Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants organiques persistants qui sont présents en mélange complexe dans l’environnement et notamment dans les milieux aquatiques. Ils s’adsorbent sur les particules en suspension, s’accumulent dans les sédiments et dans les premiers maillons de la chaîne trophique. L’objectif de cette étude était de mesurer les effets à long terme d’une contamination par des HAP chez un modèle de vertébrés : le poisson zèbre. Dans un premier temps, des embryons ont été exposés pendant les 4 premiers jours de leur développement sur du sédiment naturel enrobé de 3 HAP individuel (phénanthrène, pyrène et benzo[a]pyrène) puis transférés et élevés en eau propre. Dans un deuxième temps, des poissons ont été exposés par voie alimentaire tout au long du cycle de vie et dès le premier repas à 3 fractions de HAP à doses environnementales enrobées sur les aliments : une fraction pyrolytique (PY) extraite d’un sédiment échantillonné dans la Seine et deux fractions pétrogéniques (un fuel lourd (HO) provenant de l’Erika et un pétrole brut type Arabian light (LO)). Les effets à long terme sur la croissance, la survie, la reproduction et le comportement ont été évalués à différents âges. Ces effets ont pu être observés à plusieurs échelles, i.e. de la molécule, aux tissus et organes puis à l’échelle de l’individu. Globalement, chez les poissons contaminés, la croissance est ralentie, la survie larvaire diminuée chez les HO, la fonction reproduction est altérée fortement à la fois au niveau hormonal, tissulaire et phénotypique ainsi que les réponses comportementales léthargiques ou hyper-réactives selon les cas. L’exposition par voie sédimentaire a révélé des effets visibles lorsque les individus atteignaient 6 mois soulignant l’existence d’effets tardifs, notamment sur les réponses comportementales, d’une exposition très précoce y compris chez la descendance. Quant à l’exposition par voie alimentaire, elle a montré une gradation des effets. Toutes fonctions confondues, les résultats obtenus permettent d'établir une hiérarchie dans la toxicité des fractions étudiées : PY < LO ≈ HO. L'approche multi-échelle utilisée dans ce travail a permis, en partant d'informations acquises au niveau moléculaire, tissulaire et individuel, d'aboutir à une compréhension intégrée des conséquences qu'une exposition à des HAP peut avoir sur l'aptitude à la survie des poissons dans leur milieu naturel ainsi qu'à leur capacité à participer au renouvellement des générations futures. / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are persistent organic pollutants (POPs) which are found in complex mixtures in the environment including aquatic ecosystems. They adsorb on particles, accumulate in sediment and in the first link of the food web. The aim of this study was to measure long term effects of PAHs contamination on a vertebrate model : the zebrafish. In a first study, embryos were exposed on natural sediment spiked with 3 individual PAH (phenanthrene, pyrene and benzo[a]pyrene) during the first four days of their development. In a second study, to evaluate the consequences of long-term chronic exposure to PAHs, zebrafish were exposed, from their first meal (5 days post fertilisation) until they became reproducing adults, to diets spiked with three PAHs fractions at environmentally relevant concentrations (0.3X, 1X and 3X; with the 1X concentration being in the range of 4.6-6.7 μg.g-1 for total quantified PAHs). The fractions used were representative of PAHs of pyrolytic (PY) origin or of two different oils of differing compositions (a heavy fuel (HO) and a light crude oil (LO)). Long term effects on growth, survival, reproduction and behavior were evaluated at different ages. Effects were observed at molecule, tissue, organ and individual scales. In general, for contaminated fish, growth was reduced, larval survival decreased in HO, and reproduction was strongly impaired at hormonal, tissue and phenotypic levels, and behavioral responses were lethargic or hyperactive depending on fractions and stages. Sediment exposure still revealed visible effects when fish were 6 month old. These results hereby showed significant late effects, especially in behavioral responses after an early exposure, including in larvae issued from contaminated fish. In spiked diets contaminated fish, we observed a gradation of effects. Combining all functions, we established of hierarchy in toxicity in the studied fractions: PY < LO ≈ HO. Finally, our results gathered at a multiscale from molecule, to tissue and individuals, indicate that PAH mixtures of different compositions, representative of situations encountered in the wild, can promote lethal and sublethal effects which are likely to be detrimental for fish survival and recruitment into future generations.

