Les besoins en électricité des populations ivoiriennes vivant en milieu rural non couvert par le réseau électrique interconnecté sont satisfaits par des groupes électrogènes fonctionnant au gazole. L’utilisation de cette source d’énergie fossile comporte des risques à savoir la menace sur l’approvisionnement en électricité de ces zones et l’accroissement des émissions de gaz à effet de serre. Face à ces risques, la recherche de sources d’énergies alternatives reste une préoccupation majeure. Parmi les solutions, nous proposons comme source d’énergie d’utiliser le biodiesel de jatropha pour alimenter ces groupes électrogènes en zones rurales isolées. Cependant, avant d’envisager un tel projet, il importe d’en étudier la faisabilité et la pérennité. C’est le travail abordé dans cette thèse où les performances environnementales et énergétiques du biodiesel de jatropha utilisé comme combustible par un groupe électrogène servant à produire de l’électricité pour une localité ivoirienne isolée ont été étudiées à partir de la méthode de l’analyse du cycle de vie complétée par une analyse exergétique et une analyse technico-économique. / Some remote areas in Côte d’Ivoire are not covered by the interconnected grid. For these areas, the electricity needs of people are met by diesel generators. There are some risks with the use of diesel as fossil fuel such as the threat to the electricity supply of these areas and the increase of greenhouse gas emissions. These risks make alternative energy a major concern. Among the solutions that could be considered, we propose the jatropha biodiesel as energy source used in the diesel generators to produce electricity in these remote areas. However, it’s important before considering such a project to study its feasibility. It is the work dedicated to this thesis where the environmental and energy performances of jatropha biodiesel used as fuel by diesel generator have been studied through the life cycle assessment completed by an exergy analysis, technical analysis and economical analysis.

Cette thèse se fixe comme objectif de mettre en évidence l’importance de la durée devie des bâtiments et de ses composants, durée de vie que nous apprécions à l’aune descontraintes qu’imposent les critères du développement soutenable, plus précisément dans lecadre de ses principales caractéristiques, à savoir, environnementale, économique et sociale.Après avoir analysé et présenté l’état des travaux qui concernent la durée de vie desbâtiments ainsi que ceux de l’approche du bâtiment en termes de développement soutenable,il s’agit de caractériser l’impact du premier sur le second. La méthode s’appuie sur deuxobjets principaux :- le premier est une unité de mur extérieur : celui-ci permet de définirprécisément la fonction d’usage et les réponses techniques envisageablespour cette fonction ;- le second objet est un bâtiment de logement type : la méthode reprend celledéveloppée pour l’unité de mur mais, en la systématisant, elle permet devérifier la neutralisation des comportements à l’usage et de produire d’autresrésultats plus facilement quantifiables.Nous nous sommes donc attachés à caractériser les comportements de l’unité de muret du bâtiment dans le cadre des contraintes imposées par le développement soutenable. Nouspouvons résumer ainsi le cadre dans lequel s’est déroulé notre recherche :- une première approche consiste à poser des hypothèses concernant la duréede vie des solutions techniques sur lesquelles reposent nos simulations.- dans un second temps, l’analyse prend en compte des durées de vie variablesavec comme finalité d’en analyser les conséquences.Afin de favoriser l’exploitation des connaissances produites et de mieux les situer ausein de la démarche de projet, nous précisons les étapes concernées et nous proposonsschématiquement une modification des outils actuels d’évaluation de performances.Enfin, nous précisons les perspectives de recherche qui s’ouvrent à nous, lesdifférentes pistes qui se dégagent de notre travail et des résultats obtenus / The purpose of this thesis is to highlight the importance of the lifespan of the buildingand its components and and as well as to see it in the light of constraints imposed bysustainable development criterias. The focuse of our paper is to characterize the behavior inthis