Le point de départ des réflexions menées au cours de cette thèse est l'analyse des impacts locaux occasionnés au Mali par la mise en œuvre d'un système de gestion forestière communautaire : les marchés ruraux de bois. <br />Après un recadrage des racines intellectuelles de ce dispositif pensé pour assurer l'approvisionnement des grandes villes du pays en bois-énergie, dans le double contexte d'une réforme du secteur forestier et de l'achèvement d'un processus de décentralisation politique, ses conséquences sanitaires et environnementales sont brièvement exposées. A travers une étude de cas menée dans une commune des environs de Bamako (Zan Coulibaly), c'est la mise en évidence des profondes modifications causées par les marchés ruraux (lues en terme de configurations institutionnelles, de pratiques d'exploitation des ressources naturelles et de conflits territoriaux) qui justifie par contre un questionnement méthodologique approfondi sur l'analyse de situations de gestion contestée de ressources naturelles communes.<br />Prenant en compte les pratiques routinières des acteurs, le fonctionnement réel des filières bois et charbon, ainsi que les dynamiques institutionnelles locales, le cadre d'analyse s'inspire de la littérature des commons, des travaux sur les entitlements d'Amartya Sen, de la théorie de la structuration de Giddens. Il permet alors de présenter à travers des entrées respectivement : (i) « domestique », les déterminants de l'exploitation du bois au sein du marché rural & son impact économique direct ; (ii) « locale », la traduction en termes spatiaux et territoriaux de son fonctionnement ; (iii) « politique », les enjeux de gouvernance plus larges qu'il soulève.

Les voies sèches de valorisation du bois énergie sont de plus en plus exigeantes vis-à-vis de la qualité de la matière première et notamment quant à sa teneur en eau. Ainsi, une étape intermédiaire de préconditionnement, sur site industriel, tend à se développer. La mise en œuvre de séchoirs en continu est alors séduisante de par son faible coût et sa parfaite intégration dans la ligne de production. Cependant, elle n'est pas sans écueil : la variabilité de la biomasse et l'hétérogénéité des conditions climatiques au sein du séchoir rendent fastidieux le dimensionnement du séchoir et de la source de chaleur associée d'une part et la maximisation du flux matière d'autre part.Notre étude a pour ambition de développer un outil informatique d'aide à la conception et à l'optimisation de séchoirs en continu traversés par un lit condensé de particules de bois. Pour y parvenir, nous associons une approche expérimentale et une approche numérique du procédé. La démarche scientifique s'articule autour de deux échelles représentatives :- A l'échelle de la particule de bois, le modèle de Van Meel, reposant sur le concept de courbe caractéristique de séchage, est étendu : le couplage entre transferts de chaleur et de masse est rendu explicite. Nous disposons dès lors d'un modèle réactif et prédictif en conditions climatiques variables. Parallèlement, un premier dispositif expérimental original est conçu et construit pour l'étude du séchage de particules de bois isolées. Les données recueillies sont alors analysées en vue d'alimenter en paramètres et de valider le modèle semi-analytique ;- A l'échelle du séchoir, une modélisation double-échelle est adoptée pour tenir compte de l'évolution des conditions climatiques. Un soin particulier est apporté à la modélisation, se voulant être la plus proche possible des installations existantes : à ce titre, les transferts au niveau de la paroi du séchoir sont pris en compte, ainsi que la variabilité des particules de bois. Parallèlement, un second dispositif expérimental original est conçu et construit pour l'étude du séchage de particules disposées en lit. Les données recueillies sont alors confrontées aux simulations du modèle double-échelle.La validation du modèle s'étant révélée probante tant à l'échelle de la particule qu'à celle du séchoir, une utilisation du code pour l'aide à la conception et à l'optimisation d'installations industrielles a pu être envisagée. Ainsi, ce travail s'achève-t-il par deux études de cas à travers lesquelles nous explorons le potentiel du modèle pour maximiser le flux matière tout en garantissant la qualité du produit et l'efficacité énergétique du séchoir.

Les énergies non renouvelables (essentiellement gaz, pétrole et uranium) représentent 80 % de l'énergie consommée dans le monde (Agence internationale de l'énergie atomique). Cependant, le spectre de l'amenuisement prochain de ces gisements, ainsi que les problèmes environnementaux et géopolitiques liés à leur usage tendent à remettre en cause cette prévalence. Les politiques et directives énergétiques mettent l'accent sur la sécurisation des approvisionnements et la diversification du bouquet énergétique. Or, la diversification des sources d'énergies primaires implique le développement d'énergies alternatives et renouvelables, disponibles localement. En France, un grand nombre de dispositifs sont mis en place à différents niveaux d'échelle en faveur du développement de la filière bois-énergie : appels d'offres de la Commission de Régulation de l'Énergie, appels d'offres de l'Agence de l'Environnement et de la Maitrise de l'Énergie (ADEME), programme 1000 chaufferies bois pour le milieu rural etc.

