Le véhicule électrique est aujourd’hui présenté comme l’une des solutions alternatives sérieuses au véhicule à moteur à combustion interne, visant à limiter la consommation d’énergies fossiles, ainsi que les émissions de polluants locaux et de gaz à effet de serre. L’évaluation des forces et faiblesses de cette technologie au regard de l’environnement est aujourd’hui limitée, compte tenu notamment du peu de retour d’expérience sur ce type de véhicules.L’objectif de ce travail de recherche est de proposer une approche combinant une connaissance fine du véhicule étudié (obtenu notamment par des essais expérimentaux et l’utilisation de modèles de consommation) et de la méthode d’évaluation environnementale Analyse de Cycle de Vie (ACV), pour identifier les paramètres clefs du bilan environnemental, et par différentes analyses de sensibilité, d’en proposer une analyse détaillée. Pour y parvenir, des essais expérimentaux ont été réalisés sur un véhicule électrique à usage essentiellement urbain et son équivalent thermique. Un modèle permet d’estimer les consommations de véhicules selon leurs spécificités (chimie et capacité de batterie, rendement de la chaîne de traction) et leurs conditions d’utilisation (trafic, usages d’auxiliaires). Des hypothèses et scénarios sont également établis sur la durée de vie des batteries qui équipent le véhicule. Les jeux de données obtenus sont mis en œuvre dans l’ACV d’un véhicule électrique, et les résultats obtenus interprétés puis comparés à ceux du véhicule thermique équivalent. Enfin, analyses de sensibilité et test de divers scénarios permettent l’identification des paramètres clefs du bilan environnemental. / Today, the electric vehicle is seen as a potent substitute to the internal combustion engine vehicle, aiming at reducing consumption of fossil fuels, and emissions of local pollutants and greenhouse gases. The assessment of strengths and weaknesses of this technology from the environmental viewpoint is currently limited, especially considering the lack of experiment feedbacks.The objective of this research is to offer an approach combining a deep understanding of the studied vehicle (through experiments and use of consumption patterns) and the environmental assessment method “Life Cycle Analysis” (LCA), to identify the key parameters of environmental appraisal, and relying on different sensitivity analysis, to propose a detailed analysis.To achieve this, experimental tests were carried out on an urban electric vehicle and its internal combustion engine equivalent. A model was built to estimate the consumption of electric vehicles according to their characteristics (chemistry and battery capacity, vehicle energy efficiency) and use (traffic, use of auxiliaries). Assumptions and scenarios are also made on the lifetimes of batteries in the vehicle. The data sets obtained are implemented in the life cycle analysis of an electric vehicle, and the results are interpreted and compared to its internal combustion engine equivalent vehicle. In the end, sensitivity analysis and test of various scenarios allow the identification of key parameters for the environmental assessment.

Le véhicule électrique est aujourd'hui présenté comme l'une des solutions alternatives sérieuses au véhicule à moteur à combustion interne, visant à limiter la consommation d'énergies fossiles, ainsi que les émissions de polluants locaux et de gaz à effet de serre. L'évaluation des forces et faiblesses de cette technologie au regard de l'environnement est aujourd'hui limitée, compte tenu notamment du peu de retour d'expérience sur ce type de véhicules.L'objectif de ce travail de recherche est de proposer une approche combinant une connaissance fine du véhicule étudié (obtenu notamment par des essais expérimentaux et l'utilisation de modèles de consommation) et de la méthode d'évaluation environnementale Analyse de Cycle de Vie (ACV), pour identifier les paramètres clefs du bilan environnemental, et par différentes analyses de sensibilité, d'en proposer une analyse détaillée. Pour y parvenir, des essais expérimentaux ont été réalisés sur un véhicule électrique à usage essentiellement urbain et son équivalent thermique. Un modèle permet d'estimer les consommations de véhicules selon leurs spécificités (chimie et capacité de batterie, rendement de la chaîne de traction) et leurs conditions d'utilisation (trafic, usages d'auxiliaires). Des hypothèses et scénarios sont également établis sur la durée de vie des batteries qui équipent le véhicule. Les jeux de données obtenus sont mis en œuvre dans l'ACV d'un véhicule électrique, et les résultats obtenus interprétés puis comparés à ceux du véhicule thermique équivalent. Enfin, analyses de sensibilité et test de divers scénarios permettent l'identification des paramètres clefs du bilan environnemental.