approach, namely environmental, economic and social features.After presenting and analyzing the state of art concerning the lifespan of the building andapproach the building in terms of sustainable development, we characterize the impact of theformer on the latter. Our method is based on two objects of study :- The first is a wall unit outside. This allows us to define precisely the function of useand the technical solutions more specifically for this function;- The second study is a housing-type building. This method is based on that of the wallunit, but we can check behaviour of each technical solutions in the use stage. Thus, we caneasily produce results commensurate.The first approach involves assumptions of lifetimes of technical solutions with which wemake the simulations. In a second step, the analysis takes into account the lifespan as avariable and we analyze the consequences in terms of sustainable development.To promote the exploitation of knowledge produced and to situate them within theproject approach, we propose a schematic modification of current tools for assessingperformance

L'amélioration de la gestion des ressources naturelles est nécessaire pour répondre aux nombreux enjeux liés à leur exploitation. Ce travail propose une méthodologie d'optimisation de leur gestion, appliquée au cas du cuivre en France. Quatre critères permettant de juger les stratégies de gestion ont été retenus : le coût, les impacts environnementaux, la consommation énergétique et les pertes de ressources. La première étape de cette méthodologie est l'analyse de la situation actuelle, grâce à une modélisation du cycle français du cuivre de 2000 à 2009. Cet examen a montré que la France importe la quasi-totalité de ses besoins sous forme de cuivre raffiné, et a une industrie de recyclage peu développée. Suite à ces premiers résultats, la problématique du traitement des déchets de cuivre, et notamment de leur recyclage, a été étudiée. Une stratégie de modélisation des flux recyclés, basée sur la construction de flowsheets, a été développée. La formulation mathématique générale du problème a ensuite été définie : il s'agit d'un problème mixte, non-linéaire et a priori multiobjectif, qui a une contrainte égalité forte (la conservation de la masse). Une étude des méthodes d'optimisation a conduit à choisir un algorithme génétique (AG). Une alternative a également été envisagée pour résoudre le problème multiobjectif par programmation linéaire en le linéarisant "sous contrainte". Ce travail a mis en évidence la nécessité de développer une filière de recyclage efficace des déchets électriques et électroniques en France. Il a de plus montré que le cuivre contenu dans les déchets ne permet pas de couvrir la demande et qu'il est nécessaire d'importer du cuivre, de préférence sous forme de débris. / Improving the natural resources management is necessary to address the many issues related to their exploitation. This work proposes an optimization methodology for their management, applied to the case of copper in France. Four criteria are identified to assess management strategies: cost, environmental impacts, energy consumption and resource losses. The first step of this methodology is the analysis of the current situation, by modelling the French copper cycle from 2000 to 2009. This analysis showed that France imports almost all of its needs as refined copper, and has an underdeveloped recycling industry. Following these initial results, the problematic of copper wastes, including recycling, has been investigated. A recycled flow modelling strategy has been developed, based on the construction of flowsheets. The general mathematical formulation of the problem is then defined. It is a non-linear, mixed and a priori multiobjective problem, with a strong equality constraint (mass conservation). A review of optimization methods has led to choose a genetic algorithm (GA). An alternative was also proposed to solve the multiobjective problem with linear programming, by linearizing it under constraint. This work has highlighted the necessity of developing an effective recycling field of wastes from electric and electronic equipment in France. It also showed that the copper contained in wastes does not meet the demand, so that France needs to import copper, preferably as scraps.

