le rat, (ii) étudier les effets d'ACBD7 sur l'aversion gustative conditionnée et (iii) comparer l'expression cérébrale des ARNm ACBD7 et DBI, les sites d'action neuronaux de ces protéines ainsi que leurs effets cataboliques. Contrairement à ce qui a été observé chez la souris, NDN n'altère pas les composantes énergétiques chez le rat. Les résultats obtenus suggèrent plutôt l'implication de NEM18 dans le contrôle de la prise alimentaire et de la dépense énergétique. On observe d'abord une augmentation de la prise alimentaire lors de l'injection intracérébroventriculaire de 0,125 et 0,250 µg de NEM18. Les variables énergétiques, telles que la consommation d'oxygène ainsi que la dépense énergétique en kcal, se trouvent également modulées par la présence de NEM18 chez le rat. / With the worrying increase in obesity cases worldwide over the last decades, the scientific community has increasingly been interested in the various mechanisms involvedin the regulation of energy balance. The energy balance regulation is based on two main components, namely food intake and energy expenditure, insured by various peripheral and neural circuits. The hypothalamus plays a major role in energy balance regulation. It hosts the proopiomelanocortin (POMC) and agouti-related peptide (AgRP) neurons, which are found in the arcuate nucleus, and which form, together with the melanocortin 4 receptor (MC4R), the melanocortin system. The melanocortin system when activated reduces foodintake and stimulates energy expenditure. Its role in energy balance regulation is prominentand its activity is modulated by various molecules including the Acyl-CoA Binding Domain 7 (ACBD7) protein which can generate two peptide fragments, namely, nonadecaneuropeptide (NDN) and the new endozepine member 18 (NEM18). The involvement of NDN has been shown to reduce food intake and stimulate energy expenditure in mice, effect that can be blocked by a MC4R antagonist. This study constituting the core of this mémoire aimed to (i) confirm the involvement of ACBD7 in the control of energy balance in rats, (ii) study the effects of ACBD7 on conditioned taste aversion and (iii) compare the cerebral expression, the neural action sites and the catabolic effects caused by ACBD7 and DBI. In contrasts with what has been observed in mice, NDN does not influence energy balance in rats. Results obtained suggest the involvement of NEM18 in the control of food intake and energy expenditure. We observed an increase infood intake following the intracerebroventricular injection of 0,125 and 0,250 µg of NEM18. Energetic parameters, as oxygen consumption and energy expenditure in kcal, were also modulated by NEM18 in rats.

Puisqu'il traite des enjeux énergétiques et climatiques globaux comme locaux, ce travail de thèse est un sujet d'actualité. Il a pour objet d'analyser les initiatives énergétiques locales en Pays de la Loire, dans le contexte des négociations climatiques internationales, des orientations énergétiques communautaires et nationales, et de la politique régionale. Ce travail s'articule autour de trois hypothèses principales. La première stipule que les Energies Renouvelables (EnR) se sont développées en Pays de la Loire à la suite de projets nucléaires locaux. La deuxième avance que les potentiels humains sont plus déterminants que les potentiels énergétiques territoriaux, du moins dans cette phase de prise de conscience ligérienne par les politiques publiques. La troisième indique que des pressions locales ont conduit la Région à appuyer le développement des EnR. Notre recherche porte sur une approche qualitative fondée sur de nombreux entretiens, à laquelle nous avons associé une approche quantitative basée sur le traitement statistique et cartographique de banques de données. La première partie, consacrée aux éléments de contexte, montre que, malgré la mobilisation de la communauté scientifique dès les années 1970, la prise de conscience des changements climatiques d'origine anthropique est relativement récente. Elle date des années 1990. L'Europe a joué un rôle important dans les négociations climatiques internationales et elle a adopté des objectifs ambitieux (à l'image du Paquet énergie-climat en 2007). Néanmoins, si certains Etats membres comme