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le développement durable est la conceptualisation de la transition imposée de la Société humaine vers un modede développement soutenable pour la planète, pour trouver une solution de sortie à la crise de l’Environnement. Acet égard, l’écoconception est l’une des solutions que le monde industriel et entrepreneurial se propose de mettreen application. Elle consiste à prendre en compte les impacts environnementaux sur l’ensemble du cycle de vied’un produit (bien ou service) lors de la conception de celui-ci. L’intégration de la dimension Environnementsoulève une triple complexité : (i) celle liée à la nature multicritère de la dimension Environnement, (ii) celle liéeà la compréhension de la dimension Environnement par les acteurs de la conception de produits dont la résistancepeut être un frein à une bonne intégration, et (iii) celle liée au processus de conception et d’innovation d’un produit,spécialement dans le cas des produits complexes. Or malgré la multitude d’outils d’écoconception qui a étédéveloppée, peu de sujets de recherche s’intéressent à la prise en compte à la fois des aspects techniques etorganisationnels, lors de l’intégration de la dimension Environnement en phase d’innovation d’un produitcomplexe. Cette thèse vise donc à expérimenter, chez un constructeur d’automobiles, une stratégie d’intégrationde l’évaluation environnementale d’innovations incrémentales nommée E3PICS (Methodology of an Evolutiveintegration of the Evaluation of the Environmental Performances of Innovative Complex Sub-systems). Mise enforme par des contraintes à la fois techniques et organisationnelles, la stratégie E3PICS emploie une démarcheprogressive d’intégration d’un référentiel évolutif d’écoconception dans les processus d’ingénierie avancéed’éléments innovants qui seront raccordés à des projets de développement des véhicules. La première étape estcelle de la conception itérative du référentiel évolutif d’écoconception avec l’équipe écoconception (au sein duservice Environnement) et les pilotes d’innovations, permettant ainsi un apprentissage croisé. La deuxième étapeest celle de l’accompagnement de l’ensemble des pilotes d’innovations dans l’utilisation systématique duréférentiel d’écoconception. La troisième étape consiste à développer un outil analytique d’évaluation de l’impactd’innovations sur la recyclabilité en fin de vie des véhicules. Elle nécessite la création de modèles de véhiculesafin de contourner le manque de données sur le système complet en cours de conception et de faire une projectioncet impact. La quatrième et dernière étape concerne le développement d’un deuxième outil analytique pourl’évaluation de l’impact d’innovations sur la performance environnementale sur le cycle de vie des véhicules. Dela même manière, cet outil nécessite une méthode de développement de modèles environnementaux de véhicules ;cependant, pour les impacts environnementaux calculés sur le cycle de vie, contrairement à la recyclabilité qui estcalculée sur le véhicule en fin de vie, ces modèles sont basés sur le traitement par classification ascendantehiérarchique de résultats d’analyse de cycle de vie de véhicules. Les expérimentations ont été réalisées chez PSAPeugeot Citroën. La stratégie E3PICS a permis d’intégrer dans les processus d’innovation, l’utilisation duréférentiel d’écoconception et de systématiser son utilisation, dans l’optique d’une amélioration continue pérennedes véhicules du constructeur. / Sustainable development is the conceptualization of transition imposed from human society towards a sustainableway of development for the world to find a solution to the crisis of the Environment. In this regard, ecodesign isone of the solutions that the industrial and business world proposes to implement. It consists of taking into accountthe environmental impacts throughout the life cycle of a product (good or service) in the design of it. Integratingthe Environment dimension raises a triple complexity: (i) the one related to the multi-criteria nature of theEnvironment dimension, (ii) the one related to understanding the Environment dimension by actors designingproducts who may resist and be a barrier to successful integration, and (iii) the one related to process design andinnovation of a product, especially in the case of complex products. But despite the multitude of ecodesign toolsthat has been developed, few research topics are interested in taking into account both technical and organizationalaspects, while integrating environment in the innovation phase