Le besoin de décarboniser le réseau électrique met l'accent sur la recherche de nouvelles ressources énergétiques renouvelables. Les systèmes de génération d'électricité à cycle de relaxation représentent notamment une classe intéressante de celles-ci. Un tel système doit retrouver périodiquement un état qui permet la production d'énergie, ce qui entraîne un cycle à deux phases : une phase de génération et une phase de récupération qui consomme l'énergie. Un de ces systèmes est celui de traction à base de cerf-volant, appelé le Kite Generator System (KGS). Il s'agit d'une solution proposée pour extraire l'énergie du vent stable et forte dans les hautes altitudes. Son principe de fonctionnement est d'entraîner mécaniquement un générateur électrique au sol en utilisant un ou plusieurs cerfs-volants captifs. Cette thèse porte sur l'optimisation et le contrôle du cycle de relaxation afin de maximiser la puissance moyenne produite par le système. Ainsi que l'Intégration du système sur le réseau électrique ou l'employer pour alimenter une charge isolée.

Les ondes de type choeur sont parmi les ondes électromagnétiques les plus intenses observées dans la magnétosphère interne de la Terre, et jouent un rôle crucial dans la dynamique des ceintures de radiation terrestres qui est un enjeu majeur de la météorologie de l'espace. Elles sont en effet responsables de l'accélération et la perte des électrons énergétiques qui peuplent notamment la ceinture externe. Or, les satellites ne peuvent couvrir entièrement la magnétosphère interne, et les données de ces ondes sont pauvres dans certaines régions. Le but de cette thèse est donc de pouvoir compléter les données satellites par le biais des simulations numériques, en déterminant les distributions statistiques des ondes de type choeur dans la magnétosphère interne. Pour cela, un code dit de traçage de rayons a été développé, incluant un modèle réaliste de magnétosphère interne. La propagation des ondes choeur par le biais de ce code est d'abord décrite dans ce travail, mettant notamment l'accent sur l'importance de l'angle azimutal des ondes. Puis, en utilisant la base de données de trajectoires réalisée pour des paramètres typiques des choeurs sources, la reconstruction des distributions statistiques mesurées par Cluster est présentée. Il est ainsi démontré l'invalidité, aux moyennes et hautes latitudes, de l'approximation quasi-longitudinale utilisée dans de nombreux calculs de la dynamique des ceintures de radiation. En se basant sur ces distributions réalistes d'angles normaux, mais aussi d'amplitude des ondes, il est ensuite démontré l'importante différence obtenue sur les pertes d'électrons énergétiques. Par la suite, la précision de nos simulations numériques pour l'étude des ondes choeurs réfléchies dans la magnétosphère est mise en évidence, ainsi que leur importance étant donné le peu d'observations. Nos simulations indiquent notamment que les tons descendants d'ondes choeur peuvent provenir de la réflexion magnétosphérique de tons montants.

Le développement de nouvelles compositions propulsives, pour applications stratégique et spatiale par exemple, conduit à élaborer des charges énergétiques de plus en plus puissantes... / The development of new compositions of propellants, for strategic and space applications for instance, leads to synthesis of more and more powerful energetic materials...

Cette thèse interroge l'existence d'une utopie environnementale de coopération entre Nature et Technique dans le secteur de l'énergie, qu'il s'agisse d'énergie renouvelable au Royaume-Uni ou d'énergie nucléaire en France. Dans la première partie de ce travail, nous avons établi que les systèmes énergétiques, par le biais de projets de coopération entre Nature et Technique, offraient un tableau pertinent des concurrences, et de plus en plus des coopérations entre Nature et Technique dans les discours et les pratiques étudiés, et ce en France. La deuxième partie de ce travail a consisté à démontrer dans quelle mesure les résistances à ces visions de la Nature et de la Technique en coopération sont plus fortes en France qu'au Royaume-Uni, car ces visions en coopération, comme nous l'avons montré en première partie, sont plus explicitement présentes en France qu'au Royaume-Uni. Dans la dernière partie de cette recherche, l'objectif a été enfin de démontrer dans quelle mesure ces représentations de la Nature et de la Technique en coopération traduisaient la rencontre d'idéologies technologiques propres au champ énergétique et de visions utopiques de l'environnement. Nous avons donc réussi à démontrer qu'au Royaume-Uni, cette vision utopique de l'environnement était davantage saisie comme une opportunité pour les acteurs du projet de centrale houlomotrice, tandis qu'en France, cette vision utopique de l'environnement menaçait l'idéologie technologique incarnée par l'énergie nucléaire. / This thesis is dealing with the reality of an environmental utopia of cooperation between Nature and Technique in the energy sector, in the renewables in the United-Kingdom and in the nuclear energy in France. In a first part, we have established that energy systems, through cooperation projects between Nature and Technique, offered an interesting map of the competition, and more and more of the cooperation, between Nature and Technique in the studied discourses and practices, and especially in France. The second part of this work was about to show to what extent any resistances to these visions of Nature and Technique were stronger in France rather than in the United-Kingdom, because the se visions, as we have seeing in the first part, were more explicit in France. In the last part of this research, the aim was to demonstrate to what extent these representations of Nature and Technique cooperating meant the meeting of technological ideologies, belonging to the energy field, and of utopian visions of environment. We managed to show that, in the United-Kingdom, this utopian vision of the environment was more understood as a chance for energy actors in a project of a wave power plant, instead of France, where these utopian visions of the environment were a threat for the technological ideology, embodied by the nuclear energy

