Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Dans le cadre de ce projet, deux expériences ont été réalisées à la ferme expérimentale de l’Université Laval à Saint-Augustin-de-Desmaures visant à améliorer l’extraction des sucres solubles de la biomasse du millet perlé sucré et du sorgho sucré pour une éventuelle production de bioéthanol. L’expérience de 2013 a démontré que l’imprégnation de la biomasse hachée lors d’un premier pressage avec du jus déjà extrait n’a pas amélioré le rendement en jus des deux plantes et les taux d’extraction des sucres (fructose, glucose, sucrose et sucres solubles totaux) n’ont pas été améliorés suite à cette imprégnation. Les taux d’extraction des sucres solubles totaux de la biomasse du sorgho sucré et du millet perlé sucré sont de 26,5% et 28%, respectivement. L’expérience de 2014 avait pour objectif de déterminer l’effet de l’imprégnation de la bagasse du millet perlé sucré et du sorgho sucré sur le taux d’extraction des sucres. Les résultats ont démontré que l’extraction des sucres résiduels est meilleure avec l’utilisation de l’eau pour l’imprégnation de la bagasse pour un deuxième pressage qu’avec le recyclage du jus de premier pressage. Cependant, la durée de l’imprégnation de la bagasse n’a aucune influence sur l’extraction de ces sucres. En imprégnant la bagasse avec de l’eau, environ 36% et 47,5% des sucres solubles totaux ont été extraits de la biomasse du sorgho sucré et du millet perlé sucré, respectivement. / Two experiments were conducted at the Université Laval experimental station in Saint-Augustin-de-Desmaures to improve soluble sugars extraction from sweet pearl millet and sweet sorghum biomass for an eventual production of bioethanol. The 2013 experiment revealed that wetting the chopped biomass for a first pressing, with the already extracted juice, did not improve the juice yield of both crops. Also, the sugars (fructose, glucose, sucrose, and total soluble sugars) extraction rates have not been improved. The extraction rate of total soluble sugars from the biomass of sweet sorghum and sweet pearl millet were 26.5% and 28%, respectively. The objective of the 2014 experiment was to determine the effects of wetting sweet pearl millet and sweet sorghum bagasse on sugars extraction rates. Results demonstrated that the use of water is more efficient in extracting residual sugars than recycling the first pressing juice. However, the wetting duration has no effect on the extraction of these residual sugars from the bagasse. When using water for impregnation, about 36% and 47.5% of total soluble sugars were extracted from sweet sorghum and sweet pearl millet biomass, respectively.

Une des barrières à l'adoption et au déploiement de la bioénergie est la complexité, réelle ou perçue, pour mettre en place des chaînes d'approvisionnement en biomasse. Les acteurs industriels qui désirent pénétrer et contribuer au marché de la bioénergie et aux chaînes d'approvisionnement peinent à avoir une vue d'ensemble claire pour prendre des décisions d'affaires même en présence d'une volonté politique certaine soutenant la bioénergie. Dans la présente étude, des entrevues semi-dirigées et un sondage ont permis de révéler que les principaux enjeux freinant le déploiement de la filière sont reliés aux distances de transport entre les sources de biomasse et les consommateurs, à l'intérêt du public face à cette alternative énergétique et à la demande pour la biomasse au Québec. Les pistes de solutions identifiées par les acteurs du milieu comprennent notamment des mesures de décentralisation des points de chute et des mesures de soutien financier aux producteurs de biomasse. À la lumière des enjeux soulevés, des modèles d'affaires basés sur des applications industrielles et sur le chauffage résidentiel, industriel, commercial et institutionnel ont été développés, incluant des alternatives de production de chaleur et de cogénération. Le déploiement de ces modèles d'affaires permettrait de fournir une solution aux pointes de consommation sur le réseau électrique québécois et d'atténuer les changements climatiques en substituant davantage d'énergies fossiles dans le nord-est américain. Le constat d'échec lié à la stagnation du développement de la filière de la biomasse depuis près de deux décennies au Québec démontre que ce développement ne peut pas être