Les systèmes photovoltaïques organiques sont des technologies émergentes présentant de forts potentiels d’économie de ressources et de réduction des impacts sur l'environnement et la santé humaine par rapport aux dispositifs photovoltaïques conventionnels. La méthode de l’analyse du cycle de vie est appliquée afin d'évaluer la façon dont les différents procédés de fabrication, les caractéristiques des dispositifs, la phase d’utilisation et les scénarios de fin de vie des cellules photovoltaïques organiques influent sur ces avantages potentiels. Les impacts de cette technologie émergente sont comparés aux technologies conventionnelles à base de silicium pour établir un référentiel de performance des technologies photovoltaïques.En outre, les effets potentiels sur la santé humaine de l'utilisation de nanomatériaux dans les cellules photovoltaïques organiques ont été spécifiquement étudiés ; et la pertinence de l’analyse du cycle de vie pour évaluer cette catégorie d’impact a été examinée. Ainsi, un nouveau modèle d'évaluation de l'impact sur le cycle de vie est présenté afin de quantifier les dangers potentiels posés par les nanomatériaux. Enfin,ces impacts potentiels sont comparés aux avantages des cellules photovoltaïques organiques sur les cellules à base de silicium. / Organic photovoltaics present an emerging technology with significant potential for increasing the resource efficiencies and reducing the environmental and human health hazards of photovoltaic devices. The discipline of life-cycle assessment is applied to assess how various prospective manufacturing routes, device characteristics, uses and disposal options of organic photovoltaics influences these potential advantages. The results of this assessment are further compared to silicon based photovoltaics as a benchmark for performance. A deeper look is given to the potential human health impacts of the use of engineered nanomaterials in organic photovoltaics and the appropriateness of life-cycle assessment to evaluate this impact criteria. A newly developed life-cycle impact assessment model is presented to demonstrate whether the use of and potential hazards posed by engineered nanomaterials outweighs any of the resource efficiencies and advantages organic photovoltaics possess over silicon photovoltaics.

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Cette thèse analyse l'effet de la législation de protection de l'emploi sur le taux de chômage, les salaires et la productivité des entreprises. En particulier, je m'intéresse dans cette thèse à l’effet de la réglementation des licenciements et des contrats de travail temporaires. Cette question de recherche est motivée par le fait que dans de nombreux pays de l’OCDE, la législation combine des coûts de licenciements élevés et des restrictions faibles sur les contrats temporaires, ce qui entraîne, d’après un certain nombre d’économistes, une segmentation du marché du travail. Le premier chapitre défend l’idée qu’il est important de comprendre les mécanismes qui expliquent le choix des entreprises de signer des contrats temporaires ou permanents afin d'évaluer l’effet de la protection de l’emploi. Ce chapitre analyse un problème de contrat dynamique entre un travailleur averse au risque et un employeur neutre vis-à-vis du risque. Dans ce chapitre, je soutiens notamment que le choix du type d'emploi est déterminé par un arbitrage entre les gains associés au partage du risque qu’offre un emploi permanent et les gains associés à la flexibilité qu’offre un emploi temporaire. Le deuxième chapitre construit un modèle du marché du travail caractérisé par des frictions de recherche et d’appariement, dans lequel le contrat dynamique du chapitre 1 est intégré. Je propose ainsi un modèle dans lequel l’allocation des agents au sein des différents types d’emplois est déterminée de façon endogène par des considérations reliées au partage du risque. Le modèle, calibré pour reproduire les caractéristiques du marché du travail en France durant les années 2000, suggère que les contrats temporaires ont tendance à augmenter la productivité des entreprises mais également le taux de chômage. Le dernier chapitre propose un modèle de cycle de vie visant à évaluer les effets des coûts de licenciement sur l’emploi et les salaires en fonction du niveau d’éducation et d’expérience. Le modèle est calibré sur les données d’enquête sur la main d’œuvre en France durant les années 2000. Une série d'expériences contrefactuelles indiquent que les coûts de licenciement ont un effet négatif sur l’emploi, concentré principalement sur les jeunes travailleurs avec un niveau d’éducation faible. En revanche, cet effet semble être négligeable pour les travailleurs avec un niveau d'expérience et d'éducation élevé. / This thesis analyzes the effect of employment protection on labor market outcomes. The thesis focuses on the impact of firing restrictions and the regulation of temporary contracts. In many OECD countries, the employment protection legislation combines high firing restrictions and relatively lax regulation of temporary jobs which is, according to several economists, a source of labor market segmentation. The first chapter argues that analyzing the effect of employment protection requires to understand how economic agents choose between permanent and temporary contracts. This chapter examines a dynamic employment contract between a risk-averse worker and a risk-neutral firm. I argue in this chapter that the choice between a permanent and a temporary contract is driven by a trade-off between efficient risk-sharing and flexibility. The second chapter builds a model of the labor market with search frictions, in which the contracting problem of chapter 1 is embedded. Thus, this chapter proposes a model in which the allocation of agents into permanent and temporary jobs is endogenous to risk-sharing considerations. The model is calibrated to the features of the French labor market during the 2000s and indicates that temporary contracts tend to increase productivity but unemployment as well. The third chapter proposes a life-cycle model to evaluate the effect of firing costs across different experience and education groups. The model is calibrated using a French labor force survey dataset. Policy experiments suggest that firing costs have a negative effect on employment, which is concentrated on low experience and education workers.