Après avoir montré l’existence d’un impact inflationniste des biocarburants de première génération sur les prix agricoles via un renforcement du lien entre les prix agricoles et du pétrole, nous soulignons l’absence d’un réel effet positif de leur expansion sur les économies émergentes et en développement. De plus, la hausse des prix agricoles a contraint certains pays importateurs de ces produits agricoles à mettre en place des politiques de protection de leurs marchés domestiques. Ces résultats prouve qu’il s’avère impératif de développer une production de biocarburants ne nécessitant pas de matières premières à visée alimentaire. Or, nous mettons en évidence la préférence de la population française pour ces biocarburants de deuxième génération, d’autant plus pour une production issue de résidus agricoles. Enfin, nous établissons – en prenant l’exemple d’un marché américain – que la mise en place de marchés dérivés des biocarburants en Europe pourrait permettre aux industriels de se protéger efficacement face à la volatilité des prix. / Having shown the existence of an inflationary impact of first-generation biofuels on agricultural prices through a stronger link between agricultural and oil prices, we highlight the lack of a real positive effect of their expansion on the emerging and developing economies. In addition, the rise in agricultural prices has required some importing countries of these agricultural products to implement policy measures to protect their domestic markets. These results prove that it is imperative to develop a production of biofuels that do not use food crops. However, we highlight the preference of the French population for these second-generation biofuels, especially for a production based on agricultural residuals. Finally, we establish – using the example of the US market of ethanol – that the establishment of biofuel derivatives markets in Europe could enable industrials to protect themselves efficiently against price volatility.

Les ondes de type choeur sont parmi les ondes électromagnétiques les plus intenses observées dans la magnétosphère interne de la Terre, et jouent un rôle crucial dans la dynamique des ceintures de radiation terrestres qui est un enjeu majeur de la météorologie de l’espace. Elles sont en effet responsables de l’accélération et la perte des électrons énergétiques qui peuplent notamment la ceinture externe. Or, les satellites ne peuvent couvrir entièrement la magnétosphère interne, et les données de ces ondes sont pauvres dans certaines régions. Le but de cette thèse est donc de pouvoir compléter les données satellites par le biais des simulations numériques, en déterminant les distributions statistiques des ondes de type choeur dans la magnétosphère interne. Pour cela, un code dit de traçage de rayons a été développé, incluant un modèle réaliste de magnétosphère interne. La propagation des ondes choeur par le biais de ce code est d’abord décrite dans ce travail, mettant notamment l’accent sur l’importance de l’angle azimutal des ondes. Puis, en utilisant la base de données de trajectoires réalisée pour des paramètres typiques des choeurs sources, la reconstruction des distributions statistiques mesurées par Cluster est présentée. Il est ainsi démontré l’invalidité, aux moyennes et hautes latitudes, de l’approximation quasi-longitudinale utilisée dans de nombreux calculs de la dynamique des ceintures de radiation. En se basant sur ces distributions réalistes d’angles normaux, mais aussi d’amplitude des ondes, il est ensuite démontré l’importante différence obtenue sur les pertes d’électrons énergétiques. Par la suite, la précision de nos simulations numériques pour l’étude des ondes choeurs réfléchies dans la magnétosphère est mise en évidence, ainsi que leur importance étant donné le peu d’observations. Nos simulations indiquent notamment que les tons descendants d’ondes choeur peuvent provenir de la réflexion magnétosphérique de tons montants. / Chorus type whistler waves are one of the most intense electromagnetic waves observed in the Earth’s inner magnetosphere, and play a crucial role in the dynamics of radiation belts which is a critical issue in space weather. They are indeed responsible for acceleration and loss of the energetic electron population that shape the outer belt. As spacecraft trajectories cannot entirely cover the inner magnetosphere, satellite measurements are poor in some regions. The aim of this thesis is thus to be able to complete observational data making use of numerical simulations, by determining the statistical distributions of chorus waves in the inner magnetosphere. In order to achieve this aim, a ray tracing code has been developed, including a realistic model of the inner magnetosphere. First, wave propagation by means of this program is described in this work, emphasizing notably the significance of wave azimuthal angle. Then, making use of the trajectory database computed for typical source chorus parameters, the reconstruction of statistical distributions recorded on Cluster spacecraft is presented. It is thereby demonstrated that quasi-longitudinal approximation, used in numerous simulations of radiation belts dynamics, is no longer valid at medium and high latitudes. Taking these realistic distributions as a basis, it is then demonstrated the major discrepancy obtained for energetic electrons losses. Subsequently, the accuracy of our numerical simulations for the study of magnetospherically reflected chorus waves is highlighted, as well as their importance due to the lack of observational data. Our simulations notably indicate that falling tone chorus emissions can originate from the magnetospheric reflection of rising tone elements.