l'Allemagne sont volontaires pour diminuer leurs émissions de GES et développer les EnR, d'autres Etats comme la France sont beaucoup moins incitatifs. Les deuxième et troisième parties, qui s'intéressent à la région Pays de la Loire, mettent en évidence que, malgré de réels potentiels physiques, les EnR ne représentent qu'une faible part du bouquet énergétique régional. Nous avons établi qu'il existe une concordance entre les potentialités physiques et le nombre d'équipements en EnR. La politique énergétique régionale est également récente, et plus favorable aux EnR et aux économies d'énergie depuis l'arrivée des Verts dans la majorité régionale, en 2004. La montée des mobilisations associatives a également joué un rôle dans la prise en compte des questions énergétiques et climatiques par la Région. Pour organiser notre dernière partie consacrée aux politiques locales, nous avons construit une typologie basée sur de nombreux entretiens. Il en ressort que les potentiels humains, plus que les potentiels physiques, déterminent la mise en place d'une politique énergétique locale. La démarche du Syndicat Départemental d'Energie et d'équipement de la Vendée (SyDEV) fait quelque peu exception puisqu'elle est initialement liée à une volonté de valoriser le potentiel éolien local et de garder la main sur ces ressources. Nous avons mis en évidence que les motifs des politiques énergétiques locales peuvent diverger mais qu'ils s'expliquent généralement par des externalités négatives. Nous avons ainsi montré la concordance entre les mobilisations antinucléaires et la dynamique de la politique énergétique du Pays de Haute Mayenne ; entre les pressions de Nantes, ville centre, et l'originalité de la démarche entreprise par le Pays de Grandlieu Machecoul et Logne ; entre la recherche d'un développement local et la réflexion du PNR Loire Anjou Touraine... Ces initiatives énergétiques locales s'enracinent aussi dans une histoire parfois longue, comme dans le Pays des Mauges. En outre, nos investigations montrent des mobilisations de différentes natures : elles sont individuelles et/ou collectives. Nous avons également étudié l'origine de la sensibilité des pionniers des EnR. Enfin, en nous intéressant aux métropoles ligériennes, nous avons montré la volonté d'exemplarité de Nantes Métropole et l'approche plus opportuniste du Pays du Mans. Par conséquent, derrière l'innovation territoriale, il y a des Hommes, des volontés singulières, liées à un parti politique, à l'héritage de mobilisations environnementales ou sociales, à d'autres types de convictions.

Les rapports entre sommeil et alimentation sont l'objet d'interactions complexes et multiples. Dans ce cadre, le champ d'étude de l'influence de l'alimentation sur le sommeil constitue non seulement une porte d'entrée vers une meilleure compréhension de la régulation du sommeil, mais aussi une importante voie thérapeutique pour en prévenir et soigner les dysfonctionnements. Nous avons choisi d'aborder ce thème par deux approches différentes : une "approche métabolique", celle de l'influence sur le sommeil de l'alimentation globale en terme d'apports protéino-énergétiques, c'est-à-dire, de substrats métaboliques; une "approche nutraceutique", celle de l'influence sur le sommeil de molécules spécifiques apportées par l'alimentation. Ces angles d'étude complémentaires, représentatifs de la diversité et de la complexité des possibilités d'influence de l'alimentation sur le sommeil, ont servi de base à nos travaux de recherche, réalisés sur le modèle du rat. Dans la première approche, nous avons pu vérifier l'existence d'un modèle dans lequel des perturbations de la quantité et de la qualité du sommeil sont induites de manière spécifique par des modifications de l'apport alimentaire protéino-énergétique. Dans la deuxième approche, nous nous sommes intéressés au cas particulier d'un hydrolysat peptidique qui, présentant des propriétés anxiolytiques originales, est considéré comme une source potentielle de principe actif agissant sur la régulation du sommeil. Nous avons pu créer un modèle expérimental montrant les propriétés protectrices de l'apport alimentaire de cet hydrolysat sur les perturbations de sommeil induites par le stress. Outre les perspectives que