Cette thèse explore les effets macroéconomiques et distributionnels de la taxation dans l’économie américaine. Les trois premiers chapitres prennent en considération l’interaction entre l’entrepreneuriat et la distribution de richesse tandis que le dernier discute l’arbitrage du mode de financement d’une diminution d’impôt sur les sociétés sous la contrainte de neutralité fiscale pour le gouvernement. Spécifiquement, le chapitre 1 en utilisant les données du Panel Study of Income Dynamics (PSID) , fournit des évidences selon lesquelles le capital humain ou l’expérience entrepreneuriale est quantitativement important pour expliquer les disparités de revenu et de richesse entre les individus au cours de leur cycle de vie. Pour saisir ces tendances, je considère le modèle d’entrepreneuriat de Cagetti et De Nardi (2006), modifié pour prendre en compte la dynamique du cycle de vie. J’introduis également l’accumulation de l’experience entrepreneuriale, laquelle rend les entrepreneurs plus productifs. Je calibre ensuite deux versions du modèle (avec et sans accumulation d’expérience d’entreprise) en fonction des mêmes données américaines. Les résultats montrent que le modèle avec accumulation d’expérience réplique le mieux les données. La question de recherche du chapitre 2 est opportune à la réforme fiscale récente adoptée aux États-Unis, laquelle est un changement majeur du code fiscal depuis la loi de réforme fiscale de 1986. Le Tax Cuts and Jobs Act (TCJA) voté en décembre 2017 a significativement changé la manière dont le revenu d’affaires est imposé aux États-Unis. Je considère alors le modèle d’équilibre général dynamique avec choix d’occupations développé au Chapitre 1 pour une évaluation quantitative des effets macroéconomiques du TCJA, tant dans le court terme que dans le long terme. Le TCJA est modélisé selon ses trois provisions clés : un nouveau taux de déduction de 20% pour les firmes non- incorporées, une baisse du taux fiscal statutaire pour sociétés incorporées de 35% à 21% et la réduction de 39.6% à 37% du taux marginal supérieur pour les individus. Je trouve que l’économie connait un taux de croissance du PIB de 0.90% sur une fenêtre fiscale de dix ans et le stock de capital en moyenne augmente de 2.12%. Ces résultats sont consis- tants aux évaluations faites par le Congressional Budget Office et le Joint Committee on vi Taxation. Avec des provisions provisoires, le TCJA génère une réduction dans l’inégalité de la richesse et celle du revenu mais l’opposé se réalise une fois que les provisions sont faites permanentes. Dans les deux scénarios, la population subit une perte de bien-être et exprime un faible soutien. Le chapitre 3 répond à la question normative: Les entrepreneurs devraient-ils être imposés différemment? Par conséquent, j’analyse quantitativement la désirabilité d’une taxation basée sur l’occupation dans un modèle à générations imbriquées avec entrepreneuriat et une prise en compte explicite des cohortes transitionnelles. La reforme principale étudiée est le passage d’une taxation progressive fédérale identique tant pour les revenus du travail que pour le bénéfice d’entreprise au niveau individuel à un régime fiscal différentiel où le profit d’affaires fait face à un taux d’imposition proportionnel pendant que le revenu du travail est toujours soumis au code de taxation progressive. Je trouve qu’une taxe proportionnelle de 40% imposée aux entrepreneurs est optimale. Plus générale- ment, je montre que le taux d’imposition optimal varie entre 15% et 50%, augmentant avec l’aversion du planificateur pour les inégalités et diminuant avec son évaluation rel- ative du bien-être des générations futures. Dans le contexte de la réforme fiscalité des entreprises, le chapitre 4 évalue les compromis de neutralité fiscale de revenu dans le financement d’une réduction de l’impôt des sociétés. Pour respecter la neutralité fiscale, le gouvernement utilise trois instruments pour équilibrer son budget, à savoir l’impôt sur le revenu du travail, les dividendes et les gains en capital. Je construis ensuite un modèle d’équilibre général parcimonieux pour obtenir des multiplicateurs budgétaires équilibrés associés à une réforme de l’impôt sur les sociétés. En utilisant un calibration standard de l’économie américaine, je montre que les multiplicateurs liés à