Le soleil est une étoile active, et les éruptions solaires sont une des manifestations de cette activité. Il est admis que l'énergie disponible pour les éruptions solaires a une origine magnétique, et est transmise au milieu lors de phénomènes de reconnexion magnétique dans la couronne. Une partie de cette énergie permet d'accélérer les particules du milieu (électrons et ions). Cependant, les détails concernant les conditions dans lesquelles les particules sont accélérées et se propagent des régions d'accélération aux sites d'interaction lors des éruptions solaires ne sont pas encore tous compris.Plusieurs modèles d'accélération de particules ont été développés dans le cadre de l'étude des éruptions solaires. Dans certains modèles, les particules sont accélérées par un champ électrique généré au niveau de couches de courants électriques, qui peuvent être fragmentées, et qui sont préférentiellement localisées au niveau de surfaces quasi-séparatrices. Afin d'étudier le lien entre l'accélération de particules et le champ électrique direct produit au niveau de couches de courants, nous avons recherché s'il y avait des corrélations entre les sites d'émission des particules énergétiques et les courants électriques mesurés au niveau de la photosphère. Les observations X (dur) représentent les diagnostics les plus directs des électrons énergétiques produits pendant les éruptions solaires (rayonnement de freinage des électrons dans l'atmosphère solaire) et nous avons donc utilisé les observations X du satellite RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectrometric Imager) afin de produire des images et des spectres du rayonnement X dur des électrons énergétiques. Afin de caractériser les courants électriques dans la région éruptive, nous avons utilisé les données spectropolarimétriques de l'instrument HMI (Helioseismic and Magnetic Imager) du satellite SDO (Solar Dynamic Observatory) et nous avons calculé les densités de courants verticales photosphériques à partir du champ magnétique vectoriel reconstruit. Une corrélation entre les émissions X coronales (dues aux particules énergétiques proches du site d'accélération) et les rubans de forte densité de courants photosphériques (traces des couches de courants coronales) a été mise en évidence pour les cinq éruptions de classe X étudiées. De plus, grâce à la cadenc / The Sun is an active star and one manifestation of its activity is the production of solar flares. It is currently admitted that solar flares are caused by the release of magnetic energy during the process of magnetic reconnection in the solar upper atmosphere, the solar corona. During these flares, a large fraction of the magnetic energy is transferred to the acceleration of particles (electrons and ions). However, the details of particle acceleration during flares are still not completely understood.Several scenarios and models have been developed to explain particle acceleration. In some of them, electric fields, produced at the location of current sheets, which can be fragmented or collapsing, and which are preferentially located on quasi-separatrix layers (QSLs), are accelerating particles. To investigate a possible link between energetic particles and direct electric fields produced at current sheet locations, we looked for a correlation between X-ray emission from energetic electrons and electric currents which can be measured at the photospheric level. We used the Reuven Ramaty High Energy Solar Spectrometric Imager (RHESSI) data to produce spectra and images of the X-ray emissions during GOES X-class flares, and spectropolarimetric data from the Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) onboard the Solar Dynamics Observatory (SDO) to calculate the vertical current densities from the reconstructed 3D vector magnetic field. A correlation between the coronal X-ray emissions (tracing the energetic electrons near the acceleration site) and the strong current ribbons at the photospheric level (tracing the coronal current sheet) was found in the five studied X-class flares. Moreover, thanks to the 12-minute time cadence of SDO/HMI, we could study for the first time the time evolution of electric currents: in several flares, a change in the current intensity, occurring during the flare peak, was found to be spatially correlated with X-ray emission sites. These observations enlighten a common evolution of both electric currents and X-ray emissions during the

