Cette thèse vise à clarifier le panorama actuel des résultats d'Analyse de Cycle de Vie (ACV) pour les carburants issus de cultures végétales, en vue d'identifier le potentiel et les marges de manœuvre de ces filières, pour la consommation d'énergie et les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES). A cette fin, après une analyse bibliographique de la méthodologie d'ACV, les études existantes sur les carburants végétaux de première génération sont revues et les causes de leurs disparités identifiées par une analyse de sensibilité portant sur les paramètres méthodologiques et les données. Il apparaît que les choix méthodologiques ont un impact prépondérant sur les résultats finaux, et des recommandations sont formulées quant à la réalisation de ces études d'ACV. Le lien étroit entre résultats d'ACV et localisation de la production est également relevé. Une simulation simplifiée des procédés a ensuite été effectuée pour mesurer l'impact sur les bilans d'ACV de variantes technologiques ou de modes de valorisation des co-produits. Si la valorisation énergétique des co-produits montre le potentiel d'économies le plus important, sa rentabilité n'est assurée que pour des prix du baril élevés et des cours des marchés agricoles modérés, et les économies de GES réalisées par hectare mobilisé sont moindres que dans les cas de référence. Enfin la méthodologie de l'ACV est complétée en intégrant le rôle des sols en tant que puits de carbone au sein des frontières du système. Ceci a conduit à proposer un cadre temporel de comparaison des scénarios plus précis, ainsi qu'à définir une méthode dynamique de pondération des GES en fonction de leur année d'émission, cohérente avec les usages actuels des pouvoirs radiatifs des gaz. Son application à deux cas d'étude de changements d'usage des sols démontre la nécessité de définir, pour la production de carburants végétaux, des critères d'efficacité d'usage des sols en plus de ceux relatifs aux économies de GES de la directive 2009/28/CE.

La Bretagne, région agricole française est confrontée a un problème de soutenabilité. Du fait d'une croissance forte de l'agriculture à la fin du XXième siècle, de fortes pressions se sont exercée sur le milieu naturel, en particulier sur l'eau. La dégradation de la qualité de l'environnement a engendré de fortes répercussions tant aux niveaux écologique, économique que social. La préservation de la qualité de l'eau est devenue un enjeu majeur pour le développement économique, social et culturel de la Bretagne. La qualité de l'eau y est considérée comme un capital naturel critique au sens où de son maintien dépend le processus de soutenabilité. Notre analyse repose sur une évaluation des modes de production agricole compatibles avec une optique forte de la soutenabilité. Conceptualisée à partir d'une approche en termes de production jointe élargie au domaine écologique et appliquée au cas le la Bretagne à travers le modèle M3ED-AGRI, notre démarche vise en une analyse structurelle des systèmes de production agricole. Le modèle M3ED-AGRI constitue le support à une analyse coût-efficacité permettant de caractériser et de classer diverses alternatives d'évolution de l'agriculture. Insérer dans les contextes local, régional, national et international, les scénarios d'évolution permettent la mise en évidence des implications et les justifications quant au choix des alternatives. Traduite au niveau local, la démarche repose sur l'utilisation d'indicateurs insérés dans un outil informatique interactif afin de favoriser l'insertion des acteurs sociaux dans le processus d'évaluation. De la sorte, il est possible de délimiter les marges de manoeuvre et les motivations de chacun ainsi que de favoriser l'apprentissage social.