Depuis une dizaine d’années, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans de nombreuses applications, et en particulier dans l'aéronautique grâce à leurs excellentes propriétés mécaniques et leur faible densité. Ainsi les derniers modèles d'Airbus (A350) et de Boeing (B787) utilisent plus de 50% en masse de composites, principalement des polymères renforcés de fibres de carbone (CFRP). Toutefois, l'augmentation de l'utilisation des CFRP soulève des préoccupations environnementales quant à leur fin de vie à travers l'élimination des déchets, la consommation de ressources non renouvelables ainsi que la nécessité de recycler les déchets CFRP. Dans ces travaux de thèse, un modèle générique est développé afin de proposer une gestion optimale des déchets de CFRP aéronautiques en prenant en compte simultanément des objectifs économiques et environnementaux. Ainsi, dans un premier temps une approche systémique suivant les lignes directrices d’une approche par Analyse de Cycle de Vie est effectuée afin de modéliser les impacts environnementaux des procédés de recyclage des CFRP, avec une attention toute particulière sur l’impact de réchauffement climatique. Ensuite, toute la chaîne logistique du recyclage des déchets CFRP est modélisée en partant des sites de démantèlement des avions jusqu’à la réutilisation des fibres recyclées vers d’autres applications possibles. Une stratégie d’optimisation multi-objectif de programmation mathématique, d’-contrainte et de technique lexicographique est développé mettent également en jeu des techniques d’aide à la décision appropriées (M-TOPSIS, PROMETHEE-GAIA). Différentes configurations de chaînes logistiques de déchet CFRP sont ainsi proposées et plusieurs scénarios sont étudiés et optimisés de façon à prendre en compte les sites de recyclage déjà existants dans une vision mono-période ainsi que déploiement de nouveaux sites selon une approche multipériode. Le cas de la France sert d’illustration à la démarche et les configurations proposées pour implanter de nouveaux sites de façon optimale traitant une fibre recyclée facilement valorisable pour des applications ciblées sont analysées et discutées minimisant le coût ou maximisant le profit pour un critère économique et minimisant un critère environnemental basé sur le potentiel de réchauffement climatique. / Composites have been increasingly used in different applications in the last decade, especially in aerospace due to their high strength and lightweight characteristics. Indeed, the latest models of Airbus (A350) and Boeing (B787) have employed more than 50 wt% of composites, mainly Carbon Fibre Reinforced Polymers (CFRP). Yet, the increased use of CFRP has raised the environmental concerns about their end-of-life related to waste disposal, consumption of non-renewable resources for manufacturing and the need to recycle CFRP wastes. In this study, a generic model is developed in order to propose an optimal management of aerospace CFRP wastes taking into account economic and environmental objectives. Firstly, a life-cycle systemic approach is used to model the environmental impacts of CFRP recycling processes focusing on Global Warming Potential (GWP) following the guidelines of Life Cycle Assessment (LCA). The whole supply chain for recycling CFRP pathways is then modelled from aircraft dismantling sites to the reuse of recycled fibres in various applications. A multi-objective optimisation strategy based on mathematical programming, -constraint and lexicographic methods with appropriate decisionmaking techniques (M-TOPSIS, PROMETHEE-GAIA) has been developed to determine CFRP waste supply chain configurations. Various scenarios have been studied in order to take account the potential of existing recycling sites in a mono-period visions as well as the deployment of new sites in a multi-period approach considering the case study of France for illustration purpose. The solutions obtained from optimisation process allow developing optimal strategies for the implementation of CFRP recovery with recycled fibres (of acceptable quality) for the targeted substitution use while minimising cost /maximising profit for an economic criterion and minimising an environmental impact based on GWP.