l’impôt sur le revenu du travail et l’impôt sur les dividendes sont négatifs, suggérant ainsi un compromis entre une réduction de l’impôt des sociétés et ces deux taux d’imposition. D’autre part, le multiplicateur lié à l’impôt sur les gains en capital est positif, ce qui prédit une coordination d’une double réduction des taux d’imposition des sociétés et des gains en capital. De plus, les gains de bien-être des différents scénarios sont mitigés. / This thesis explores the macroeconomic and distributional effects of taxation in the U.S. economy. The first three chapters take advantage of the interplay between entrepreneurship and wealth distribution while the last one discusses the trade-offs when financing a corporate tax cut under revenue neutrality. Specifically, Chapter 1 provides evidence using the Panel Study of Income Dynamics (PSID) that occupation-specific human capital or business experience is quantitatively important in explaining income and wealth disparities among individuals over their life cycle. To capture the data patterns, I build on Cagetti and De Nardi (2006) occupational choice model, modified to feature life-cycle dynamics. I also introduce managerial skill accumulation which leads entrepreneurs to become more productive with experience. I then calibrate two versions of the model (with and without accumulation of business experience) to the same U.S. data. Results show that the model with business experience margin is the closest one. Chapter 2's research question is timely to the recent tax reform enacted in the US, which is a major change of the tax code since the 1986 Tax Reform Act. The Tax Cuts and Jobs Act (TCJA) as of December 2017 significantly altered how business income is taxed in the US. I consider a dynamic general equilibrium model of entrepreneurship developed in Chapter 1 to provide a quantitative assessment of the macroeconomic effects of the TCJA, both in the short run and in the long run. The TCJA is modeled by its three key provisions: a new 20-percent-deduction rate for pass-throughs, a drop in the statutory tax rate for corporations from 35% to 21% and the reduction to 37% of the top marginal tax rate for individuals from 39.6%. I find that the economy experiences, a GDP growth rate of 0.90% over a ten-year window and average capital stock increases by 2.12%. These results are consistent with estimates made by the congressional budget office and the joint committee on taxation. With temporary provisions, the TCJA delivers a reduction in wealth and income inequality but the opposite occurs once provisions are made permanent. In both scenarios, the population suffers a welfare loss and finds them difficult to support. Chapter 3 answers the normative question: Should entrepreneurs be taxed differently? Accordingly, I quantitatively investigate the desirability of occupation-based taxation in the entrepreneurship model of Chapter 1, when transitional cohorts are explicitly taken into account. The main experiment is to move from the federal single progressive taxation for both labor income and business profit at the individual level to a differential tax regime where business income faces a proportional tax rate and labor income is still subject to the progressive scheme. I find that a tax rate of 40% is optimal. More generally, the optimal tax rate varies between 15% and 50%, increasing with the planner's aversion to inequality and decreasing with its relative valuation of future generations' welfare. In the context of business tax reform, chapter 4 assesses revenue-neutral trade-offs when financing a corporate tax cut. To meet revenue neutrality, the policymaker uses three instruments to balance the government budget, namely labor income tax, dividend tax, and capital gains tax. I then construct a parsimonious general equilibrium model to derive balanced fiscal multipliers associated with corporate tax reform. Using a standard calibration, I show that both labor income tax and dividend tax multipliers are negative, suggesting a trade-off between a corporate tax cut and these two tax rates. On the other hand, the multiplier related to the capital gains tax is positive, which predicts the coordination of a double cut in both corporate and capital gains tax rates. Moreover, the welfare gains of the different scenarios are mixed.