soutenu uniquement par l'entrepreneuriat privé. En considérant les actions étatiques des pays où la filière s'est concrètement développée, une intervention forte de l'État serait nécessaire pour engager ce développement au Québec. Sans cette intervention supplémentaire, les seuls modèles d'affaires qui semblent jouir d'un potentiel de croissance actuellement significatif correspondent aux brûleurs acéricoles/agricoles et aux procédés industriels. / One of the main barriers of the adoption and deployment of biomass is the complexity, real or perceived, of setting up biomass supply chains. Industrial players who wish to enter and contribute to the bioenergy market and supply chains struggle to have a clear overview to make business decisions even in the presence of a political will that supports bioenergy. As part of the current study, semi-directed interviews and a survey revealed that the main issues hampering the deployment of the sector are linked to transport distances between biomass sources and consumers, public interest in this energy alternative and demand for biomass in Quebec. The possible solutions identified by stakeholders in the sector include, among others, measures to decentralize drop-off points of raw materials and financial support for biomass producers. In the context of the identified issues, business models based on industrial applications and residential, industrial, commercial, and institutional heating will be presented including alternatives for heat production and cogeneration as well as deployment scenarios in urban centers in the province. In some of the business models, Hydro-Quebec's partnership in cogeneration projects would support the deployment of the biomass sector. Moreover, these business models would offer a solution regarding the future power supply issues for Hydro-Quebec and a solution to mitigate climate change by substituting more fossil fuels in north-eastern America. The observation of failure linked to the stagnant biomass sector for almost two decades in Quebec demonstrates that the sector cannot be supported solely by private entrepreneurship. Considering the actions of the state in the countries in which the development of the biomass sector has been successfully completed, strong state intervention would be necessary to initiate this development in Quebec. Without this additional intervention, the only business models that currently seem to enjoy significant growth potential correspond to maple/agricultural burners and industrial processes.

Les perturbations naturelles font partie intégrante de l’aménagement des forêts boréales canadiennes. Des débouchés doivent être trouvés pour les quantités importantes de bois provenant d’arbres dégradés ou morts. Une option prometteuse est la bioénergie. Cependant, il est essentiel de regarder la rentabilité de cette filière. Une approche par étude de cas a été réalisée pour évaluer la rentabilité d’une usine de bioénergie qui utilise de la biomasse dégradée, dans la province de Québec (Canada), en s’approvisionnant sur les mêmes territoires que les usines de sciage et de pâte. Les opérations forestières de récolte et transport ont été simulées. La rentabilité d’un scénario témoin, pour lequel seulement la récolte de bois marchand destiné au sciage et à la pâte et qui laisse les arbres trop dégradés intacts, a été comparée à la rentabilité d’un scénario transformant les arbres dégradés en bioénergie, tout en transformant les arbres sains en sciage et pâte. Aussi, l’effet de la répartition des coûts fixes sur un plus grand volume de bois a été évalué. Les bénéfices de la récolte de biomasse pour la bioénergie, en termes de réduction de l’intensité des travaux de préparation de terrain, a aussi été évaluée. Les résultats montrent qu’au prix actuel du marché, dominé par les granules de bois, la récolte de bois morts ou dégradés pour faire de la bioénergie n’est pas aussi rentable que de laisser les arbres debout, non coupés. Le scénario de bioénergie reste rentable lorsque le niveau de dégradation moyen est modéré. Aussi, la répartition des coûts fixes sur un plus grand volume de bois a permis de réaliser des économies de 2.83$C/m3 en moyenne. Finalement, la récolte de biomasse pour la bioénergie a permis de réaliser des économies allant de 0 à 500$/ha, en évitant des coûts de préparation de terrain.