La lutte contre le changement climatique implique de modifier les modes de production et de consommation actuels pour réduire de façon drastique les émissions de gaz à effet de serre dont la grande majorité est liée à la combustion d’énergies fossiles. Face à ces enjeux, de nombreux pays se sont engagés dans une transition énergétique pour faire évoluer leur système énergétique, notamment électrique de façon à répondre en partie aux exigences d’une économie bas carbone. Pour guider les acteurs dans leurs choix stratégiques, des outils d’aide à la décision s’avèrent efficaces pour identifier les leviers potentiels de réduction des impacts environnementaux, notamment par la méthode d’Analyse du Cycle de Vie (ACV) qui évalue les impacts d’un produit sur tout son cycle de vie. L’un de ses développements, l’ACV conséquentielle, vise à analyser les impacts d’un changement, et prend donc en compte ses effets directs et indirects sur l’environnement. Cette méthode reste encore peu utilisée par les praticiens en raison du manque d’inventaires génériques pour ACV conséquentielle. Ce constat est d’autant plus marquant pour l’électricité, largement utilisée dans la technosphère, dont la production évolue significativement pour s’engager dans la transition énergétique. Les travaux présentés ici visent à proposer une méthode d’élaboration d’inventaires électricité génériques pour ACV conséquentielle, qui intègrent les spécificités techniques du produit électricité, à travers le bouquet énergétique ou mix qui combine les différents moyens de production, variables selon le pays considéré. Afin de parvenir à simplifier les mix de production d’électricité, une typologie est établie à partir de l’étude des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES), des mix et de leur décomposition en moyens de production. Elle identifie 4 groupes de pays, classés par émissions GES croissantes, i.e., 0-37 gCO2eq/kWh, 37-300 gCO2eq/kWh, 300-600 gCO2eq/kWh et >600gCO2eq/kWh, et qui possèdent des caractéristiques de composition spécifiques. Afin de se positionner dans une perspective conséquentielle, l’évolution de douze mix électriques de 1960 à 2010 est analysée. L’analyse historique des phénomènes de transition, c’est-à-dire le passage d’un groupe à un autre de la typologie, est ensuite proposée. Un modèle basé sur une optimisation mono-objectif impliquant, dans un premier temps, un critère de minimisation des émissions GES, et puis dans un second temps, un critère de maximisation de la production d’origine renouvelable est développé. Les résultats sont discutés sur la base des données historiques. La méthode développée reste cependant suffisamment générique pour s’appliquer à des évolutions futures de mix. Enfin, une méthode d’élaboration des inventaires génériques est proposée. Prenant en compte les différentes situations auxquelles le praticien pourrait être confronté lors de la réalisation d’une ACV conséquentielle d’un produit, elle rend possible l’élaboration des inventaires électricité génériques pour ACV conséquentielle. L’établissement de données génériques quantifiées nécessiterait l’intégration d’un critère qualitatif d’inertie au changement et la validation de plusieurs cas d’étude à travers une étude statistique pour consolider les résultats / Climate change mitigation involves changes in production and consumption ways to boost a radical decrease in Greenhouse Gases (GHG) emissions, which come mostly from fossil fuels combustion. To meet these challenges, a lot of countries initiated an energy transition to switch to new energy system, especially concerning electricity production, in such a way that they partly fulfil low carbon economy requirements. To provide decision-makers guidance in their strategic choices, decision-aid tools are useful to identify and reduce environmental impacts burdens. In particular, Life Cycle Assessment (LCA) which assesses environmental impacts throughout a product's life cycle is now a recognized and standard approach. Consequential LCA (cLCA), one of its most recent developments, assesses changes consequences considering either direct or indirect effects on environment. Currently, due to the lack of generic consequential Life Cycle Inventories (LCI), cLCA is scarcely used by practicioners. This situation is emphasized for electricity, due to its large involvement in technosphere and its shifts to production modes in the context of energy transition. This work aims at the development of a design methodology for generic inventories for consequential LCA, taking in account electricity technical specificities. Electricity is defined here as a different production means combination (a “mix”) which varies from country to country. To simplify electricity production mix, a typology is set using a GHG emissions study and electricity mix separation in production means. The typology identifies four groups, ranked by increasing GHG emissions, i.e, 0-37 gCO2eq/kWh, 37-300 gCO2eq/kWh, 300-600 gCO2eq/kWh and >600 gCO2eq/kWh, and specific compositions. Considering a consequential perspective, an evolution analysis of twelve selected countries from 1960 to 2010 is then conducted. Thus, an analysis of past transitions, i.e., shifting from a group to another, is given. Amono-objective optimisation model is developed, involving, first, the minimisation of GHG emissions, and secondly, the maximisation of renewable sources contribution. Significant results are then discussed based on historical data. The model is yet generic enough and can be applied to future mixes. Finally, a generic inventory development method for consequential LCA is proposed. Taking into account the different situations that practitioners may potentially meet when performing a consequential LCA of a product, the method makes generic inventory development for consequential LCA possible. The establishment of generic data would yet require the addition of a qualitative inertia-tochange criteria and the validation of various cases using a statistical analysis to strengthen the obtained results.