of a complex product. Therefore this thesis aims toexperiment, by a car manufacturer, an integration strategy of the environmental evaluation of incrementalinnovations, named E3PICS (Methodology of an Evolutive integration of the Evaluation of the EnvironmentalPerformances of Innovative Complex Sub-systems). Framed by constraints on the technical and organizationalconstraints, E3PICS strategy employs a progressive approach to integrate a scalable ecodesign repository inadvanced process engineering of innovative features that are connected to development projects vehicles. The firststep is the iterative design of the scalable ecodesign repository with the ecodesign team (in the EnvironmentDepartment) and innovation leaders, allowing cross learning. The second step is to accompany all the innovationleaders in the systematic use of the ecodesign repository. The third step is to develop an analytical tool for assessingthe impact of innovations on the recycling end of life vehicles. It requires the creation of models of vehicles tobypass the lack of data on the complete system under design and project impact. The fourth and final step is thedevelopment of a second analytical tool for assessing the impact of innovations on environmental performanceover the life cycle of vehicles. Similarly, the tool requires a method of developing environmental models ofvehicles; however, for environmental impacts calculated on the life cycle, unlike recyclability which is calculatedon the vehicle end of life, these models are based on the treatment by hierarchical clustering of vehicle life cycleassessment results . The experiments were performed at PSA Peugeot Citroen. The E3PICS strategy has helped tointegrate the processes of innovation using the eco-design repository and systematize its use in the context of asustainable continuous improvement of vehicle manufacturer.

Ces dernières années, les législations dans le domaine du textile et de l’environnement se sont multipliées. Au niveau européen, les directive IPPC , REACH, ont obligé les industriels Européens à prendre en compte les aspects environnementaux de leurs produits et services. En France, suite au Grenelle de l’environnement, de nouvelles obligations apparaissent concernant les déchets textiles ou l’affichage environnemental (Grenelle environnement 2011). Parallèlement, une prise de conscience internationale de la nécessité de concevoir des produits limitant l’utilisation de ressources non renouvelables et diminuant leur impact environnemental, est apparue. L’éco conception implique la mise en oeuvre de nouvelles matières et de nouveaux procédés. L’ACV, analyse du cycle de vie est un outil qui permet l’évaluation des impacts environnementaux. Cette thèse a été lancée par Bureau Veritas CODDE et le laboratoire GEMTEX, suite à l’identification d’un besoin significatif de développement de données et méthodologies ACV pour le secteur du textile. En effet, les méthodologies et les outils existants ne sont pas adaptés à l’évaluation de l’impact environnemental des produits textiles car le secteur présente des caractéristiques spécifiques contraignantes. Ces outils doivent permettre autant aux concepteurs, qu’aux fabricants et distributeurs de réaliser des ACV à des niveaux de granulométrie différents. / In recent years, the European textile industry and textiles imports have had to comply with an increasing number of environmental policies. Emissions from industrial installations have been subject to EU-wide legislation for over 10 years: the IPPC Directive, the European Pollutant Release and Transfer Register (E-PRTR)… Since 2007, European textile producers also have to comply with a substantial number of obligations under REACH. Furthermore, in France environmental labelling for certain convenience goods (including textile products) might become mandatory in 2020. In parallel, national awareness appeared on the necessity of designing consumer products with limited use of natural resources and decreased the environmental impacts. Eco-design involves the implementation of new materials and new processes. Life Cycle Assessment, LCA, is a tool that enables the assessment of environmental impacts. This thesis was initiated by Bureau Veritas CODDE Company and the GEMTEX laboratory, following on the identification of a significant need for the development of LCA data and methods in the textile sector. This is because the existing methods and tools are not suitable for the environmental impact assessment of textile products since the textile sector presents specific constraining characteristics. These tools should enable designers, manufacturers and retailers to perform LCA on their products.