ces résultats ouvrent pour une modulation de la régulation du sommeil et de ses troubles par l'alimentation, comme, par exemple, la possibilité de rétablir un sommeil physiologique, respectant les cycles normaux d'alternance des phases de Sommeil Lent et de Sommeil Paradoxal (que les traitements pharmacologiques ont souvent du mal à rétablir), nos travaux permettent aussi d'éclairer certains aspects de la régulation du sommeil, comme ses liens avec la régulation du métabolisme périphérique et celle de la réponse au stress. Mots clés: apport protéino-énergétique, métabolisme énergétique et protéique, hydrolysat peptidique de la caséine αs1 bovine, stress, sommeil, SOL, SP

L'intégration de panneaux photovoltaïques dans un système électrique réduit la consommation des sources fossiles et apporte des avantages environnementaux. Toutefois, l'intermittence et les fluctuations de puissance détériorent la qualité d'alimentation électrique. La solution proposée est d'ajouter des éléments de stockage, coordonnés par un contrôleur local qui gère les flux de puissance entre toutes les sources et la disponibilité énergétique. Ce générateur actif PV peut générer des références de puissance et fournir des services " système " au réseau électrique. Puis les concepts liés au micro réseau sont transposés pour concevoir un système central de gestion de l'énergie d'un réseau électrique résidentiel, qui est alimenté par des générateurs actifs PV et une micro turbine à gaz. Un réseau de communication est utilisé pour échanger des données et des références de puissance. Un système de gestion de l'énergie est développé avec différentes fonctions de contrôle sur des échelles de temps différentes afin de maximiser l'utilisation de l'énergie PV. Une planification opérationnelle quotidienne est conçue par un algorithme déterministe, qui utilise la prédiction d'énergie PV et de la charge. Puis ces références de puissance sont actualisées chaque demi-heure en tenant compte de la disponibilité de l'énergie PV et l'état des unités de stockage. Les erreurs de prévision et les incertitudes sont compensées par le réglage primaire de fréquence. Les résultats de simulation et les tests valident la conception de la commande du générateur actif photovoltaïque ainsi que le système central de gestion de l'énergie du réseau résidentiel étudié

Biocarburants et éthanol en particulier jouent un rôle de plus en plus important en tant que carburants alternatifs. Néanmoins, ils dépendent du soutien gouvernemental afin d'avoir le même niveau de coûts que les carburants basés sur le pétrole. Comme plusieurs d'autres pays, l'U.E. protège son marché agro-alimentaire, et donc le marché interne d'éthanol contre les importations plus compétitives. Quant au bioéthanol, ce protectionnisme implique des mesures différentes au niveau de la production des matières premières et au niveau du produit final (tarifs douaniers et subventions). En conséquence, la situation actuelle est désavantageuse pour le développement d'un marché durable. En fait, une situation de marché libre est plus favorable au niveau économique ainsi qu'au niveau des gaz à effet de serre. C'est pourquoi le commerce libre d'éthanol durable est le scénario souhaitable pour l'avenir. Dans le cadre de ce mémoire, le but est d'examiner si les stratégies politiques de l'Union Européenne soutiennent le marché libre et la production durable d'éthanol. La recherche suggère que la politique de l'Union Européenne est partiale vers l'augmentation du revenu des fermiers et du développement rural. Ce but politique n'est pas en accord avec le commerce libre. De plus, le développement durable des marchés d'éthanol force l'U.E. d'adapter la notion "capacité concurrentielle" consignée dans la politique énergétique. Bien que l'U.E. possède des nombreux instruments d'intervention dans un tel scénario, il est un défi extraordinaire pour atteindre les buts politiques. La recherche suggère qu'il est impossible pour l'U.E. de promouvoir un marché libre et durable sans perturber l'atteinte des buts actuels de sa politique en faveur d'éthanol. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biocarburants, Commerce international, Politique de promotion des énergies renouvelables, Protection du climat.