La possibilité forestière représente le volume maximum des récoltes annuelles à perpétuité sans nuire à la capacité productive du milieu forestier. Les niveaux de récolte actuels dans la province de Québec, qui alimentent un réseau industriel dominé par la production de bois de sciage, de panneaux et de pâte, ne représentent en moyenne que 55% de la possibilité forestière, ce qui peut entraîner une dégradation graduelle de la ressource forestière si les peuplements de haute qualité sont récoltés en premier. Dans ce contexte, l’utilisation d’arbres de basse qualité et de peuplements moins désirés pour la production de bioénergie pourrait contribuer à améliorer à la fois les pratiques sylvicoles et la rentabilité de la chaîne de valeur. Le but de cette étude était d’identifier les facteurs biophysiques et socio-économiques qui affectent la proportion de la possibilité forestière récoltée dans les 74 unités de gestion du Québec, permettant ainsi d’identifier les peuplements qui pourraient être valorisés en bioénergie. Les résultats, issus d’analyse des données de possibilité et de récolte forestière pour la période 2008- 2013, ont montré que la proportion de récolte était particulièrement faible pour les espèces feuillues, cette proportion pour les peupliers, le bouleaux et les érables variant seulement entre 19 et 38%. La distance entre la ressource et l’usine de pâte ou de panneaux la plus proche a été confirmée comme facteur principal du ratio récolte/possibilité forestière pour les espèces feuillues. Pour les espèces résineuses, plus la présence de peuplements feuillus est dominante dans une unité d’aménagement, plus le ratio de récolte/possibilité forestière est bas. Ainsi, les feuillus de qualité inférieure pourraient être utilisés comme une source importante de matière première dans le secteur de la bioénergie. Le développement d’une synergie entre les produits traditionnels et ceux de bioénergie pourrait faciliter l’application de saines pratiques sylvicoles et augmenter la rentabilité pour l’ensemble de la chaîne de valeur des produits forestiers.

Les usines de bioénergie devraient jouer un rôle important dans la production d'énergie verte à partir de la biomasse forestière. Pour intégrer l'usine de bioénergie dans la chaîne d'approvisionnement forestière, l'industrie a besoin de nouveaux investissements ainsi que de la conception et de la gestion de la chaîne de valeur. D'un autre côté, les incertitudes associées aux nouveaux produits sur le marché peuvent ajouter des risques supplémentaires à un investissement aussi important dans la chaîne d'approvisionnement forestière instable. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est d'étudier la conception du réseau de bioénergie forestière dans un contexte déterministe et stochastique. La première partie de la thèse propose une plate-forme expérimentale pour intégrer la conception et le pilotage de la chaîne de valeur puisque le nouveau design ne sera réalisable que s'il considère au préalable la planification. La plateforme a inclus plusieurs actions collaboratives entre tous les partenaires impliqués dans la chaîne d'approvisionnement. Cette plateforme est la base d’un nouvel outil éducatif appelé jeu de transport. Ensuite, la plate-forme a été utilisée pour concevoir un réseau optimisé de bioénergie forestière. La chaîne d'approvisionnement forestière de Terre-Neuve, composée de quatre acteurs majeurs de l’industrie forestière, a été considérée comme notre étude de cas. La rentabilité de l'ajout de nouvelles installations de bioénergie ainsi que de nouveaux terminaux dans plusieurs emplacements potentiels ont été évalués. Enfin, à la troisième partie de la thèse, nous repensons le réseau bioénergétique en tenant compte de l'incertitude de la demande et des prix de tous les produits finaux de la nouvelle chaîne de valeur. Plusieurs bioprocédés potentiels avec différentes technologies ont été évalués dans notre étude de cas. Pour fournir une solution tenant compte du risque, nous avons développé deux nouveaux modèles de gestion des risques. Les résultats dans les trois parties ont clairement démontré l'impact de la planification intégrée, des usines de bioénergie et de la collaboration sur l'amélioration de la performance de la chaîne d'approvisionnement forestière. En général, le travail accompli dans ce projet permettra une transformation en douceur de la chaîne d'approvisionnement forestière en tenant compte des risques d'investissement. En ce qui concerne les résultats obtenus grâce aux études de cas, nous croyons que la plateforme et les approches proposées dans cette thèse peuvent être considérées comme des outils novateurs et pratiques pour le problème de la conception des réseaux de bioénergie forestière. / Bioenergy plants are expected to play an important role in green energy production from forestry biomass. To incorporate bioenergy plant in the forest supply chain, the industry requires new investments as well as new value chain design and management. On the other side, the uncertainties associated with demand and price of new products in the market may add risks to such large investment in current forest supply chain. Hence, the main objective of this thesis is to analyze and to propose new design of the forest bioenergy network in both a deterministic and a stochastic context. The first part of the thesis has proposed four optimization models for strategic, tactical and operational planning levels of the supply chain. The models have included several collaborative actions between all involved stakeholders of the supply chain. They have been integrated in a new educational tool called hierarchical transportation