La problématique des émissions de particules fines, posant des risques sanitaires et environnementaux avérés, a été très médiatisée ces dernières années. La solution mise en place consiste à aider financièrement les particuliers pour renouveler le parc d’appareils. Or, une utilisation non optimisée d’un appareil dégrade de manière significative ses émissions. Afin d’amender entre autres cette réflexion, de nombreuses campagnes expérimentales ont été menées au travers de caractérisations physico-chimiques complètes et innovantes des fumées, en particulier des particules fines : la Microscopie Electronique à Balayage, la microanalyse X et la détermination du type de carbone constitutif (Carbone Elémentaire, Carbone Organique). En premier lieu, la définition des paramètres d’utilisation de l’appareil et leurs niveaux de réponse ont permis de proposer une réduction significative des émissions dont celles de particules fines. Ainsi, les impacts des paramètres comme la nature du combustible, le mode d’allumage et l’injection d’air secondaire ont été quantifiés. Ensuite, les mécanismes de formations des particules ont été définis. Dans un second temps, ce travail de thèse s’est intéressé à l’évolution des caractéristiques des particules entre la chambre de combustion de l’appareil et le champ proche, permettant d’aller au-delà de l’étude normative classique. De nouveaux savoirs sur les particules ont ainsi été mis en évidence. L’ensemble de ces nouvelles connaissances, aidant à mieux connaître les particules produites par la combustion de bois dans des appareils indépendants, permettront dans le futur de créer des systèmes de traitement spécifiques et efficaces / The issue of the emissions of fine particles, known for their health and environmental hazards, has been significantly covered in recent years. The governments made the decision to help mainly financially the private individuals in order to renew the domestic appliances stock. However, a non-optimized use of an energy-efficient appliance can degrade system performances. In order to solve this issue, many experimental campaigns have been achieved through complete and innovative physicochemical characterizations of the smoke, especially of the fine particles : Scanning Electron Microscope, X-ray microanalysis and assessment of the constitutive Carbon (Elemental Carbon, Organic Carbon). First of all, the definition of the use parameters for the appliance and their impacts allowed offering a significant reduction of the fine particles emissions. In this work, the influences of the parameters such as the nature of the fuel, the ignition mode and the air secondary injection were in this way quantified. In order to better understand the origin of these emissions produced regardless of the combustion quality, the mechanisms of formation of all kinds of particles were defined. In a second phase, this work paid attention to the evolution of the characteristics of particles from the combustion room to the near-field. This enabled to go over the classic normative study. New knowledge on particles was brought to light, helping to better know the particles generation from domestic wood appliances. This could allow in the future to create some specific and efficient treatment systems

La thèse a pour objectif de participer à l’étude de l’Union européenne et à celle des relations internationales en ciblant spécifiquement la régulation du secteur forêt-bois-papier. La question de fond est de savoir comment la gestion des forêts est construite en problème public européen. Prenant acte d’un agenda mondial qui donne à voir un problème forestier globalisé et des processus de gouvernance opposant multilatéralisme et acteurs transnationaux, la thèse propose de porter la focale sur les acteurs européens qui définissent et politisent les enjeux forestiers selon leur propre relation à la ressource. Pour ce faire, le travail de recherche s’appuie sur une hypothèse centrale selon laquelle l’institutionnalisation des territoires forestiers constitue une ressource d’action publique pour les acteurs face à la régulation politique multiscalaire. Afin de mettre en avant la capacité des acteurs européens à circuler parmi les échelles de régulation pour participer à la construction des politiques publiques sectorielles, la thèse s’appuie sur un cadre théorique empruntant aux Théories des relations internationales et à l’Analyse des politiques publiques. Forte d’une telle grille d’analyse sociologisée, une seconde partie s’articule autour de trois études de cas de politiques européennes de la forêt (la protection des forêts contre les feux, la valorisation énergétique de la biomasse forestière et la lutte contre le commerce international de bois illégal). Au total, elles montrent toutes trois la capacité des acteurs locaux à territorialiser des enjeux globalisés de gestion d’une ressource naturelle. / This work aims at contributing to the study of the European Union and International Relations. Through analyzing the regulation of forest-based industries and the globalization of forest issues, the aim is to identify how both have been constructed as a European public problem. This is implemented around a central hypothesis: forest territories are institutionalized by actors who participate in its regulation. In order to ascertain the ability of actors to move between scales of regulation, the thesis is grounded on theoretical tools derived from the Theories of international relations and Public policy analysis. After a first part dedicated to defining this approach, a second is presents three case studies of European public policy (forest protection against fire, t renewable energy and actions to counter the trade of illegal wood). In sum, each one shows the ability of actors to territorialize a globalized forest issue.