La gestion des sites et matériaux délaissés (friches, déchets inertes ou organiques) présente de forts impacts sur l’environnement. Leur utilisation en construction de sol (LORVER), pour cultiver de la biomasse non alimentaire (fibres, énergie), peut en réduire le volume et accroître le recours à des ressources renouvelables sans concurrence avec l’agriculture alimentaire ou la protection de la biodiversité. Cette thèse évalue la durabilité de telles filières grâce à l’Analyse de Cycle de Vie. Elle propose des indicateurs complémentaires de ceux couramment utilisés, notamment pour mieux prendre en compte les spécificités des sites délaissés. Elle préconise de prioriser les impacts à l’aune des frontières planétaires (i.e. le niveau d’impact maximal admissible pour ne pas compromettre les écosystèmes), des impacts moyens sur la zone géographique d’implantation des filières étudiées et de leur création de valeur. La grande diversité des matériaux et de leurs débouchés alternatifs, les paramètres les plus importants sont identifiés en combinant des outils d’analyse des incertitudes et d’analyse de données. Il est démontré que les capacités du sol construit à stabiliser durablement les polluants et le carbone sont des composantes essentielles de sa durabilité. Pour les autres impacts (services écosystémiques, qualité de l’air, ressources), la pertinence de LORVER décroît lorsque la distance parcourue par les matériaux pour construire le sol augmente, mais plus encore si d’autres usages de ces matériaux peuvent réduire la demande en commodités dont la production est polluante. Ces résultats donnent les conditions de la durabilité d’une filière de type LORVER / Marginal materials and lands (brownfields, byproducts, inert wastes), the management of which causes significant environmental impacts, can be valorized through soil construction in order to grow nonfood biomass (e.g. fiber, energy). This may reduce their volume and increase use of renewable resources without direct or indirect competition with food crops or biodiversity. This thesis assesses the sustainability of such supply chains with Life Cycle Assessment (LCA), considered one of the most pertinent existing methods. This thesis introduces indicators complementary to current use, in order to improve LCA’s exhaustivity and its taking into account of marginal lands’ specificities. It prioritizes impacts with respect to planetary boundaries (i.e. maximum impacts levels acceptable to avoid ecosystem disruption), average impacts in studied geographic context and added value of the supply chains. Most of these suggestions are applied to the study of a soil construction process using inert and organic wastes (LORVER). The high diversity of materials and alternative management strategies and the most certain tradeoffs and critical parameters are assessed combining uncertainty and multidimensional analysis tools. Constructed soil’s ability to stabilize carbon and pollutants is demonstrated to be its major condition for sustainability. For other impacts (ecosystem services, air quality, resources), LORVER is even less pertinent when the need for material transportation increases, and more importantly if those materials could have otherwise been used to replace commodities polluting to produce. These results highlight when LORVER can be seen as sustainable

Les activités humaines produisent des eaux usées dont le traitement génère des boues d’épuration urbaines. Ces boues font l’objet de recherches visant à les transformer en produits à forte valeur ajoutée. Elles pourraient ainsi passer d’un statut de déchet fatal au statut de coproduit attendu à l’issue de l’épuration des eaux. Ce changement de paradigme a des conséquences sur l’évaluation environnementale par Analyse du Cycle de Vie (ACV) des produits « boue-sourcés ». La boue devient un coproduit attendu de la station de traitement des eaux et la charge environnementale liée à leur production doit pouvoir être répartie entre coproduits au moyen d’un facteur d’allocation. Cette thèse propose une construction mathématique de ce facteur d’allocation en combinant des paramètres « procédés » et « produits », intégrant de facto les relations causales entre conduite du procédé et obtention des produits, reflétant la réalité technologique du procédé. La résultante se présente sous la forme d’une matrice dont chaque élément associe, pour chaque donnée d’inventaire, un facteur d’allocation à chacun des coproduits générés. Appliquée à la production de fertilisants phosphatés boue-sourcés, l’ACV réalisée a permis de mettre en