La thèse en physique des particules que j'ai effectuée au sein de l'équipe CMS (Compact Muon Solenoid) du Laboratoire Leprince-Ringuet de l'École Polytechnique porte sur l'analyse de la production de di-bosons pp→ZZ+X et la recherche de couplages anormaux et ce, dans le cadre de l'expérience CMS et des données accumulées à l'aide du grand collisionneur de hadrons du CERN, le LHC. Elle débute avec le démarrage du LHC en fin 2009 et l'étude et l'optimisation de la reconstruction des électrons via la combinaison de deux algorithmes afin d'améliorer les performances à bas moment transverse. Les critères de sélection des événements caractéristiques des désintégrations de bosons Z, assurant une sélection pure d'électrons, ont été étudiés. Les efficacités de reconstruction des électrons pour les données 2010 et 2011 ainsi que leurs erreurs statistiques et systématiques ont été mesurées et ces mesures ont ensuite été utilisées par la collaboration CMS pour les analyses 2010 et 2011. Une étude des caractéristiques des radiations dans l'état final (Final State Radiation) affectant les leptons issus de la désintégration du Z a été menée. Un algorithme en vue de récupérer les photons FSR et reconstruire pleinement la masse du Z a été développé et optimisé. Il corrige 4.2% des cas ZZ→4μ tout en assurant une pureté de sélection des photons FSR de 95.6%. L'analyse physique développée dans cette thèse porte sur la recherche et l'extraction de limites sur les couplages trilinéaires neutres. L'existence de ces couplages est interdite dans le formalisme du Modèle Standard mais peut cependant être introduite dans un Lagrangien effectif par l'ajout de deux termes de couplages f4Z et f5Z dans le cas du couplage ZZZ, en vue de la recherche d'une nouvelle physique. La présence de ces couplages anormaux se traduit généralement par une augmentation de la section efficace de production des di-bosons ZZ ainsi que par les déformations des distributions cinématiques des Z ou encore de la masse des 4 leptons par rapport à l'attendu Modèle Standard. Dans le cadre de l'analyse du canal pp→ZZ→4l, une sélection pure des événements a été établie et les distributions différentielles du moment transverse et de la rapidité des bosons Z sont également présentées. Une recherche des couplages anormaux est effectuée en utilisant une méthode de repondération des distributions simulées et des limites sont extraites par la technique CLs. Les limites obtenues avec un niveau de confiance de 95% sont: -0.0116< f4Z <0.0116 et -0.0119< f5Z <0.0119.

Dans cette thèse, nous avons proposé un nouveau schéma de transmission basé sur l'échange de données entre relais (fDSTC). Via des simulations numériques et des analyses mathématiques, le protocole fDSTC est comparé en termes de taux d'erreur, de probabilité de coupure, de diversité et d'efficacité énergétique avec les schémas plus classiques de codes spatio-temporel distribués (cDSTC), en utilisant des relais non-régénératif (NR-relais) et des relais régénératif (R-relais). De plus, le protocole fDSTC est exploité dans un système multi-antennes et son efficacité énergétique est montrée en utilisant un modèle d'énergie typique largement utilisé dans la littérature, ainsi qu' un modèle réaliste basé sur la plate-forme de réseaux de capteurs PowWow. Bien que peu considéré dans la littérature sur les techniques de relais coopératifs , le protocole MAC a une grande influence sur la consommation d'énergie totale des réseaux. Cela conduit à une grande motivation pour concevoir un protocole MAC coopératif, MAC-RIC, en combinant les techniques d'échantillonnage de préambule et relais coopératifs. Les résultats analytiques confirment encore l'intérêt d'utiliser les techniques de relais coopératif, mais leur efficacité énergétique peut être affectée par les charges de trafic et la latence désirée.

La thèse revisite les débats sur les conséquences socioéconomiques et le choix des modalités d'une fiscalité carbone. Un diagnostic est d'abord tiré de l'examen d'un échec français (la taxe carbone de N. Sarkozy, 2009-2010). Il distingue les problèmes d'acceptabilité politique, des limites de l'analyse économique pour définir les dispositifs. Il souligne l'importance de la discussion sur l'usage des recettes de la taxe, car ce point cristallise les difficultés politiques et conditionne la cohérence économique et juridique du projet au regard des objectifs recherchés (environnement, équité, compétitivité). Il montre que les outils d'analyse peuvent être améliorés pour accompagner cette discussion. Un outil de simulation numérique est ensuite proposé et construit. Il permet de comparer les performances de dispositifs sur divers indicateurs (émissions de CO2, activité, emploi, inégalités, pauvreté, endettement), de décrire plusieurs points de vue sur le fonctionnement de l'économie (actuelle et future), et de lier dans une démarche prospective le dossier climatique aux autres dossiers de réforme des prélèvements obligatoires (maîtrise des déficits, financement des retraites). L'outil est enfin utilisé pour revisiter les controverses, clarifier les arbitrages et identifier les meilleures pistes de compromis. Il apparaît qu'une fiscalité carbone peut offrir des co-bénéfices socioéconomiques (pour l'activité et l'emploi, la réduction des inégalités, la maîtrise des déficits). Mais cela n'est pas automatique, des choix politiques sensibles doivent être faits ; ces dernier portent, au-delà du seul dossier 'climat', sur la gestion d'une réforme générale des finances publiques.