Après la crise économique en 2008, l’activité de construction en France a connu une croissance très rapide. La hausse de la demande des matériaux de construction était accompagnée d’une augmentation des quantités de déchets de construction et de CO2 émise. En 2018, l’émission de CO2 liée aux activités humaines a atteint un niveau historique mondial de 37.1 milliards de tonnes. Ceci encourage le développement des matériaux de construction qui répondent aux besoins mutants de la société d’aujourd’hui et de demain. Les géopolymères, préparés par activation alcaline, présentent une opportunité pour produire des nouveaux matériaux plus performants et respectueux de l’environnement dans le secteur de la construction. D’autre part, l’industrialisation et la robotisation font apparition dans le secteur de la construction, avec des nombreux avantages tels que l’augmentation de la productivité, la réduction des gaspillages, du coût et de la pénibilité du travail, ainsi que l’amélioration de la qualité et la sécurité.Ce travail de recherche est mené pour répondre à ces défis et verrous scientifiques. Il est réparti selon trois axes : l’élaboration de nouvelles formulations de briques géopolymères, l’intégration des matériaux géopolymères dans le processus d’industrialisation et de robotisation de la construction, et enfin l’évaluation de l’impact environnemental et économique du nouveau système de fabrication automatisé. / After the economic crisis in 2008, construction activity in France grew rapidly. The increase in demand for building materials was accompanied by an increase in the quantities of construction waste and emitted CO2. In 2018, CO2 emissions from human activities reached a world historic level of 37.1 billion tons. This encourages the development of building materials that meet the changing needs of today's and tomorrow's society. Geopolymers, prepared by alkaline activation, present an opportunity to produce new, more efficient and environment-friendly materials in the construction sector. On the other hand, industrialization and robotization are emerging in the construction sector, with many benefits such as increased productivity, reduced waste, cost and arduous work, as well as improved quality and safety.This doctoral thesis is being conducted to address these scientific challenges and issues. These are divided into three research directions: the development of new geopolymer brick formulations, the integration of geopolymer materials into the industrialization and robotization of construction processes, and finally the environmental and economic assessment of the new automated manufacturing system.

Le premier chapitre examine les caractéristiques statistiques à long terme des rendements financiers en France et aux USA. Les propriétés des différents actifs font apparaître qu’à long terme les actions procurent un risque sensiblement moins élevé. En outre, les propriétés de retour à la moyenne des actions justifient qu’elles soient utilisées dans une stratégie de cycle de vie comme « option par défaut » de plans d’épargne retraite. Le chapitre deux fournit une explication au débat sur l'hypothèse d’efficience des marchés. La cause du débat est souvent attribuée à la petite taille des échantillons et à la faible puissance des tests statistiques dédiés. Afin de contourner ce problème, nous utilisons l'approche développée par Campbell et Viceira (2005) qui utilisent une méthode VAR pour mettre en évidence l’existence de retour vers la moyenne dans le cours des actifs risqués.Le troisième chapitre évalue la vitesse de convergence des cours des actions. Un moyen classique pour caractériser la vitesse de retour vers la moyenne est la « demi-vie ». En comparant les indices boursiers de quatre pays développés (États-Unis, Royaume-Uni, France et Japon) sur la période 1950-2014, nous établissons une vitesse de convergence significative, avec une demi-vie entre 4,0 et 5,8 ans.Le dernier chapitre présente les résultats d'un modèle conçu pour étudier les interactions entre la démographie et les régimes de retraite. Afin d’étudier les risques inhérents à l’utilisation des revenus du capital pour financer les retraites, nous utilisons un « Trending OU process » au lieu d’un MBG classique pour modéliser les rendements. Pour un épargnant averse au risque le marché pourrait concurrencer les régimes par répartition. / Chapter one examines the long run statistical characteristics of financial returns in France and the USA for selected assets. This study clearly shows that the returns’ distributions diverge from the Gaussian strategy as regards longholding periods. Thereafter we analyze the consequences of the non-Gaussian nature of stock returns on default-option retirement plans.Chapter two provides a reasonable explanation to the strong debate on the Efficient Market Hypothesis. The cause of the debate is often attributed to small sample sizes in combination with statistical tests for mean reversion that lackpower. In order to bypass this problem, we use the approach developed by Campbell and Viceira (2005) who have settled a vectorial autoregressive methodology (VAR) to measure the mean reversion of asset returns.The third chapter evaluates the speed of convergence of stock prices. A convenient way to characterize the speed of mean reversion is the half-life. Comparing the stock indexes of four developed countries (US, UK, France and Japan) during the period 1950-2014, we establish significant mean reversion, with a half-life lying between 4,0 and 5,8 years.The final chapter provides some results from a model built in order to study the linked impacts of demography and economy on the French pension scheme. In order to reveal the risks that are contained in pension fund investment, we use a Trending Ornstein-Uhlenbeck process instead of the typical GBM for modeling stock returns. We find that funded scheme returns, net of management fees, are slightly lower thanthe PAYG internal rate of return.