lumière la contribution majeure de l’étape de production par rapport aux étapes de traitement et valorisation de la boue. Cette méthodologie de construction d’un facteur d’allocation permet toutefois d’attribuer une charge environnementale à chacun des coproduits d’un système de production indivisible et peut également être utilisée de manière pertinente lors de l’évaluation environnementale des procédés de séparation de nature thermique, chimique ou physique. / Human activities produce wastewater that generates sludge, a waste recycled on agricultural soils or for energy recovery. Extensive research is currently undergone on sludge to develop processes that can convert it into products with high-added value. In this context, sludge could move from a fatal waste status to the status of an expected co-product of wastewater treatment. This paradigm shift has implications for the assessment of environmental impacts of "sludge-based" materials with Life Cycle Assessment. Indeed, sludge becomes an expected co-product from the wastewater treatment plant and the environmental burden of their production must be distributed among co-products by means of an allocation factor. This thesis aims at defining a mathematical construction of this allocation factor by combining process- and product-related parameters, integrating de facto the causal relationships between process operations and products generation and the technological reality of the process. The result is a matrix of which each element associates, for each inventory data, an allocation factor to each of the generated co-products. Applied to the production of sludge-based phosphate fertilizers, LCA highlights the major contribution of the production stage compared to the stages of treatment and recovery of the sludge. Nevertheless, the method developed within this thesis to allocate an environmental load to each co-products of an indivisible production system paves the way for a more coherent environmental assessment of waste-based products. This methodology can also be used effectively in the environmental assessment of thermal, chemical or physical separation processes.

Depuis l'entrée en vigueur de la directive européenne sur l'Evaluation Environnementale Stratégique (Directive 2001/42/CE), tous les plans et programmes en lien avec l'aménagement de territoires doivent être soumis à une évaluation environnementale ex ante. Cependant, il n'existe pas de démarche formalisée permettant de réaliser de telles évaluations. Ce travail de thèse propose donc d'élaborer une méthodologie d'évaluation environnementale d'un territoire dans son ensemble. Dans cet objectif, la première étape du travail de thèse a consisté à identifier et analyser les différents outils et méthodes mobilisables pour conduire une évaluation environnementale de territoires. Une comparaison approfondie de ces outils a permis de mettre en avant les potentialités de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV). Toutefois, l'ACV est une approche dite « orientée produit », c'est-à-dire conçue pour évaluer l'impact d'un bien ou d'un service répondant à une fonction donnée, elle ne permet pas en tant que telle l'analyse d'un territoire dans son ensemble. Le cœur de la thèse s'articule donc autour de l'adaptation du cadre méthodologique de l'ACV pour mettre en œuvre des ACV dites « territoriales ». Quatre obstacles méthodologiques ont été identifiés et des propositions ont été formulées afin de les lever un à un, i.e. (i) définir l'unité fonctionnelle, (ii) déterminer les frontières du système, (iii) collecter les données et (iv) quantifier des indicateurs pertinents dans un contexte d'aide à la décision local. Une des principales adaptations proposée concerne la prise en compte du caractère multifonctionnel d'un territoire. Les diverses fonctions du territoire ne sont plus une donnée d'entrée du système étudié comme dans une ACV classique (à travers la définition de l'unité fonctionnelle), mais sont désormais le résultat d'un processus d'évaluation qui quantifie concomitamment des services rendus et des impacts environnementaux. Cette méthode d'analyse ayant été élaborée, nous l'avons appliquée à un cas d'étude, le territoire du Bassin de Thau, situé en France sur le littoral méditerranéen, afin d'analyser l'intérêt (méthode d'évaluation transversale, multicritère et globale), la faisabilité (en termes de collecte de données) et la robustesse (sensibilité à la méthode d'évaluation des impacts) d'une telle démarche. / Since the implementation of the European directive (EC/2001/42) on strategic