Les infrastructures de calcul très haute performance ont connu une croissance rapide en particulier ces dernières années. Cette croissance a toujours été motivée par les besoins accrus en puissance de calcul qu'expriment les scientifiques dans divers domaines. Cependant, ces systèmes devenus de plus en plus larges constituent de gros consommateurs d'électricité et consomment déjà plusieurs mégawatts. Afin de consommer ''moins'' et ''mieux'', nous avons proposé un environnement logiciel qui d'une part, permet de choisir avant de pré-exécuter l'application, les versions de services applicatifs consommant le moins d'énergie, et qui d'autre part, repose sur une grille électrique intelligente pour planifier les réservations des ressources de calcul de ces infrastructures. Cet environnement, appelé SESAMES, a été adapté à deux services applicatifs indispensables au calcul très haute performance : la tolérance aux pannes et la diffusion de données. Des validations expérimentales ont montré que l'on peut réduire la consommation énergétique de chacun des deux services étudiés en s'appuyant sur les estimations énergétiques précises fournies par SESAMES pour n'importe quel contexte d'exécution et pour n'importe quelle plate-forme dotée de wattmètres. Notre méthodologie d'estimation repose sur une description du contexte d'exécution et sur une calibration de la plate-forme d'exécution basée sur la collecte de mesures énergétiques. Des simulations ont démontré que l'ordonnanceur multi-critères des réservations de ressources proposé dans SESAMES, permet de réduire à la fois la consommation énergétique, le coût financier et l'impact environnemental de ces réservations, tout en respectant les contraintes imposées par l'utilisateur et le fournisseur d'énergie.

Du fait de la flexibilité énergétique qu'ils offrent et de leur potentiel de diminution des émissions de GES et de polluants, les réseaux de chaleur (RdC) sont un des leviers d'actions des politiques énergétiques locales en constante progression. Leur déploiement et/ou rénovation n'est pas qu'une question technico-économique classique, dans la mesure où ils sont au cœur d'un ensemble d'acteurs interconnectés, aux objectifs spécifiques, tous parties prenantes des politiques énergétiques locales. Dans ce contexte, les outils permettant à ces différents acteurs l'évaluation des actions liées aux RdC sont très importants. Ils doivent permettre l'évaluation de scénarios de conception, d'actions de rénovation, de performance et de suivi... Parmi les outils permettant ces évaluations, les approches par modélisation sont souvent trop spécifiques à une situation, un type de réseau un acteur... Le travail réalisé consiste à développer un outils de modélisation de RdC, offrant la flexibilité recherchée. "HeatGrid" permet de modéliser des architectures de réseaux variées. A chaque pas de temps, le fonctionnement du réseau est simulé grâce au formalisme de la programmation linéaire. Cet outil peut être utilisé en phase de conception ou d'exploitation d'un réseau. L'approche de modélisation permet d'évaluer et de comparer sous les aspects économiques, énergétiques et techniques d'un RdC sous différents scénarios. Plusieurs exemples sont simulés et analysés dans le but d'illustrer le potentiel du modèle. / Because of the energy flexibility that they offer and their potential to reduce GHG emissions, disctrict heating (DH) networks are a tool of local energy policies in constant progression. Their develpment and/or renovation is not only a classic technico-economical question, insofar as interconnected stakeholders of local energy policies, taking into account specific objectives, are concerned by DH networks. In this context, tools which enable these different stakeholders to evaluate actions related to DH networks are essential. They must be helpful for the assessment of renovation actions, the monitoring and the evaluation of performances....Among the tools that allow theses evaluations, the modelling approaches are often too specific to a situation, a type of network, a stakeholder... The work of the thesis consists in developing a DH modeling tool that has this desired flexibility. The proposed tool "HeatGrid" can model various network architectures. At each time step, the network running is simulated via linear programming formalism. This tool can be applied either at the design stage of a DH or at the operating stage. The model based approach enables the evaluation and comparison of economic, energy and technical aspects of the DH system in different scenarios. Several examples are simulated and analyzed in order to illustrate the potential of the model.