Pour mieux maîtriser ses flux énergétiques et respecter les diverses restrictions mises en place dans ce secteur énergivore, le bâtiment devient un système de plus en plus complexe incluant divers technologies innovantes comme les systèmes de gestion énergétiques (SGEB), une isolation performante et intégrant les énergies renouvelables. Cette complexité exige un changement dans les techniques et paradigmes actuels de simulation du bâtiment pour la prise en compte de ses diverses évolutions. Une modélisation globale des différents composants de ce système et une simulation efficace de ses sous-systèmes hétérogènes doivent être dorénavant assurées. Ces objectifs ne pourront être atteints qu'à travers l'exploitation des approches méthodologiques d'interopérabilité. Plusieurs solutions d'interopérabilités ont été exploitées dans le secteur du bâtiment. L'état de l'art dans ce secteur, met l'accent sur le manque de standardisation des solutions appliquées. Une approche boîte blanche se basant sur le langage Modelica a remarquablement émergée. Pour monter ses intérêts ainsi que ses limites, cette solution est adoptée pour la modélisation du système de bâtiment "PREDIS", à haute performance énergétique. Une approche boîte noire complémentaire, s'appuyant sur le standard de composant logiciel dédié à la simulation, est également mise en ouvre pour palier aux difficultés rencontrées en utilisant la première approche de modélisation système. Cette approche s'articule autour du concept de bus à composants permettant une interopérabilité effective entre outils de modélisation et environnements de simulation. En plus de l'architecture logicielle autour de la plateforme d'interopérabilité, une simulation efficace du système hétérogène requière des techniques de simulations adaptées. Ces dernières peuvent exiger des adaptations des modèles utilisés qui sont prévues par la norme de composant.

En 2004, à l'arrivée du président Bingu wa Mutharika, le Malawi faisait face à une situation de pauvreté et d'insécurité alimentaire très préoccupante. Ainsi, pour la saison 2005-2006, le nouveau gouvernement implanta l'AISP, un programme de subventions aux intrants agricoles qui permettait dès lors aux petits cultivateurs de maïs d'obtenir des intrants à des prix préférentiels. Notre question de recherche est la suivante : après cinq années de mise en œuvre, dans quelles mesures l'AISP répond-il aux critères définis par la déclaration de Paris pour être un exemple d'appropriation d'une part, et des théoriciens de la dépendance pour être classé comme un programme qui permettrait de parvenir à un développement autocentré d'autre part ? Notre recherche est une étude de cas qui nous interroge sur des concepts plus généraux : l'objectif est de mettre en relation les notions d'appropriation et de développement autocentré. Nous analysons donc le projet à travers une grille néo-marxiste, en nous appuyant en particulier sur les écrits des théoriciens de la dépendance qui insistaient sur la nécessité d'une « déconnexion » avec le système mondial pour permettre aux pays de la périphérie de sortir de la pauvreté. Le but est de déterminer si l'AISP, répond à leurs critères d'indépendance, alors qu'aujourd'hui, la communauté internationale a préféré instaurer la notion d'appropriation. L'AISP, s'il fait preuve d'une appropriation nationale telle que l'entend la déclaration de Paris de 2005 et que les effets de celle-ci sont positifs sur les populations et l'économie du pays, puisqu'il a permis au pays d'atteindre l'autosuffisance alimentaire, la réduction de la pauvreté et une croissance économique favorable, il ne correspond pourtant pas aux critères d'économie autocentrée définis par Samir Amin dans les années 1980. Certes, en soutenant l'agriculture vivrière, le programme trouve son originalité par rapport aux directives de la communauté internationale, mais il ne pourra être viable sur le long terme pour l'économie du pays, ses populations et son environnement. Notre étude se divise en trois parties : la première est un portrait du Malawi et de ses politiques agricoles depuis la colonisation britannique; elle souligne l'importance de l'agriculture vivrière et du maïs dans sa société et son économie. Ensuite, nous revenons sur les principes qui dictent la notion d'appropriation telle qu'elle est entendue par la communauté internationale, et nous montrons en quoi l'AISP en est un exemple. Enfin, nous analysons les premiers résultats du programme et nous nous interrogeons sur sa durabilité : nous évaluons si, dans le cadre des OMD, le projet améliore à long terme, outre la croissance économique, les conditions sociales des paysans malawites (réduction de la pauvreté et de la malnutrition). Cette dernière partie est également l'occasion de nous interroger sur ses effets sur l'environnement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Malawi, Appropriation, OMD, Politiques agricoles, Théorie de la dépendance