Traditionnellement, les migrants internes chinois migrent seuls et laissent derrière eux leurs époux et enfants. Depuis vingt ans, ils sont toutefois plus nombreux à migrer avec les membres de leur famille. Peu d’études ont été consacrées à ce type de migrants. Selon la théorie de la migration de Mincer, les migrants familiaux ne choisissent pas un lieu de destination de la même façon que les migrants individuels. Ils ne sont pas attirés par les mêmes facteurs que les migrants individuels. En nous basant sur la littérature sur le sujet, qui met en relief le rôle des facteurs économiques dans la décision de migrer, nous nous posons alors la question de recherche suivante : les facteurs économiques ont-ils plus d’incidence sur le choix de destination pour les individus que les familles. En contrepartie, ces derniers seraient, plus que ceux qui migrent seuls, motivés par des facteurs environnementaux ou socio-sanitaires? Nos analyses sont effectuées avec les données de l’Enquête chinoise dynamique sur les migrants de 2014, qui contient des informations sur 200 937 migrants résidant dans 346 villes, et de l’Annuaire statistique des villes chinoises. Les analyses statistiques sont réalisées avec un modèle logit conditionnel, qui permet de déduire, sachant qu’une migration a eu lieu, l’attractivité des villes liée à leurs caractéristiques géographiques, économiques, sociales ou encore environnementales. Nos résultats suggèrent que les migrants familiaux sont en effet moins motivés que les migrants individuels par des facteurs économiques favorables dans les villes de destination, tels que des revenus moyens élevés, une quantité élevée de dépenses dans l’immobilier, une proportion élevée d’entreprises privées et de travailleurs autonomes, un taux de chômage bas et une proportion élevée d’emplois dans le secteur secondaire. Nos résultats indiquent aussi que les migrants familiaux sont motivés par certaines caractéristiques socio-sanitaires telles que la quantité de dépenses dans l’éducation, les sciences et la technologie et de lits d’hôpitaux. Nous remarquons que ces effets sont plus forts chez les migrants ayant eu des enfants avant de migrer et vivant avec ceux-ci au moment de l’enquête. Nous notons par ailleurs que certains de ces résultats sont affectés par un effet d’âge, qui peut être confondu avec le cycle de vie familiale, les migrants familiaux étant en général plus âgés que ceux ou celles qui migrent seuls. / Traditionally, Chinese internal migrants migrate alone and leave behind their spouse and children. Over the past twenty years, more migrants have migrated with members of their nuclear family (Fan et al., 2011, Fan et Li, 2019, Duan et al., 2008). Few studies have been devoted to this type of migrants. According to Mincer’s migration theory (1977), family migrants do not choose a place of destination in the same way as individual migrants. They also are not attracted by the same pull factors as individual migrants. The purpose of our research is to address the following question: Do the economic factors have a greater impact on the destination choice of families when compared to individuals, the former being more motivated by environmental, social and health factors? Our analyzes are performed with data from the 2014 China Migrants Dynamic Survey, which contains information on 200,937 migrants residing in 346 cities, and the Statistical Yearbook of Chinese Cities. The statistical analyses are performed with a conditional logit model. The results indicate that family migrants are less motivated than individual migrants by favourable economic factors such as high average incomes, high proportion of private businesses and self-employed workers, high amount of spending on real estate, high proportion of high employment in the secondary sector and low unemployment rate. Our results also allow us to conclude that family migrants are motivated by certain social and health characteristics such as the quantity of hospital beds and the amount of expenditure on education, science, and technology. We note that these effects are more important among migrants who had children before migrating and living with them at the time of the survey. However, we observe that some of these results are due to an age effect.