environmental assessment, an ex ante evaluation is required for all plans and programmes related to land planning issues. However, there is no uniform methodology available to conduct such assessment. In order to tackle this issue, the task accomplished during this PhD is the development of an environmental assessment method of a territory as a whole. The first step has been to identify and analyze different tools and methods used to perform the environmental assessment of territories in order to compare them. The results show that Life Cycle Assessment (LCA) is the most promising tool even if it is a “product-oriented” tool (i.e. designed to assess the environmental impacts of good or service that meets the requirements of a given function). Thus, our main contribution was to adapt the LCA framework to territorial systems and create a new approach, called “territorial LCA”. Four major methodological bottlenecks have been identified and proposals have been made to overcome them, i.e., (i) functional unit definition, (ii) boundary selection, (iii) data collecting, and (iv) the refinement of the Life Cycle Impact Assessment phase in order to provide useful indicators for decision making in a local context. One of the main adaptations is the consideration of the territorial multifunctionality. The various functions provided by a territory are not an input of the studied system like in a conventional LCA (through the functional unit definition), but are now the results of an assessment method which provides two kinds of indicators, i.e. indicators of services provided by the territory (land use functions) and indicators of environmental impacts generated by the territory. The last step was to implement the territorial LCA framework on a case study, the territory of Bassin de Thau, located on the French mediterranean coast, in order to evaluate its value (assessment method that is transversal, multicriteria and global), its feasibility (regarding data collection) and its robustness (sensitivity to the environmental impact assessment method).

La gestion intégrée de l'eau à l'échelle des grandes villes est un réel défi. Cependant, la quantification des flux et des impacts environnementaux liés à l'utilisation de l'eau n'est pas encore suffisamment développée. Dans ce contexte, la question de recherche de la thèse est: "comment modéliser le système d'eau urbain complexe d'une mégapole pour l'évaluation de ses impacts sur l'environnement et des services fournis aux usagers de l'eau, dans le cadre de l'analyse du cycle de vie (ACV)?" Le cœur de la thèse est le développement d'un cadre général définissant les flux d'eau et les impacts environnementaux associés aux trois composants principaux du système d'eau urbain, à savoir, les technologies de l'eau, les usagers de l'eau et les ressources en eau. Le modèle proposé de système d'eau urbain (nommé WaLA) se construit à travers une approche modulaire permettant l'interopérabilité des trois composants. Le modèle fournit des indicateurs d'impacts et de services rendus qui peuvent être utiles aux décideurs et aux parties prenantes. Il simplifie l'évaluation des scénarios et diminue la complexité du système tout en assurant sa bonne représentation du point de vue de l'ACV. En plus de cet objectif principal, la thèse vise à raffiner les indicateurs d'impact sur la privation d'eau afin qu'ils soient pertinents pour les systèmes d'eau urbains. Une méthode qui permet d'évaluer la privation d'eau à l'échelle du sous bassin versant en intégrant les effets en aval a ainsi été développée. Cette méthode permet de différencier les impacts selon les points de prélèvements et de rejets dans un même bassin versant. Enfin, le modèle WaLA et les indicateurs associés sont mis en œuvre pour évaluer les impacts environnementaux du système d'eau urbain de la banlieue parisienne (périmètre du Syndicat des Eaux d'Ile-de-France). L'intérêt et l'applicabilité du modèle pour évaluer et comparer des scénarios actuels et prévisionnels sont ainsi démontrés. / To improve water management at the scale of large cities is a real challenge. However, the quantification of flows and environmental impacts linked to water use are not yet sufficiently developed. This is the objective of the thesis: “how to model complex urban water system of a megacity for assessing its environmental impacts in relation to the provided services to water users, within the life cycle assessment (LCA) framework?” The core of the thesis is the development of a generic framework defining water flows and environmental impacts associated with 