L’analyse de cycle de vie (ACV), telle qu’elle est pratiquée aujourd’hui, peut conduire à des résultats biaisés. L’utilisation de cet outil s’avère particulièrement sensible dans des cadres réglementaires. En effet, au lieu d’inciter les entreprises à réduire leurs impacts sur l’environnement, les certifications obtenues à partir des ACV risquent de produire un effet contraire : comme elles tendent à récompenser des moyennes industrielles plutôt que les résultats propres aux entreprises, elles peuvent détruire toute incitation pour ces dernières à agir correctement sur le plan environnemental. Dans cette thèse nous proposons des éléments de réflexion en matière de gestion pouvant être utiles à l’évolution de l’ACV à partir d’une étude de cas sur l’évaluation de la soutenabilité d’une filière biodiesel issu d’huile de palme brésilienne dans le cadre de la Directive EnR. Trois principaux résultats émergent de ce travail doctoral. Le premier se rapporte à la réflexion que nous menons sur l’évaluation de la durabilité imposée par la Directive EnR. Le deuxième renvoie aux réponses concrètes sur l’évaluation de la filière biodiesel évaluée à l’égard de la Directive, notamment par rapport aux émissions de gaz à effet de serre. Le troisième résultat concerne l’identification des besoins latents en matière d’évaluation de qualité des données d’ACV / Life cycle analysis (LCA), as it is currently applied, can lead to biased results. The use of LCA information is particularly sensitive when taken in the context of government regulatory frameworks. Indeed, instead of encouraging companies to reduce their impact on the environment, certifications obtained through LCA studies may produce the opposite effect: as they tend to reward industry averages rather than enterprise-specific results they can destroy all incentive for companies to reduce their environmental impacts. In this thesis we propose an in-depth analysis of management aspects in LCA and discuss how they could contribute to produce good quality LCA studies. For this, a case study was conducted on the sustainability evaluation of a biodiesel produced from Brazilian palm oil within the framework of the Renewable Energy Directive (RED). Three main findings emerge from this doctoral work. The first refers to the analysis of the sustainability evaluation required by RED with a particular emphasis on its application to the Brazilian context of palm oil production. The second refers to the concrete answers produced from the biodiesel evaluated, particularly with respect to greenhouse gas emissions. The third result concerns the identification of latent needs in terms of LCA data quality assessment

Cette thèse a pour objectif de développer une méthodologie d’évaluation environnementale de la mobilité quotidienne des personnes en prenant en compte ses dimensions sociales et spatiales mais également technologiques. La circulation des personnes, comme celle des marchandises, s’est énormément développée ces dernières décennies. L’automobile s’est imposée comme le mode de transport dominant, alimentant de nombreuses controverses du fait de son impact sur l’environnement ainsi que sur l’aménagement du territoire, les modes de vie, l’économie. L’évaluation environnementale de la mobilité quotidienne de personnes nécessite donc une approche intégrée représentant le système de transport, mais aussi le système urbain dans lequel elle s’insère. Pour ce faire, cette thèse propose une méthodologie reposant sur deux outils développés dans deux champs disciplinaires distincts, l’aménagement du territoire et les sciences de l’environnement, avec la modélisation des interactions transport-urbanisme et l’Analyse du Cycle de Vie. Couplés, ces outils permettent de représenter l’ensemble des processus technologiques impliqués pour la mobilité quotidienne ainsi que les différentes interactions entre les acteurs et les territoires. Tout au long de cette thèse, le cadre d’évaluation adopté est stratégique, s’intéressant aux mobilités réalisées au sein d’un territoire étendu à travers des indicateurs environnementaux globaux et locaux ainsi qu’aux différentes alternatives envisageables à moyen et long termes. La deuxième partie de la thèse met en œuvre la méthode SIMBAD-ACV, reposant sur le couplage entre un modèle LUTI existant, SIMBAD, et une ACV pour évaluer les impacts environnementaux de la mobilité quotidienne des habitants de l’aire urbaine de Lyon. Cette application a pour but d’illustrer la capacité d’analyse de la méthodologie à travers, d’une part, une approche multicritère et désagrégée au niveau des ménages et des territoires et, d’autre part, en estimant les impacts de scénarios contrastés représentant des alternatives variées. Finalement, grâce à la méthode SIMBAD-ACV, les effets sur les impacts environnementaux associés à la mobilité des paramètres technologiques, de la forme urbaine et des caractéristiques socio-économiques ont pu être comparés et discutés. / By considering social, spatial and technological dimensions of people’s daily mobility, this thesis aims to develop an original environmental assessment method. In the recent years, passenger travel, as well as freight transportation, have grown significantly. Car is now the predominant mode of passenger transport and its impacts on environment, land-use planning, lifestyle and