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013. / Dans le cadre de ce mémoire, les méthodologies de l’analyse de cycle de vie (ACV) et de l’analyse du cycle de coûts (ACC) sont appliquées à un système d’épuration des eaux usées municipales (STEP) afin de réaliser une évaluation intégrée du profil environnemental et économique du système. Suite à la revue de la littérature des ACVs portant sur des STEPs, des limitations ont été décelées en ce qui a trait à la définition de la fonction du système lors de la première étape de la réalisation de l’ACV. Les limitations dénotées ont mené au développement d’une méthodologie reposant sur le concept de bénéfice environnemental net (BEN) afin d’y pallier. La mise en application du concept de BEN requiert de réaliser des ACVs afin d’évaluer les impacts environnementaux potentiels évités et induits par l’épuration des eaux. Les impacts évités correspondent alors à la différence d’impacts potentiels entre un scénario hypothétique de rejet des eaux usées brutes et un scénario de rejet des eaux usées épurées par la STEP. Les impacts induits correspondent aux impacts générés par le cycle de vie du système d’épuration. Il est à noter que la présentation du concept de BEN ainsi que son application à une l’étude de cas font l’objet d’une publication (Godin et coll., 2012). Les méthodologies du BEN et de l’ACC sont appliquées à l’étude de cas d’un système d’épuration constitué d’étangs aérés facultatifs. Des inventaires des charges des polluants de l’affluent et de l’effluent de la STEP sont compilés afin d’évaluer les impacts potentiels évités en considérant les charges en matières organiques, en nutriments et en métaux lourds ainsi qu’en estimant les émissions potentielles de gaz à effet de serre des rejets directs de matière organique et d’azote au milieu récepteur. Les inventaires de caractérisation des impacts du cycle de vie du système incluent la phase de construction, l’opération ainsi que l’évaluation des impacts induits par une disposition des boues par épandage sur sol agricole et sur sol forestier. L’ACVI réalisée en ayant recours à la méthode ReCiPe et en mettant de l’avant le concept de BEN permet de constater le compromis environnemental fourni par le système d’épuration. L’évaluation comparée de l’ACC et de l’ACV du cycle de vie du système permet d’évaluer la contribution relative des différents éléments du cycle de vie sous les aspects environnementaux et économiques. La comparaison des variantes de disposition des boues permet, quant à elle, de comparer les effets sur les catégories d’impacts potentiels liées à la toxicité du choix du milieu récepteur des boues. L’application de la méthodologie du BEN lors de la réalisation d’ACV portant sur des STEPs permet de définir plus clairement la fonction principale de la STEP et permet d’éviter de considérer la STEP comme une source majeure de pollution. Elle fait de plus ressortir le manque de suivi des eaux usées en ce qui a trait à l’affluent ainsi qu’aux micropolluants. / Life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) methodologies are applied to a municipal wastewater treatment plant (WWTP) in order to conduct an integrated environmental and economic assessment of the system. A Literature review showed that the system function definition has received little attention despite its great importance in past LCA studies applied to wastewater treatment plants (WWTPs). This has led to some limitations in the interpretation of LCA results. A new methodology to perform LCA on WWTPs is proposed to avoid those limitations. It is based on net environmental benefit (NEB) evaluation and requires assessing the potential impact of releasing wastewater without and with treatment besides assessing the impact of the WWTP’s life cycle. Interested readers can find a presentation of the NEB methodology and its application to a case study of a small municipal WWTP consisting of facultative aerated lagoons in Godin et al., (2012). This thesis presents the life cycle inventories (LCI) conducted to perform the LCAs required to estimate the NEB and also shows the inventory and results of the LCC performed on the case study. LCIs include wastewater characterization (i.e. organic matter, phosphorus, nitrogen and heavy metals load), potential greenhouse gas emissions, WWTP construction and operation inventories including sludge removal and disposal. Life cycle impact assessment (LCIA) was conducted using the ReCiPe impact assessment method. LCIA and LCC results allow comparing the relative contribution to environmental potential impacts and economic cost of the life cycle steps of the WWTP. The NEB allows showing the environmental trade-offs between avoided impact due to wastewater treatment and induced impact by the WWTP’s life cycle.

