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Développement d'une méthodologie d'assistance au commissionnement des bâtiments à faible consommation d'énergieHannachi-Belkadi, Nazila Kahina 08 July 2008 (has links) (PDF)
Les bâtiments à faible consommation d'énergie connaissent, ces dernières années, un grand intérêt étant donné le rôle important qu'ils jouent dans la diminution des émissions de gaz à effet de serre d'une part, et la flambée des prix des combustibles, d'autre part. Néanmoins, dans de nombreux cas la réalisation de ce type de bâtiments n'atteint pas les performances escomptées. Ce problème est dû en grande partie à : 1) la perte d'informations tout au long du cycle de vie du bâtiment, 2) la non évaluation régulière des décisions prises par les acteurs intervenants. Le commissionnement en tant que processus de contrôle qualité joue un rôle important dans le bon déroulement du processus de réalisation de bâtiments à faible consommation d'énergie. Cette recherche vise à développer une méthodologie dont l'objectif est d'assister les personnes responsables de cette mission dans la définition de plans de commissionnement adaptés à leurs projets. Nous avons réalisé en premier, un état de l'art de la réalisation des bâtiments à faible consommation d'énergie, que nous avons par la suite confronté à la réalité à travers une enquête auprès des acteurs du bâtiment et d'étude de cas réels. Cette étape nous a permis de formuler une hypothèse concernant la nécessité d'un commissionnement "évolutif" -adapté aux particularités de chaque projet - et de décrire une méthodologie globale d'assistance à la conception des bâtiments à faible consommation d'énergie, qui intègre une aide à la décision, une gestion de l'information et un commissionnement "évolutif" qui vient vérifier le bon déroulement des deux premiers. Pour mettre en application cette méthodologie, une boîte à outils a été développée. Elle est constituée de : 1) un outil dit "statique" qui permet de définir un premier plan de commissionnent générique qui répond aux caractéristiques d'un projet, à partir d'une base de données exhaustives de tâches de commissionnement, 2) un outil dit "dynamique" basé sur les probabilités, qui permet de mettre à jour le plan de commissionnement initial (générique), en l'adaptant au projet en cours. Cette mise à jour permet de prendre en compte les particularités et imprévus rencontrés lors de la réalisation d'un projet, rendant ainsi le plan de commissionnement plus précis. Une expérimentation, dans un cas réel, du premier outil et des applications du second ont été faites pour montrer leurs possibilités et leurs limites. Les résultats font apparaître deux points importants : 1) l'intérêt d'avoir un plan de commissionnement structuré et évolutif pour vérifier la qualité de la réalisation des bâtiments à faible consommation d'énergie et assurer ainsi l'atteinte des performances souhaitées, 2) l'intérêt d'utiliser un outil probabiliste tel que les réseaux Bayésiens pour anticiper les dérives et prendre en charge les imprévus rencontrés lors de ce processus vivant. Cette méthodologie représente une base pour le développement d'outils d'assistance à la définition de plans de commissionnement "évolutifs" pour le neuf et l'existant, et tous les secteurs du bâtiment
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La prise en compte des incertitudes dans l'évaluation de la qualité environnementale des bâtiments tertiaires : démarche HQE®Alhamwi, Hussam, Alhamwi, Hussam 12 December 2012 (has links) (PDF)
Le secteur de la construction est considéré comme un des facteurs principaux qui affectent la dépense énergétique et les émissions des gaz à effet de serre. Dès lors, la valorisation de la qualité environnementale des bâtiments constitue une réponse importante aux enjeux du développement durable. Dans ce contexte, notre recherche aborde le problème de l'incertitude inhérente aux démarches HQE®, notamment dans l'évaluation de la qualité environnementale des bâtiments tertiaires. Notre étude s'appuie sur la théorie des possibilités qui présente des atouts intéressants au regard de notre problématique, notamment sa capacité à modéliser l'expertise humaine et la présentation simple et unique des incertitudes et des imprécisions sur la base d'un volume limité d'informations. Ce travail vise à associer une crédibilité à l'évaluation de la qualité environnementale du bâtiment en traitant des paramètres tant quantitatifs que qualitatifs. La modélisation des incertitudes permet aux concepteurs de mieux hiérarchiser les impacts des différents paramètres contribuant à l'amélioration de la qualité environnementale d'un bâtiment et d'identifier les informations qui nécessiteraient en priorité une instigation plus poussée afin de crédibiliser l'évaluation environnementale