game. In the second part of the thesis, we have integrated the developed optimization models to propose an integrated value chain design and value chain management optimization model. This model has been used to analyze a forest bioenergy network in Newfoundland. Newfoundland forest supply chain comprising four major stakeholders was considered as our case study. The profitability of adding a new bioenergy plant as well as new terminals in several potential locations have been evaluated. Finally, in a third part of the thesis we have proposed the bioenergy network taking into account uncertainty on demand and price of all final products of a new value chain. Several potential bioprocesses with different technologies have been evaluated for our case study. To provide a risk-averse solution, we have proposed two risk management models. The results from the three parts of the thesis have demonstrated the impact of integrated planning, bioenergy plants and collaboration on improvement of forest value chain. In general, the work in this thesis can support an efficient transformation of the forest supply chain considering investment risks. The optimization models and approaches proposed in this thesis are novel and practical for the forest bioenergy network design problem.

Propulsée par la crise énergétique, la production de jatropha, plante oléagineuse cultivée comme biocarburant, a bénéficié d’investissements massifs à l’échelle globale à partir de 2007. Cette expansion est due à la fois aux politiques énergétiques incitatives, au soutien économique des différents gouvernements et à la puissance du lobby industriel. L’objectif des pays non-producteurs de pétrole de réduire une partie de leur facture énergétique par la production des biocarburants se conjugue à l’intérêt des investisseurs nationaux et étrangers face aux nouvelles opportunités de profit que représente la compensation des émissions de carbone à travers les plantations de jatropha. Adoptant une perspective multiscalaire et une approche issue de l’écologie politique et de l’anthropologie du développement, l’étude de cas proposée dans cette thèse examine les rôles et les implications économiques et politiques des différents acteurs nationaux et transnationaux (État malien, institutions transnationales, secteur privé, organismes non gouvernementaux) associés à la promotion et à la production du jatropha comme culture énergétique au sud du Mali, tout en offrant une analyse critique des discours qu’ils produisent et de la configuration développementiste sur laquelle ils s’appuient. Le dispositif de gouvernance internationale de l’environnement, faisant appel à la fois aux stratégies discursives et aux pratiques normatives de la lutte aux changements climatiques, est examiné afin de comprendre comment il participe à la construction des politiques publiques en faveur des biocarburants en général et du jatropha en particulier. Les mécanismes politiques et économiques impliqués dans la mise en place de la filière jatropha sont également étudiés, à la lumière de leurs impacts sur les dynamiques socioéconomiques locales. En dernier lieu, cette thèse démontre comment, face à la tentative d’intégration « participative » et subventionnée des producteurs paysans contractuels à l’économie de marché, ces derniers, déçus par les faibles rendements et les revenus insignifiants associés à la culture du jatropha, opposent une résistance passive en abandonnant progressivement les plantations de jatropha ou en détournant les petites quantités récoltées au profit de la transformation domestique en savon par les femmes. / Propelled by the energy crisis, the production of jatropha, an oilseed plant cultivated as a biofuel, has benefited from massive investments on a global scale since 2007. This expansion is due to both incentive energy policies, the economic support of various governments and the power of the industrial lobby. The objective of non-oil-producing countries to reduce part of their energy bill through biofuel production is combined with the interest of national and foreign investors in the new profit opportunities offered by offsetting carbon emissions through jatropha plantations. Adopting a multiscalar perspective and an approach derived from political ecology and development anthropology, the case study proposed in this thesis examines the roles and economic and political implications of the various national and transnational actors (state of Mali, transnational institutions, private sector, non-governmental organizations) associated with the promotion and production of jatropha as an energy crop in southern Mali, while providing a critical analysis of the discourses they produce and the developmental configuration on which they rely. The international environmental governance mechanism, which draws on both discursive strategies and normative practices in the fight against climate change, is examined in order to understand how it participates in the construction of public policies in favour of biofuels in general and jatropha in particular. The political and economic mechanisms involved in the establishment of the jatropha sector are also studied in the light of their impacts on local socioeconomic dynamics. Finally, this thesis demonstrates how, faced with the attempt to integrate contract farmers into the market economy in a "participatory" and subsidized manner, the latter, disappointed by the low yields and insignificant incomes associated with jatropha cultivation, are putting up passive resistance by gradually abandoning jatropha plantations or diverting the small quantities harvested in favour of domestic processing into soap by women.