Les voies sèches de valorisation du bois énergie sont de plus en plus exigeantes vis-à-vis de la qualité de la matière première et notamment quant à sa teneur en eau. Ainsi, une étape intermédiaire de préconditionnement, sur site industriel, tend à se développer. La mise en œuvre de séchoirs en continu est alors séduisante de par son faible coût et sa parfaite intégration dans la ligne de production. Cependant, elle n'est pas sans écueil : la variabilité de la biomasse et l'hétérogénéité des conditions climatiques au sein du séchoir rendent fastidieux le dimensionnement du séchoir et de la source de chaleur associée d'une part et la maximisation du flux matière d'autre part.Notre étude a pour ambition de développer un outil informatique d'aide à la conception et à l'optimisation de séchoirs en continu traversés par un lit condensé de particules de bois. Pour y parvenir, nous associons une approche expérimentale et une approche numérique du procédé. La démarche scientifique s'articule autour de deux échelles représentatives :- A l'échelle de la particule de bois, le modèle de Van Meel, reposant sur le concept de courbe caractéristique de séchage, est étendu : le couplage entre transferts de chaleur et de masse est rendu explicite. Nous disposons dès lors d'un modèle réactif et prédictif en conditions climatiques variables. Parallèlement, un premier dispositif expérimental original est conçu et construit pour l'étude du séchage de particules de bois isolées. Les données recueillies sont alors analysées en vue d'alimenter en paramètres et de valider le modèle semi-analytique ;- A l'échelle du séchoir, une modélisation double-échelle est adoptée pour tenir compte de l'évolution des conditions climatiques. Un soin particulier est apporté à la modélisation, se voulant être la plus proche possible des installations existantes : à ce titre, les transferts au niveau de la paroi du séchoir sont pris en compte, ainsi que la variabilité des particules de bois. Parallèlement, un second dispositif expérimental original est conçu et construit pour l'étude du séchage de particules disposées en lit. Les données recueillies sont alors confrontées aux simulations du modèle double-échelle.La validation du modèle s'étant révélée probante tant à l'échelle de la particule qu'à celle du séchoir, une utilisation du code pour l'aide à la conception et à l'optimisation d'installations industrielles a pu être envisagée. Ainsi, ce travail s'achève-t-il par deux études de cas à travers lesquelles nous explorons le potentiel du modèle pour maximiser le flux matière tout en garantissant la qualité du produit et l'efficacité énergétique du séchoir. / The dry conversion routes of wood to energy require more and more improvement in the quality of raw material, particularly regarding to its moisture content. That is why a preliminary step of preconditioning tends to be developed on the industrial sites. The use of continuous dryers is then tempting because of their low cost and their perfect integration in the production line. However it is not without pitfall: the climatic conditions heterogeneity inside the dryer, on the one hand, and the biomass variability, on the other hand, make the utilization of these industrial plants tedious.Our study aims to develop a computing tool to help engineers optimizing and to designing continuous dryers passed through by a condensed bed of wood particles. For this result, an experimental approach of the process is associated to a numerical one. The scientific method revolves around two representative scales:• At the wood particle scale, the Van Meel model, based on the concept of characteristic drying curve, is enhanced: the coupling between heat and mass transfer is made explicit. So we obtain a reactive model which is predictive when the climatic conditions are variable. Meanwhile, a first original experimental device is designed and built in order to study the drying of single wood particles. Thanks to the collected data, the semi-analytical model is provided with parameters and is validated;• At the dryer scale, a dual-scale approach is chosen in order to take into account the evolution of the climatic conditions. A particular attention is paid to the modeling in order to make it as similar as possible to the existing installations: as such, the transfers at the wall surface and the variability of wood particles are included. Meanwhile, a second original experimental device is designed and built in order to study the drying of a wood particles stack. The data collected are then confronted with simulations of the double-scale model.The validation of the model has proven to be convincing at the particle scale and at the dryer one. Therefore a utilization of the code to help in the design and optimization of industrial plants can be considered. Thus, the work ends by two case studies through which we explore the potential of the model to maximize material flow while ensuring product quality and efficiency of the dryer.