economy are well documented and at the centre of heated academic and political debates. The environmental assessment of peoples’ daily mobility requires an integrated approach to account for the transport system, but also the urban system in which it operates. In order to achieve this, this thesis introduces a method coupling two tools developed in two distinct scientific fields - land-use planning and environmental sciences: on the one hand, Land-Use and Transport Interaction models (LUTI) and, on the other hand, Life Cycle Assessment (LCA) methods. Together, these tools can account for both technological processes involved in daily mobility, as well as interactions among stakeholders and territories. Throughout this thesis, the chosen evaluation framework is a strategic one, meaning that mobility is assessed through global and local environmental indicators on a large territory for medium and long-term alternatives. We describe the global context and the general approach in the first section of the thesis. The second part describes the SIMBAD-LCA method, which involves the integration of the LUTI model SIMBAD with a LCA method, in order to assess environmental impacts of the daily mobility of inhabitants in the Lyon urban area. The third part aims to illustrate the evaluation capability of the method in two steps. First, through a multicriteria assessment executed on disaggregated objects such as households and territories. Then, contrasted scenarios are built to assess broad and diversified alternatives. Finally, using the SIMBAD-LCA method, effects of technological, urban form and socio-economic parameters on environmental impacts associated with daily mobility are compared and discussed.

La préparation de surface avant projection thermique est une étape très importante pourl’adhérence des revêtements. Conventionnellement, le dégraissage et le sablage sont les deuxprocédés utilisés pour ce type de préparation, mais l'impact environnemental important de cesprocédés conventionnels, ainsi que les couts désormais associés, et la modification despropriétés des matériaux ductiles ont mené au développement de nouvelles méthodes.Le procédé de texturation par laser est alors apparu comme une alternative intéressante et"propre" à la technique conventionnelle. Ce procédé permet la préparation de la surface parablation de la matière jusqu’à création de microcavités de forme conique à la surface dusubstrat. Cette texturation permet alors d’augmenter la surface de contact entre le matériau etle revêtement et de mieux ancrer mécaniquement le dépôt. Ce procédé permet également letraitement de la surface dans un temps très court, et surtout il n’engendre aucun déchet dansl’environnement.L’approche suivie dans cette étude, a permis de caractériser les effets de chaque paramètreopératoire du laser à travers un protocole d’optimisation par plan d’expériences. La démarcheconsiste, tout d’abord à apprécier le niveau de modifications morphologiques de la surface dusubstrat, ainsi que l’effet thermique induit par l’irradiation laser avant d'évaluer lesperformances des texturations réalisées en termes adhérence et de ténacité d'interface. Cetteapproche a pour objectif de définir les conditions opératoires qui proposent la meilleureadhérence du revêtement et a permis d'atteindre des niveaux supérieurs à ceux proposés parle procédé conventionnel.Enfin, l’analyse de l’impact environnemental du procédé de traitement de surface partexturation laser permet de définir le niveau de respect de l’environnement, de la santé ainsique l’écosystème du procédé en comparaison au procédé conventionnel. / The surface preparation before thermal spraying is a very important step for coating adhesion.Conventionally, degreasing and sandblasting are the two processes used for this surfacepretreatment, but the significant environmental impact of these conventional methods, theircosts and the possible modification of the properties of ductile materials lead to thedevelopment of new methods.The laser texturing process appears as an attractive and "clean" alternative to the conventionaltechnique. The method allows the surface preparation by ablation of material to create microcavities with a conical shape at the surface of the substrate. This texturing process willincrease the surface of contact between the substrate surface and the coating and lead to abetter mechanical anchoring of the coating. This process also allows the pretreatment of thesurface in a very short time without generating any waste.The approach followed in this study aims at characterizing the effects of each operatingparameter of the laser through a optimization protocol by experimental design strategy. Theapproach consists in assessing the level of modifications of surface substrate morphology aswell as the thermal effect induced by laser irradiation before evaluating the performance oftexturing by carrying out tenacity and interface adhesion tests. This approach aims atdetermining the operating conditions that provide the best adhesion of the coating and allowto reach adherence levels higher than those proposed by the conventional methods.Finally, analysis of the environmental impacts of the laser texturing pretraitment process isused to define its effect on the environment, health and ecosystem in comparison with theconventional methods.