La vinasse est le déchet liquide retiré de la base de colonnes de distillation de l'éthanol de canne à sucre à hauteur de 12 à 15 litres par litre d'alcool, ce qui entraîne une production estimée à environ 350 milliards de litres en 2012/2013 au Brésil. La vinasse a un pH faible et une forte demande chimique en oxygène, ce qui peut provoquer la désertification des terres, si elle est utilisée en excès comme amendement. En outre, une contamination des eaux souterraines liée aux épandages est observée dans certaines régions. L'aptitude de la vinasse à jouer le rôle de source d'éléments nutritifs pour la production de biohydrogène et d'acides gras volatils par des consortia microbiens anaérobies a été évaluée. Deux différents milieux à base de vinasse ont été proposés, un avec l’addition de jus de canne à sucre et l’autre avec l’addition de la mélasse comme source de carbone, et ont été comparés à un milieu supplémenté en saccharose. Des cultures bactériennes pures (4) et des consortia microbiens (7) ont été cultivées dans les milieux proposés et la production des acides gras volatils (AGV) et de biohydrogène ont été evalués. Le consortium LPBAH1, originaire d’un lac d’une ferme laitière et sélectionné pour la fermentation de la vinasse avec du jus de canne à sucre, conduit à un rendement en H2 de 7,14 molH2/molsucrose et à une teneur en hydrogène dans le biogaz d'env. 31% après optimisation. Par ailleurs, le processus optimisé en utilisant le consortium LPBAH2, originaire de fèces de chauves-souris frugivores, permet d'obtenir 3,66 molH2/molsucrose et 32,7% d'hydrogène dans le biogaz. Le processus proposé est d'une grande importance pour donner une destination plus rationnelle de la vinasse et d'élargir le bouquet énergétique brésilien en réduisant sa dépendance des combustibles fossiles. / Vinasse is the liquid waste removed from the base of sugarcane ethanol distillation columns at a ratio of 12-15 liters per liter of alcohol, resulting in an estimated production of approx. 350 billion liters in 2012/2013 in Brazil. Vinasse has a low pH and high chemical oxygen demand, which can cause land desertification when indiscriminately used as fertilizer. Also, underground water contamination is being observed in some regions. We evaluated the potential of vinasse as nutrient source for biohydrogen and volatile fatty acids production by means of anaerobic consortia. Two different vinasse-based media were proposed, using sugarcane juice or molasses as carbon source, and were compared to fermentation in a sucrosesupplemented medium. Pure cultures (4) and consortia (7) were cultured in the propose media and evaluated for volatile fatty acids (VFAs) and biohydrogen production. The consortium LPBAH1, originated from faeces of fruit bat, was selected for fermentation of vinasse supplemented with sugarcane juice and resulted in a higher H2 yield of 7.14 molH2/molsucrose and hydrogen content in biogas of approx. 31% after process optimization. Similarly, the optimized process using the consortium LPBAH2, originated from a lake of a dairy farm, resulted in 3.66 molH2/molsucrose and 32.7% hydrogen content in biogas. The proposed process is of great importance for giving a more rational destination to vinasse and expanding Brazilian energy matrix, reducing the dependence of fossil fuels.