Les piles à combustibles sont considérées comme une énergie d’avenir, notamment grâce à leur caractère non polluant à l’usage. Cependant, le déploiement de ces solutions à grande échelle est encore conditionné par l’amélioration de leurs performances et surtout de leur durabilité afin de garantir une industrialisation à faible coût. L’application de la pile à combustible au domaine des transports impose en plus un fonctionnement à puissance variable, ce qui complique l’amélioration des performances et de la durabilité. L’approche retenue pour ces travaux consiste en la conception d’une loi de gestion du système qui génère les conditions opératoires optimales à appliquer au stack (pressions, température, courant, stoechiométries) en fonction de la demande en puissance, de l’état de santé de la pile (perte de surface active) et du taux d’humidité actuel. L’optimalité est entendue au sens de l’augmentation du rendement système et de la diminution des dégradations du platine et de la membrane. Cette loi se base sur des modèles de dégradations et de performances d’un système pile à combustible. Cette loi de gestion requiert pour fonctionner les données de l’état de santé de la pile et du taux d’humidité. L’évaluation de l’état de santé de la pile fait déjà l’objet de nombreux travaux de diagnostic. En revanche, le taux d’humidité doit être estimé par un observateur d’état car les capteurs d’humidité ne sont pas fiables pour une application transport. Pour cela, un observateur d’état a été développé pour estimer les humidités relatives dans les canaux du stack et aussi le chargement en eau de la membrane, la quantité d’hydrogène à l’anode ainsi que la saturation d’azote à l’anode. Cette dernière donnée permet de proposer une stratégie de purge pour une architecture dead-end basée sur la saturation d’azote, qui limite les pertes en hydrogène et réduit les dégradations liées à cette architecture. / Fuel cells are considered as a promising source of energy for the future, thanks to their non-polluting aspect. However, the deployment of these solutions on a large scale is still conditioned by the improvement of their performance and especially of their durability in order to guarantee a low cost industrialization. The transport application also imposes a variable power demand, which complicates the improvement of performance and durability. The approach adopted for this work consists of the design of a system management law that generates the optimal operating conditions to be applied to the stack (pressures, temperature, current, stoichiometries) as a function of the power demand, the state of health (active surface loss) and current humidity. Optimality is understood in the sense of increasing system efficiency and decreasing the degradation of the membrane and the platinum dissolution. This law is based on degradation and performance models of a fuel cell system. This management law requires in real time the data of the state of health of the fuel cell and the humidity rate. The assessment of the state of health is already the subject of many diagnostic work. On the other hand, the humidity rate must be estimated by a state observer because the humidity sensors are not reliable for a transport application. Therefore, a state observer was developed to estimate the relative humidities in the stack channels and also the membrane water content, the hydrogen at the anode as well as the nitrogen saturation at the anode. This last data makes it possible to propose a purge strategy for a dead-end architecture, based on nitrogen saturation, which limits the losses in hydrogen and reduces the damage associated with this architecture.