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Développement d'une méthodologie d'assistance au commissionnement des bâtiments à faible consommation d'énergie / Development of a methodology to assist the commissioning of low energy buildingsHannachi-Belkadi, Nazila Kahina 08 July 2008 (has links)
Les bâtiments à faible consommation d’énergie connaissent, ces dernières années, un grand intérêt étant donné le rôle important qu’ils jouent dans la diminution des émissions de gaz à effet de serre d’une part, et la flambée des prix des combustibles, d’autre part. Néanmoins, dans de nombreux cas la réalisation de ce type de bâtiments n’atteint pas les performances escomptées. Ce problème est dû en grande partie à : 1) la perte d’informations tout au long du cycle de vie du bâtiment, 2) la non évaluation régulière des décisions prises par les acteurs intervenants. Le commissionnement en tant que processus de contrôle qualité joue un rôle important dans le bon déroulement du processus de réalisation de bâtiments à faible consommation d’énergie. Cette recherche vise à développer une méthodologie dont l’objectif est d’assister les personnes responsables de cette mission dans la définition de plans de commissionnement adaptés à leurs projets. Nous avons réalisé en premier, un état de l’art de la réalisation des bâtiments à faible consommation d’énergie, que nous avons par la suite confronté à la réalité à travers une enquête auprès des acteurs du bâtiment et d’étude de cas réels. Cette étape nous a permis de formuler une hypothèse concernant la nécessité d’un commissionnement «évolutif» -adapté aux particularités de chaque projet - et de décrire une méthodologie globale d’assistance à la conception des bâtiments à faible consommation d’énergie, qui intègre une aide à la décision, une gestion de l’information et un commissionnement «évolutif» qui vient vérifier le bon déroulement des deux premiers. Pour mettre en application cette méthodologie, une boîte à outils a été développée. Elle est constituée de : 1) un outil dit «statique» qui permet de définir un premier plan de commissionnent générique qui répond aux caractéristiques d’un projet, à partir d’une base de données exhaustives de tâches de commissionnement, 2) un outil dit «dynamique» basé sur les probabilités, qui permet de mettre à jour le plan de commissionnement initial (générique), en l’adaptant au projet en cours. Cette mise à jour permet de prendre en compte les particularités et imprévus rencontrés lors de la réalisation d’un projet, rendant ainsi le plan de commissionnement plus précis. Une expérimentation, dans un cas réel, du premier outil et des applications du second ont été faites pour montrer leurs possibilités et leurs limites. Les résultats font apparaître deux points importants : 1) l’intérêt d’avoir un plan de commissionnement structuré et évolutif pour vérifier la qualité de la réalisation des bâtiments à faible consommation d’énergie et assurer ainsi l’atteinte des performances souhaitées, 2) l’intérêt d’utiliser un outil probabiliste tel que les réseaux Bayésiens pour anticiper les dérives et prendre en charge les imprévus rencontrés lors de ce processus vivant. Cette méthodologie représente une base pour le développement d’outils d’assistance à la définition de plans de commissionnement «évolutifs» pour le neuf et l’existant, et tous les secteurs du bâtiment / The low energy buildings know, these latest years, a great interest because of the important role that they play in reducing the greenhouse gas emissions on one hand, and the rise of the combustibles prices, on the other hand. Nevertheless, in many cases, low energy consumption buildings do not achieve the expected performances. This problem is largely due to: 1) the loss of information throughout the building life cycle, 2) the non-regular evaluation of the decisions made by the actors intervening in their conception. The commissioning, as a quality control process, plays an important role in the good progress of the realization process of low energy buildings case. This research aims to develop a methodology to assist the persons responsible of the commissioning in the definition of commissioning plans adapted to their projects. Firstly, we performed a state of art of the low energy consumption buildings realisation that we then confronted, to the reality through an investigation with building actors and a study of real cases. This step allowed us to formulate a hypothesis concerning the necessity of a "progressive" commissioning -adapted to project particularities - and to describe a global methodology of assistance to the low energy consumption buildings realisation that integrates a decision making aid, an information management and a "progressive" commissioning that verify the good realisation