Un grand nombre d'espèces microbiennes, issues d'environnements divers et présentant une large gamme de métabolismes différents, peuvent produire de l'hydrogène par voie fermentaire. Jusqu'à présent, les études ont principalement porté sur l'utilisation de cultures microbiennes pures, voire génétiquement modifiées, en vue d'optimiser la production de biohydrogène à partir de sucres simples ou peu complexes. Les efforts de recherche portent désormais sur l'utilisation de cultures microbiennes mixtes pour produire du biohydrogène à partir de sources organiques plus complexes issus par exemple du traitement de la biomasse. Toutefois, la présence de voies métaboliques alternatives tout comme l'instabilité du processus biologique constitue des verrous scientifiques et techniques qu'il conviendra de lever pour une application potentielle. Ceci nécessite entre autre une meilleur connaissance des interactions bactériennes et donc métaboliques présentent au sein du consortium.Pour cela, nous avons développé une approche innovante et pluridisciplinaire d'ingénierie écologique qui consiste en la conception, la construction et l'étude d'un consortium microbien synthétique afin d'établir les paramètres régissant les réseaux d'interactions métaboliques avec pour objectif d'optimiser la production d'hydrogène. Dans un premier temps nous avons choisit d'étudier les réseaux d'interactions métaboliques entre deux souches modèles connues comme partie prenante d'un consortium bactérien naturel, une bactérie du genre Clostridie et une du genre Desulfovibrio, la première étant productrice d'hydrogène par fermentation / Numerous microorganisms can produce hydrogen by “dark fermentation”. Isolated from various environments, they present a broad range of different metabolisms. Until now, literature reports have mainly dealt with the use of pure microbial cultures producing biohydrogen from simple sugars, such as glucose and sucrose. More recently, studies on biohydrogen production by mixed cultures from complex organic sources have been developed. Even though biohydrogen productivities and conversion yields can be interesting for industrial purposes, several scientific and technical constraints remain to be addressed. In particular, the presence of alternative metabolic ways of hydrogen consumption generally results in chronic instability of the biological processes. To increase the stability and the efficiency of dark fermentative processes, it is now necessary to acquire a better understanding of the metabolic interaction networks existing between producing and consuming microorganisms.We have developed an innovative and multidisciplinary approach to ecological engineering, which consists of the construction and study of synthetic microbial consortia to establish the metabolic networks existing between microorganisms for further optimization of biohydrogen production. First we have studied the networks of metabolic interactions between two bacterial models known as involved in a natural bacterial consortium: a bacterium from Clostridium genus; Clostridium acetobutylicum and one from Desulfovibrio genus, Desulfovibrio vulgaris Hildenborough. The first one being producing of hydrogen by fermentation of complex sugars and the second

Cette thèse explore les possibilités en droit européen pour promouvoir les carburants et combustibles d'origine agricole et forestier. Ce sujet est d'intérêt pour l'Europe, parce qu'il peut à la fois offrir une source d'énergie plus propre (c'est une source d'énergie renouvelable pouvant réduire les émissions en gaz à effet de serre et des gaz polluants), un nouveau déboucher pour la surcapacité de l'agriculture européenne et réduire la dépendance énergétique de l'Europe et ainsi sa sécurité d'approvisionnement.<p>La thèse commence en présentant brièvement les différentes politiques de l'Union Européenne qui concernent les biocarburants et -combustibles et en énumérant les mesures déjà pris dans le cadre de ces politiques qui donnent du soutien à cette technologie. Ceci inclut les différentes programmes de financement de recherche ou du développement régionale, les mesures de protection de l'environnement concernés, le traitement de cette source d'énergie par les systèmes fiscales réglés au niveau européen (accises et TVA)et surtout les actions dans le cadre de la Politique Agricole Commune (PAC), avec son soutien pour les différentes secteurs agricoles qui peuvent fournir les matières premières pour ces carburants/combustibles. Ceci révèle que l'action actuelle en faveur de cette technologie n'est pas une action intégrée mais de caractère ponctuel et ancillaire. En fait avec beaucoup des mesures existantes, la promotion des biocarburants/biocombustibles n'est pas le but principal, mais un but ancillaire - comme un soutien de cette technologie peut aider à atteindre le but principal,elle est soutenue. Par exemple, dans le cadre de la PAC, le soutien aux biocarburants actuellement est du au souhait de réduire la capacité de production d'autres produits en crise.