Les désaccords interétatiques concernant le commerce de ressources énergétiques évoluent au gré des découvertes de gisements et des crises énergétiques. La juridicisation des relations internationales fait pénétrer ces désaccords dans le monde du droit. Cette tendance se manifeste par la multiplication des différends en la matière portés à l’attention de juridictions nationales, régionales et internationales. Ces différends mettent en évidence non seulement l’importance exceptionnelle qu’a le secteur énergétique pour l’existence même des États, mais aussi l’actualité constante du débat sur les règles encadrant les activités économiques dans ce secteur. En tout état de cause, sa dimension internationale prend largement le pas sur la dimension interne. L’interdépendance est en effet inéluctable en la matière : même s’il recherche l’indépendance énergétique, tout État est tributaire des flux énergétiques mondiaux et des prix internationaux des ressources énergétiques. Polymorphe par nature, le débat sur la réglementation internationale du secteur énergétique se resserre aujourd’hui sur le domaine des relations commerciales internationales. Le poids que ce secteur a dans l’économie de chaque État rend la coopération en la matière inévitable. Or, depuis sa création en 1995, c’est l’Organisation mondiale du commerce qui est l’outil principal d’encadrement du commerce international. L’important saut que marquent l’entrée en vigueur de l’Accord instituant l’OMC et l’adhésion quasi-universelle à cette organisation internationale attire logiquement les éventuels désaccords vers ce cadre réglementaire. Le débat acquière ainsi une nature juridique, tout en gardant ses tournures politiques.C’est précisément au confluent entre les spécificités entourant le commerce de ressources énergétiques et celles inhérentes au droit de l’OMC que se situe l’objet de la présente étude. Le monde énergétique est en constante évolution, influencé par le développement de nouvelles technologies, de nouvelles ressources8, de nouvelles préoccupations politiques (qui souvent font ressurgir d’anciens débats9). De son côté, après vingt ans d’existence, l’OMC est sortie de sa phase d’adolescence10, pour revendiquer et surtout défendre sa place sur la scène de la gouvernance mondiale. Le droit qu’elle encadre et qu’elle génère est appelé (et de plus en plus sollicité) à jouer un rôle dans la réglementation du commerce de ressources énergétiques. Avant de préciser cette problématique pour y situer la principale thèse soutenue dans le présent travail (III), le sujet appelle des précisions préalables quant à la détermination du domaine analysé, le commerce international de ressources énergétiques (I), et de la perspective adoptée, la reconstruction intellectuelle du cadre normatif qui réglemente le commerce international dans le secteur (II). / No English summary available.

Ce travail de recherche s’inscrit dans le cadre de l’analyse vibroacoustique des structures complexes. Il propose une nouvelle approche énergétique utilisant le champ de densité d’énergie afin de simplifier une telle analyse. Cette approche est basée sur un modèle numérique stochastique construit à l’aide de l’approche probabiliste non paramétrique des incertitudes de modélisation et de paramètres. L’approche énergétique stochastique développée correspond à une nouvelle représentation du système vibroacoustique en terme des grandeurs énergétiques aléatoires. Un modèle vibroacoustique énergétique moyen est alors construit en prenant la moyenne statistique des grandeurs énergétiques. On dispose alors d’un modèle énergétique moyen pour analyser la vibroacoustique des systèmes complexes dans la bande des basses et des moyennes fréquences alors que la méthode SEA ne permet pas d’analyser cette bande de fréquence. L’analyse des propriétés des grandeurs énergétiques moyennes utilisées pour la construction du modèle vibroacoustique énergétique permet de construire une version simplifiée conduisant à un modèle énergétique simplifié pour lequel une méthodologie de partition structurale par zone est établie. Une application de cette approche énergétique et de la méthodologie de partition structurale par zone est présentée pour une voiture constituée d’une structure automobile couplée avec sa cavité acoustique interne / This research lies in the domain of the vibroacoustic analysis of complex structures. It proposes a new energy approach using the energy-density field in order to simplify such an analysis. This approach is based on a stochastic computational model constructed using the nonparametric probabilistic approach of modeling and parameters uncertainties. The stochastic energy approach developed corresponds to a new representation of the vibroacoustic system in terms of random energy quantities. A mean vibroacoustic energy model is thus constructed using a statistical averaging of the random energy quantities. This mean energy model provides a tool to perform a vibroacoustic analysis of complex structures in the low and medium frequency range while the SEA is not adapted to this frequency band. The analysis of the properties of the mean energy quantities used for the construction of the vibroacoustic energy model allows the construction of a simplified model to be obtained and yields a simplified energy model for which a structural partitioning methodology is then established. An application of the energy approach ant of the structural partitioning methodology is done on an automotive vehicle structure coupled with its internal acoustic cavity