L'IFPEN (Institut Français du Pétrole-Énergies Nouvelles) développe, depuis les années 80, un type de pompe polyphasique rotodynamique axiale pour le transport de pétrole brut et de gaz naturel utilisant une seule et même tuyauterie de production. S'agissant maintenant d'une technologie mature et commercialisée par des sociétés licenciées, IFPEN souhaite désormais étendre le domaine d'application de ces pompes polyphasiques dites de type "Poséidon" au conditionnement et au transport du CO2 en vue de son injection dans les aquifères salins profonds ou dans des réservoirs épuisés. Comme toutes les pompes ou les compresseurs, on caractérise le fonctionnement de ces pompes par des courbes qui donnent, en fonction du débit, une élévation de pression et un rendement pour une vitesse de rotation donnée. Dans le cas de pompes diphasiques, on associe généralement un paramètre supplémentaire que l'on appelle "efficacité diphasique". L'IFPEN définit l'efficacité diphasique comme le rapport du gain de pression réel de la pompe et du gain de pression idéal c'est-à-dire l'augmentation de la pression que subirait un fluide considéré comme homogène avec une masse volumique équivalente à celle d'un mélange diphasique connu. Ce paramètre supplémentaire est supposé quantifier la dégradation du gain de pression liée à la présence de gaz à la traversée de la pompe. La littérature montre que la dégradation des performances est liée à une accumulation de la phase dispersée dans une zone bien précise des canaux des rotors. La physique des phénomènes mis en jeu est relativement bien décrite et il est admis que les paramètres essentiels qui interviennent sur les dégradations sont liés à la taille des particules de gaz et à la force de traînée qui s'exerce sur elles. Compte tenu des équilibres des forces qui régissent les écoulements, les évolutions des bulles de gaz sont différentes en machines radiales de celles des machines axiales. Différents travaux portent sur la modélisation de ces écoulements utilisant des simulations numériques 3D surtout dans les machines radiales. Ils visent généralement à vérifier le comportement des bulles dans les canaux entre les aubes. Aucun d'entre eux cependant ne donne une évaluation de la dégradation des performances de la pompe, et même si des tentatives existent, elles ne s'appliquent qu'au point nominal de fonctionnement et pour des très faibles taux de gaz. L'objectif de notre étude est d'apporter un éclairage nouveau sur les évolutions de l'efficacité diphasique d'une pompe diphasique, en particulier en fonction de ses paramètres géométriques globaux, des paramètres physiques des fluides en présence, en particulier du CO2, et des conditions opératoires à l'entrée de la pompe. Pour ce faire, il est nécessaire de bien cerner les mécanismes responsables de la dégradation des performances des pompes poly-phasiques. Nous sommes parti du principe que l'efficacité diphasique traduisait à la fois une hétérogénéité du mélange liquide / gaz et une modification de l'écoulement au voisinage du bord de fuite des étages de la pompe sous l'effet de glissement entre la phase continue et la phase dispersée. L'objectif de nos travaux est d'apporter une contribution à la quantification de ces effets et en particulier ceux qui proviennent des modifications angulaires des écoulements au bord de fuite des aubages des roues de pompes.