Les Energies Marines Renouvelables (EMR) se développent aujourd’hui très vite tant au niveau de la recherche amont que de la R&D, et même des premiers démonstrateurs à la mer. Parmi ces EMR, l'énergie des vagues présente un potentiel particulièrement intéressant. Avec une ressource annuelle brute moyenne estimée à 40 kW/m au large de la côte atlantique, le littoral français est plutôt bien exposé. Mais l’exploitation à grande échelle de cette énergie renouvelable ne sera réalisable et pertinente qu'à condition d'une bonne intégration au réseau électrique (qualité) ainsi que d'une gestion et d'un dimensionnement optimisé au sens du coût sur cycle de vie. Une première solution de génération tout électrique pour un houlogénérateur a d’abord été évaluée dans le cadre de la thèse de Marie RUELLAN menée sur le site de Bretagne du laboratoire SATIE (ENS de Cachan). Ces travaux ont mis en évidence le potentiel de viabilité économique de cette chaîne de conversion et ont permis de poser la question du dimensionnement de l’ensemble convertisseur-machine et de soulever les problèmes associés à la qualité de l’énergie produite. Puis une seconde thèse a été menée par Judicaël AUBRY dans la même équipe de recherche. Elle a consisté, entre autres, en l’étude d’une première solution de traitement des fluctuations de la puissance basée sur un système de stockage par supercondensateurs. Une méthodologie de dimensionnement de l’ensemble convertisseur-machine et de gestion de l’énergie stockée fut également élaborée, mais en découplant le dimensionnement et la gestion de la production d’énergie et de ceux de son système de stockage. Le doctorant devra donc : 1. S’approprier les travaux antérieurs réalisés dans le domaine de la récupération de l’énergie des vagues ainsi que les modèles hydrodynamiques et mécaniques réalisés par notre partenaire : le LHEEA de l’Ecole Centrale de Nantes - 2. Résoudre le problème du couplage entre dimensionnement/gestion de la chaîne de conversion et dimensionnement/gestion du système de stockage. 3. Participer à la réalisation d’un banc test à échelle réduite de la chaine électrique et valider expérimentalement les modèles énergétiques du stockage et des convertisseurs statiques associés - 4. Proposer une méthodologie de dimensionnement de la chaine électrique intégrant le stockage et les lois de contrôle préalablement élaborées 5. Déterminer les gains en termes de capacités de stockage obtenus grâce à la mutualisation de la production (parc de machines) et évaluer l’intérêt d’un stockage centralisé - 6. Analyser l’impact sur le réseau d’une production houlogénérée selon divers scenarii, modèles et outils développés par tous les partenaires dans le cadre du projet QUALIPHE. L’exemple traité sera celui de l’Ile d’Yeu (en collaboration avec le SyDEV. / The work of this PhD thesis deals with the minimization of the per-kWh cost of direct-drive wave energy converter, crucial to the economic feasibility of this technology. Despite the simplicity of such a chain (that should provide a better reliability compared to indirect chain), the conversion principle uses an oscillating system (a heaving buoy for example) that induces significant power fluctuations on the production. Without precautions, such fluctuations can lead to: a low global efficiency, an accelerated aging of the fragile electrical components and a failure to respect power quality constraints. To solve these issues, we firstly study the optimization of the direct drive wave energy converter control in order to increase the global energy efficiency (from wave to grid), considering conversion losses and the limit s from the sizing of an electrical chain (maximum force and power). The results point out the effect of the prediction horizon or the mechanical energy into the objective function. Production profiles allow the study of the flicker constraint (due to grid voltage fluctuations) linked notably to the grid characteristics at the connection point. Other models have also been developed to quantify the aging of the most fragile and highly stressed components, namely the energy storage system used for power smoothing (with super capacitors or electrochemical batteries Li-ion) and power semiconductors.Finally, these aging models are used to optimize key design parameters using life-cycle analysis. Moreover, the sizing of the storage system is co-optimized with the smoothing management.