<p>Ma thèse par contre, propose des actions qui sont développés spécifiquement avec le but de promouvoir cette technologie, où ce résultat n'est pas le sous-produit du souhait d'atteindre un autre but. Il y a d'abord des propositions sur comment le droit européen peut agir ici sans des modifications majeures,en étendant certaines mesures existantes ou en appliquant d'autres par analogie pour inclure un soutien à cette source d'énergie.<p>Suit la proposition d'une action intégrée du droit communautaire pour l'intervention en faveur des biocarburants/biocombustibles moyennant un nouveau type d'organisation commune de marché:<p>Ceci est une application du droit tout à fait innovante dans cette domaine. Il est proposé d'organiser l'intervention moyennant des appels d'offre avant la campagne de culture. Les agriculteurs doivent alors planifier leur production en avance et essayer de trouver des débouchés pour leurs produits avant de commencer à produire.<p>Sur base des résultats ainsi obtenus, ils demandent du soutien pour obtenir un revenu net équitable. Cette intervention peut prendre tous les formes actuels comme l'achat, aide directe, restitutions à la production,etc.<p>La thèse ensuite examine la conformité de le méchanisme avec les exigences de base du droit européen,rappellant les principes fondamentaux de droit européen, comme le respect des droits de l'homme, la non-discrimination, le droit à la propriété et la proportionalité,qui doivent être respectés par toute action législative sur le niveau européen.<p>Puis il y a l'analyse des avantages de cette manière d'intervenir: <p>En obligeant les producteurs de demander du soutien avant l'ensemencement, tous les décisions sur les types de produit, prix, quantités, etc. doivent être déjà prises et, par conséquent, l'organisme d'intervention n'est pas confronté avec des faits accompli après la récolte.<p>Au contraire, il connaît à l'avance la production et son niveau envisagée. Ceci offre la possibilité d'éviter des problèmes: l'intervention a le moyen avec l'outil du appel d'offre et le soutien accordé par conséquence, de diriger cette production envisagée en provoquant des changements avant que la production est entamé. De cette manière on peut éviter des surproductions - en refusant des demandes de soutien au delà d'un certain seuil(obligeant les producteurs à chercher des alternatives)ou - en demandant une réduction de la productivité spécifique(exigeant une agriculture plus extensive) si on préfère du soutien spécifique (par unité produite)plus élevé pour combler l'écart entre le revenu de la production et un revenu considéré comme équitable. Cette manière d'intervenir permet aussi de cibler avec plus de précision le soutien aux producteurs qui en ont vraiment besoin en donnant de la priorité aux demandes des producteurs les plus désavantagés, p.ex. les exploitations familiales ou ceux avec une production écologique etc. Alternativement, en offrant plus de possibilités d'obtenir du soutien dans une certaine catégorie de production, ce système peut permettre de inciter d'autres à se convertir pour un type d'agriculture souhaité. Ceci peut donner une direction à l'évolution structurelle de l'agriculture. Actuellement ce souhait de diriger le type d'exploitation se fait par un soutien plus élevé, avec du gaspillage de ressources budgétaires. Le système des appels d'offre (de demandes de soutien)proposé individualise l'intervention pour mieux cibler le soutien à ceux qui en ont besoin sans la rigidité de quotas.<p>En plus, comme la décision sur le soutien est seulement prise après la formation de contrats de vente des produits (et par conséquence après fixation de leurs prix effectifs), ce système d'intervention en fait laisse plus de liberté au marché que les systèmes actuels, à l'exception des situations où l'évolution de la production (envisagée)risque de provoquer des problèmes et l'intervention par conséquence incite un changement des décisions prises. Normalement ces décisions commerciales ne sont pas influencés par le niveau de soutien accordé après. C'est un type de "deficiency payments" avec la possibilité d'intervenir de manière 'dirigiste' si des problèmes s'annoncent. / Doctorat en droit / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ce travail de thèse porte sur les conditions économiques nécessaires à l’émergence d’une filière bioénergie par l’intermédiaire de la biomasse torréfiée. Cette recherche a été menée suivant deux approches complémentaires, l’une normative, portant sur l’étude du comportement des acteurs de cette filière, et l’autre positive, portant sur les conditions d’existence du marché de la biomasse torréfiée. Nous étudions les valeurs que