La performance et l'efficacité de la gestion sont devenues une préoccupation au sein de la communauté de gestion de réseaux et de services depuis maintenant. Cette préoccupation est due ssentiellement aux dimensions grandissantes de réseaux et de services, à l'intégration de plan de gestion dans le plan fonctionnel de ses réseaux et ses services et la précision qu'elle doit offrir la gestion afin d'accomplir ses tâches convenablement avec des délais raisonnables. Les études existantes qui ont tentées de quantifier la performance de la gestion présentent plusieurs limites au niveau des métriques et des méthodes employées. En effet, les principales lacunes de ces études sont l'absence de métriques standards et les caractères non comparables, non reproductibles et non représentatives de leurs méthodologies de mesure.<br /><br />Etant donné ce cadre, nous avons travaillé sur la définition d'un ensemble de métriques primaires et secondaires pour mesurer la performance d'une approche de gestion. Les métriques primaires sont regroupées en trois familles : rapidité, coût et qualité. Les métriques secondaires proposées reposent sur ces dernières et permettent de quantifier l'efficacité, le passage à l'échelle et l'incidence de la gestion. Nous avons élaboré une méthodologie pour mesurer ces métriques primaires. Afin de valider cette proposition, nous avons conçu et implanté un banc de mesure dédié à l'évaluation de performances de l'approche de gestion JMX.<br /><br /><br />La seconde partie de notre travail a porté sur l'élaboration de fines campagnes de mesures de performances de JMX. Les résultats de ces mesures, nous ont permis de caractériser le passage à l'échelle, l'incidence de la gestion sur la performance d'un système géré et les délais de l'approche JMX sous différents scénarios. Nous avons trouvé que les délais que subissent les opérations JMX suivent approximativement une distribution statistique de Weibull. Grâce à ce rapprochement, nous avons pu identifier l'effet des délais sur le comportement d'un algorithme de supervision, notamment la distorsion temporelle de la vue observée par le gestionnaire par rapport à la vue réelle du système géré.

La Maîtrise de la Demande en Energie s'impose comme une priorité dans un contexte d'épuisement des ressources et de réduction des émissions polluantes.<br />En parallèle, les échelons locaux prennent une importance croissante dans la mise en oeuvre des activités de MDE, dont le cadre évolue (ouverture des marchés, nouveaux instruments d'intervention). Dans ce contexte, les besoins en évaluation ex-post augmentent, aussi bien pour des raisons réglementaires que pour aider à un nécessaire changement d'échelle. Notre thèse étudie la problématique originale de l'évaluation ex-post des opérations locales de MDE en France.<br />L'état de l'art, au travers de l'analyse des expériences américaines et européennes ainsi que des ouvrages de référence dans le domaine, fournit un matériau méthodologique conséquent et fait ressortir les questions clés liées à l'évaluation. En parallèle, les<br />opérations locales de MDE en France sont caractérisées par une analyse de leur contexte et un travail sur leurs critères de segmentation.<br />La combinaison de ces critères avec les questions clés de l'évaluation donne une grille d'analyse qui sert de base à la constitution de méthodes d'évaluation. L'étude des spécificités des opérations locales précise de plus les besoins associés en évaluation.<br />Une méthodologie est ensuite développée pour compléter et adapter les matériaux existants au cas des opérations locales afin de mettre au point des méthodes d'évaluation opérationnelles, facilement appropriables par les acteurs et permettant d'alimenter un processus de capitalisation d'expériences. Ces méthodes permettent de répondre aux deux objectifs principaux : quantifier les résultats obtenus, et détecter les facteurs de succès/échec. La méthodologie a été validée sur des cas concrets, pour lesquels ces objectifs ont été atteints.