3 categories of items – i.e., water technologies, water users and water resources – from a LCA point of view. The UWS model (termed WaLA) is built through a modular approach allowing the interoperation of these three components in an integrated way. The model provides indicators of impacts on services which may be useful to decision makers and stakeholders. It simplifies the evaluation of forecasting scenarios and decreases the complexity of the urban water system while ensuring its good representation from a LCA perspective. In addition to this main objective, the thesis also aims at refining water use impact indicators at a relevant scale for UWS. A methodology that assesses water deprivation at the sub-river basin scale in life cycle impact assessment (LCIA) integrating downstream cascade effects has been developed. It allows differentiating the withdrawal and release locations within a same river basin. The WaLA model and its associated indicators are applied to assess the environmental impacts of the water system of a Paris suburban area (perimeter of Syndicat des Eaux d'Île-de-France). It shows the interest and the applicability of the model for assessing and comparing baseline and forecasting scenarios.

Pour faire face à un environnement en perpétuelle évolution, les entreprises doivent changer et parfois en profondeur. Ces évolutions en principe voulues et contrôlées se font au moyen de projets dits « d'entreprise ». Parmi les buts qu'il s'agit d'atteindre par le biais de ces projets, deux buts majeurs sont identifiables : le développement de l'agilité opérationnelle et la maîtrise des produits. Dans ces travaux de thèse, nous nous focalisons sur le projet PLM (Product Lifecycle Management) et plus particulièrement sur la mise en oeuvre du système d’information nécessaire à la gestion du cycle de vie des produits : le système PLM. Ce système d’information coordonne tout ou partie des informations liées à la définition, à la réalisation, à l’usage et au retrait des produits. Après un état de l’art permettant de définir de façon précise les concepts liés à la gestion du cycle de vie des produits, une méthode est proposée pour définir le cahier des charges du système PLM. La définition de cette méthode montre la nécessité d’assurer la cohérence entre les différents modèles du système PLM d’une part et entre les différentes représentations du produit utilisées tout au long de son cycle de vie d’autre part. Un cadre de modélisation basé sur le paradigme systémique, sur le paradigme d'ambivalence et sur des concepts de métamodélisation est alors proposé. Ce cadre de modélisation apporte des éléments de réponse aux besoins de cohérence identifiés. Il supporte également l'adoption du raisonnement synergique indispensable au développement de l'agilité opérationnelle recherchée par l’entreprise. Une expérimentation est réalisée pour illustrer les concepts introduits dans notre cadre de modélisation. / Faced with a constantly evolving environment, companies have to change and sometimes have to change in depth. These evolutions are usually intentional and monitored and they are done through business projects. Two major goals can be identified among the goals to be reached through these projects: the operational agility development and the product management expertise. This thesis work focuses on PLM (Product Lifecycle Management) project and more precisely on the implementation of the information system needed to manage products’ lifecycle : the PLM system. This information system manages all or part of information related to the definition, the manufacturing, the use and the treatment as a waste of products. First of all, a state of the art of the concepts related to product lifecycle management is done. Basing on these concepts, a method for defining the PLM system requirements is proposed. Defining this method highlights two consistency needs. The first one is related to consistency among the several PLM system models. The second one is related to consistency among the several product representations used throughout the product lifecycle. A modeling framework based on the systemic paradigm, on the ambivalence paradigm and on metamodeling concepts is then proposed. On the one hand, this modeling framework provides elements to respond to identified consistency needs. On the other hand, it supports the adoption of the synergistic reasoning that is essential for developing the operational agility sought by the enterprise. An experimentation is carried out to illustrate the concepts introduced by the modeling framework.