l’offreur et le demandeur associent à la décision économique d’investissement dans de nouvelles technologies énergétiques et d’achat de la biomasse. Nous avons mesuré la demande des secteurs énergétiques afin de la confronter à l’offre et en déduire un prix d’échange en fonction de la flexibilité des industriels dans leur procédé de production et des contraintes environnementales auxquelles ils sont soumis. La thèse est composée de trois articles (chapitres 2, 3 et 4 en anglais) et de deux études confidentielles (chapitres 1 et 5 en français). Le chapitre 1 présente une enquête de terrain qualitative menée au niveau national, identifiant les demandeurs potentiels et déterminant les facteurs technico-économiques qui peuvent l’influencer. Le chapitre 2 étudie la décision d’investissement et de production d’un agent averse à l’ambiguïté faisant face à des incertitudes de marché telles que le nombre d’acteurs et l’effet de la concurrence des autres énergies fossiles sur le prix de vente de sa biomasse. Nous observons des effets asymétriques des deux incertitudes sur les montants optimaux de production et nous montrons théoriquement puis numériquement que l’aversion à l’ambiguïté tend à diminuer les niveaux optimaux d’investissement et de production. Le chapitre 3 présente le modèle que nous avons développé pour estimer la pénétration de la biomasse prétraitée dans le marché de la production d’électricité en fonction des politiques climatique et énergétiques modélisées. Nous en déduisons la fonction de demande en biomasse torréfiée. Dans le chapitre 4, nous développons un modèle en équilibre partiel d’offre provenant du secteur torréfaction et de demande en biomasse issue des secteurs électrique et raffinage pour estimer un prix d’équilibre d’échange de la biomasse torréfiée en fonction du prix du CO2 `a long terme. Enfin, cette approche positive est complétée par une étude logistique présentée dans le chapitre 5 afin de déterminer la stratégie d’approvisionnement et la taille optimale des unités de prétraitement implantées dans un bassin de production de biomasse. Le travail de recherche réalisé permet d’élaborer des recommandations destinées aux investisseurs et aux institutions en charge du développement des bioénergies. / This thesis focuses on the economic conditions required for the emergence of a bioenergy supply chain based on torrefied biomass. This research was conducted by using two complementary approaches: the normative one deals with the actors’ behavior in this sector and the positive one deals with the conditions necessary to trigger the torrefied biomass market in France. We study the supplier and demander behaviors regarding the investment in new energy technologies and the purchase of biomass. Then, the biomass demand per sector is modeled in order to compare it to the offer. We deduce an equilibrium selling price which depends on the flexibility of the industry in their production process and the environmental constraints under which they operate. This Ph.D. dissertation is composed of 3 articles (chapters 2, 3 and 4 in English) and 2 confidential studies (chapters 1 and 5 in French). Chapter 1 presents a survey driven at national level, to measure the potential demand and to determine the technical and economic factors influencing it. Chapter 2 analyzes the production and investment decisions of an ambiguity averse agent facing market uncertainties such as demand uncertainty (in terms of number of buyers) and competitive effect uncertainty (in terms of other energy resource). We apply our model on the bioenergy industries. We show that the investment decision of an agent depends on the effects of both the capital investment and the level of production on the cost and the uncertainty the agent is confronted with. Moreover, we find that ambiguity aversion tends to decrease the agent’s optimal levels of production and investment. Chapter 3 studies the penetration of green electricity production from biomass and its impacts on the future electricity generation mix for France incorporating different scenarios of emission allowance prices. The model is applied to the French power market under consideration of the neighboring countries and we determine the torrefied biomass demand function from our model. In chapter 4, we develop a partial equilibrium model of torrefied biomass supply and demand coming from the power sector and the refinery sector on the long term under CO2 price constraints. Our main results are the equilibrium selling prices of torrefied biomass and the break-even CO2 price which triggers the demand. A last chapter aims at studying the strategy of supply and the optimal size of pre-treatment units located in a pool of biomass production. The research carried out allows to propose recommendations for investors and institutions in charge of the development of bioenergies.