Le phénomène de la Précarité Energétique (PE) ne cesse de gagner du terrain, il concerne 20,4% de la population françaises en 2016 contre 18,4% en 2013 (ONPE ; 2016). Ce constat oblige une attention particulière à la question de la performance énergétique des bâtiments.Malheureusement, cette performance est limitée aujourd’hui à la seule question de l’efficacité énergétique, or, il faudra prendre en compte la sobriété énergétique et le comportement des acteurs pour atteindre une vraie performance. Pour ce faire, nous avons mobilisé le parc de la copropriété qui est un parc avec une gouvernance complexe où la prise de décision commune pour voter les travaux est difficile à atteindre. Afin de répondre à ce problème complexe, une démarche délibérative établissant un dialogue entre les acteurs de la copropriété (syndic, conseil syndical, copropriétaires résidents et copropriétaires bailleurs), mais aussi avec les autres parties prenantes portant des connaissances sur la rénovation énergétique des bâtiments (architecte, thermicien, chargés d’opérations ...etc.), permettrait d’une part d’accompagner les copropriétaires à comprendre et à s’approprier les défis de la performance énergétique et d’une autre part de faire une évaluation pour comprendre comment les copropriétaires prennent des décisions sur des choix de performance énergétique dans une situation de précarité énergétique.Le défi de cette démarche est qu’à travers ce dialogue et évaluation, les copropriétés puissent faire des décisions performantes pour les travaux de rénovation même quand plusieurs de ces copropriétaires sont en situation de PE. / The phenomenon of fuel poverty continues to grow, it is affecting 20.4% of the French population in 2016 against 18.4% in 2013 (ONPE, 2016). This situation requires special attention to the issue of energy performance in buildings energy.Unfortunately, this performance, nowadays is only limited to the question of energy efficiency, it will be necessary to consider the energy saving and the behavior of the actors to achieve true performance. In order to do this, we have mobilized the park of the condominium housing which is a park with complex governance where common decision-making votes for needed tasks is difficult to achieve. To address this complex problem, a deliberative approach establishing a dialogue between co-owners (the managing office, union council, resident co-owners and lessor co-owners) but also with other stakeholders with knowledge on buildings energy renovation (Architect, heat engineer, operation manager…etc.), would enable the co-owners to understand and appropriate the challenges of energy performance and to make an assessment to understand how the co-owners take decisions on energy performance choices in a situation of fuel poverty.The challenge of this approach is that through this dialogue and evaluation, the condominiums housing can make efficient decisions for renovations even when several of its co-owners are in a fuel poverty situation.

Les écarts communément observés entre les prévisions de consommations énergétiques et les performances réelles des bâtiments limitent le développement des projets de construction et de réhabilitation. La garantie de performance énergétique (GPE) a pour vocation d’assurer des niveaux de consommations maximaux et donc de sécuriser les investissements. Sa mise en place fait cependant face à plusieurs problématiques, notamment techniques et méthodologiques. Ces travaux de thèse se sont intéressés au développement d’une méthodologie pour la GPE associant les outils de simulation énergétique dynamique (SED) à un protocole de mesure et vérification. Elle repose d’abord sur la modélisation physico-probabiliste du bâtiment. Les incertitudes sur les paramètres physiques et techniques, et les variabilités des sollicitations dynamiques sont modélisées et propagées dans la SED. Un modèle de génération de données météorologiques variables a été développé. L’étude statistique des résultats de simulation permet d’identifier des modèles liant les consommations d’intérêt à des facteurs d’ajustement, caractéristiques des conditions d’exploitation. Les méthodes de régression quantile permettent de déterminer le quantile conditionnel des distributions et caractérisent donc conjointement la dépendance aux facteurs d’ajustement et le niveau de risque de l’engagement. La robustesse statistique de ces méthodes et le choix des meilleurs facteurs d’ajustement ont été étudiés, tout comme l’influence des incertitudes sur la mesure des grandeurs d’ajustement en exploitation. Leur impact est intégré numériquement en amont de la méthodologie. Cette dernière est finalement mise en œuvre sur deux cas d’étude : la rénovation de logements, et la construction de bureaux. / Discrepancies between ex-ante energy performance assessment and actual consumption of buildings hinder the development of construction and renovation projects. Energy performance contracting (EPC) ensures a maximal level of energy consumption and secures investment. Implementation of EPC is limited by technical and methodological problems.This thesis focused on the development of an EPC methodology that allies building energy simulation (BES), and measurement and verification (M&V) process anticipation. The building parameters’ uncertainties and dynamic loads variability are considered using a Monte-Carlo analysis. A model generating synthetic weather data was developed. Statistical studies of simulation results allow a guaranteed consumption limit to be evaluated according to a given risk. Quantile regression methods jointly capture the risk level and the relationship between the guaranteed energy consumption and external adjustment factors. The statistical robustness of these methods was studied as well as the choice of the best adjustment factors to consider. The latter will be measured during building operation. The impact of measurement uncertainties is statistically integrated in the methodology. The influence of M&V process accuracy is also examined. The complete EPC methodology is finally applied on two different projects: the refurbishment of a residential building and the construction of a high energy performance office building.