Dans un contexte de raréfaction des énergies à bas coût et de lutte contre le changement climatique, le secteur du bâtiment est contraint à des objectifs de diminution de ses consommations d'énergie. Un contrôle adapté des systèmes énergétiques du bâtiment peut constituer un levier important pour tendre vers cet objectif. Le but premier de ces travaux est la construction de modèles de faibles dimensions afin de pouvoir les embarquer dans un contrôleur pour améliorer la gestion énergétique. Ces modèles doivent être capables de s’enrichir des mesures disponibles sur site. Un bâtiment démonstrateur situé à l'Institut Universitaire de Technologie Génie Civil Construction Durable de Bordeaux sert de support au projet. Ce travail se décline en quatre volets. Le premier concerne la modélisation puisque des modèles légers basés sur l'analogie électrique et la représentation d'état sont proposés afin de décrire la dynamique du bâtiment sur un horizon de contrôle de quelques jours. Le deuxième volet concerne l'instrumentation du bâtiment puisque des campagnes de mesures courtes sont réalisées afin d'identifier les valeurs des paramètres du modèle de façon à minimiser l'écart modèle-mesure. Certains capteurs servent par la suite pour la gestion énergétique du bâtiment ; ces travaux posent donc également la question du jeu minimal de capteurs. Le troisième volet concerne la caractérisation des systèmes servant à piloter l'ambiance puisque dans une logique de contrôle optimal il faut être capable de relier l'effet de la commande sur la grandeur d'intérêt (température de confort). Le bâtiment démonstrateur comprend deux systèmes de chauffage : un plancher chauffant et des ventilo-convecteurs ainsi qu'une centrale de traitement d'air double flux pour le renouvellement d'air. Le dernier volet concerne la gestion énergétique avec l'utilisation d'un contrôleur prédictif embarquant l'un des modèles identifiés. Ainsi l’objectif est de chercher à anticiper le pilotage d'un système capacitif à long temps de réponse, tel que le plancher chauffant, grâce à la connaissance des perturbations futures (occupation, météo) sur un horizon de prédiction de quelques heures. Un contrôle réactif est assuré par les ventilo-convecteurs en appoint. La gestion prédictive est comparée à des stratégies de gestion plus classiques en simulation et in situ avec le bâtiment démonstrateur. L'originalité de ces travaux est de proposer une démarche pour la mise en place d'une boucle de contrôle complète (contrôleur/capteur /actionneurs) et de montrer s'il existe un intérêt à la gestion prédictive de systèmes à long temps de réponse dans le domaine du bâtiment. / The building sector is forced to reduce its energy consumption in a context of high energy prices and global warming. Proper control of building energy systems can be an important lever to move towards this goal. The main goal of this work is to obtain small size buildings models in order to use it in a controller to improve energy management. The inputs of these models are fed in real-time with available measurements on site. A demonstration building at the IUT Civil Engineering and Sustainable Construction of Bordeaux serves as experimental support for the project. This work consists of four parts. The first one is to make lightweight models based on the electrical analogy and state-space representation to describe the dynamics of the building on upcoming days. The second part concerns the instrumentation of the building because short measurement campaigns are carried out to identify the model parameter values to minimize the gap between model output and measurement. Some sensors are then used for energy management of the building; thus this work also raise the question of the minimum set of sensors. The third address the characterization of the systems used to control air temperature. For an optimal control logic we must be able to link the effect of the command on the interest variable (air temperature). The demonstration building includes two heating systems : floor heating system (FHS) and fan coil units (FC). A dual flow air handling unit (AHU) is used for air renewal. The last part concerns energy management with the use of a predictive controller boarding one of the identified models. This project intends to anticipate the control of long time response capacitive systems as floor heating through knowledge of future disturbances on a prediction horizon of a few hours (occupation, weather). A reactive control is ensured by the fan coil units. Predictive management is compared to more conventional management strategies in simulation and on-site with the demonstrator building. The originality of this work is to propose a method for the establishment of a full control loop (controller/sensor/actuator) and demonstrate an interest in the predictive management of long response time systems in the building sector.