La préparation de surface avant projection thermique est une étape très importante pourl'adhérence des revêtements. Conventionnellement, le dégraissage et le sablage sont les deuxprocédés utilisés pour ce type de préparation, mais l'impact environnemental important de cesprocédés conventionnels, ainsi que les couts désormais associés, et la modification despropriétés des matériaux ductiles ont mené au développement de nouvelles méthodes.Le procédé de texturation par laser est alors apparu comme une alternative intéressante et"propre" à la technique conventionnelle. Ce procédé permet la préparation de la surface parablation de la matière jusqu'à création de microcavités de forme conique à la surface dusubstrat. Cette texturation permet alors d'augmenter la surface de contact entre le matériau etle revêtement et de mieux ancrer mécaniquement le dépôt. Ce procédé permet également letraitement de la surface dans un temps très court, et surtout il n'engendre aucun déchet dansl'environnement.L'approche suivie dans cette étude, a permis de caractériser les effets de chaque paramètreopératoire du laser à travers un protocole d'optimisation par plan d'expériences. La démarcheconsiste, tout d'abord à apprécier le niveau de modifications morphologiques de la surface dusubstrat, ainsi que l'effet thermique induit par l'irradiation laser avant d'évaluer lesperformances des texturations réalisées en termes adhérence et de ténacité d'interface. Cetteapproche a pour objectif de définir les conditions opératoires qui proposent la meilleureadhérence du revêtement et a permis d'atteindre des niveaux supérieurs à ceux proposés parle procédé conventionnel.Enfin, l'analyse de l'impact environnemental du procédé de traitement de surface partexturation laser permet de définir le niveau de respect de l'environnement, de la santé ainsique l'écosystème du procédé en comparaison au procédé conventionnel.

Les demandes pour la préservation de l'environnement ainsi que les préoccupations pour un développement durable, ont augmenté considérablement ces dernières décennies à travers le monde. Ce souci environnemental est également présent dans l'industrie électrique et les approches d'éco-conception sont de plus en plus présentes dans la conception et la réalisation des composants et systèmes de transmission et de distribution (T & D) de l'énergie électrique. Cette étude est menée, dans le but d'analyser les impacts des systèmes de transmission de l'énergie électrique sur l'environnement, de localiser les principales sources de pollution environnementale. Les impacts environnementaux d'un cas réel du système de transmission à 765 kV AC du Venezuela sont étudies, à l'aide de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV). Les principales sources de pollution de l'environnement du système de transmission sont localisées, qui sont les pertes d'énergie dans les lignes de transmission et les transformateurs de puissance ainsi que les émissions de SF6 des disjoncteurs. En outre, l'analyse des impacts environnementaux de l'Ultra Haute Tension (UHV) et Très Haute Tension (THT) de lignes de transmission est menée, concernant l'efficacité énergétique d'une série de lignes de transmission (500 kV AC, 765 kV AC, 1200 kV AC, ± 500 kV DC et ± 800 kV DC) et les émissions de CO2-équivalent en raison des pertes d'énergie dans les lignes de transmission ; et l'ACV d'une ligne de transmission à 1000 kV AC nouvellement construite en Chine.