of the two first functions. To put this methodology into application, a toolbox was developed. It comprises: 1) a tool named "static" that allows defining a first generic commission plan that satisfies the project characteristics, based on an exhaustive data of commissioning tasks, 2) a tool named "dynamic" based on the probabilities, that allows updating the initial (generic) commissioning plan. This update manages the unexpected events met during the project realization; witch permits the commissioning plan to be more precise. An experimentation of the first tool was done in a real case and applications of the second were done to show their possibilities and their limits. The results show two important points: 1) the interest of having a structured and progressive commissioning plan to verify the quality of low energy consumption buildings realisation and guarantee the achievement of the expected performances, 2) the interest of using a probabilistic tool such as the Bayésien networks to anticipate the drifts and to deal with the unexpected events met throughout the building life cycle. This methodology represents a basis for the development of assistance tools for the definition of commissioning "progressive" plans for the new and the existing, and all the building sectors
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La prise en compte des incertitudes dans l’évaluation de la qualité environnementale des bâtiments tertiaires : démarche HQE® / taking account of uncertainties in the assessment of green tertiary buildings : french approach HQE®Alhamwi, Hussam 12 December 2012 (has links)
Le secteur de la construction est considéré comme un des facteurs principaux qui affectent la dépense énergétique et les émissions des gaz à effet de serre. Dès lors, la valorisation de la qualité environnementale des bâtiments constitue une réponse importante aux enjeux du développement durable. Dans ce contexte, notre recherche aborde le problème de l'incertitude inhérente aux démarches HQE®, notamment dans l'évaluation de la qualité environnementale des bâtiments tertiaires. Notre étude s'appuie sur la théorie des possibilités qui présente des atouts intéressants au regard de notre problématique, notamment sa capacité à modéliser l'expertise humaine et la présentation simple et unique des incertitudes et des imprécisions sur la base d'un volume limité d'informations. Ce travail vise à associer une crédibilité à l'évaluation de la qualité environnementale du bâtiment en traitant des paramètres tant quantitatifs que qualitatifs. La modélisation des incertitudes permet aux concepteurs de mieux hiérarchiser les impacts des différents paramètres contribuant à l'amélioration de la qualité environnementale d'un bâtiment et d'identifier les informations qui nécessiteraient en priorité une instigation plus poussée afin de crédibiliser l'évaluation environnementale / It is well known that the construction sector is considered one of the main factors that affect the energy consumption and the emissions of greenhouse gases. Thus, the enhancement of the environmental quality of buildings is an important response to the challenges of sustainable development. In such context, this research discusses the problem of the uncertainty inherent in the French approach HQE®, particularly the assessment of the environmental quality of tertiary buildings. In fact, this study is based on possibility theory, which presents interesting advantages in terms of our problem, especially its ability to model human expertise or knowledge in addition to simple and unique presentation of uncertainties and inaccuracies on the basis of a limited amount of information. Moreover, this work aims to associate a credibility assessment of the environmental quality of buildings by handling two types of input parameters which are the quantitative and the qualitative ones. This uncertainty modeling offers the designers a better prioritization of the impacts of the different parameters, which thus contribute to the improvement of the environmental quality of a building, and identify the information that would require more instigation to enhance the credibility of the environmental assessment
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Le développement professionnel des enseignants expérimentés par la transmission explicite de pratiques entre pairs / Professional development of experienced teachers through the explicit transmission of practices between peersTalérien, Jean Stéphane 16 November 2018 (has links)
La littérature scientifique internationale montre la réalité des apprentissages informels des enseignants sur leur lieu de travail, au sein des établissements scolaires. Toutefois ces apprentissages présentent plusieurs limites et sont qualitativement de moins bonne qualité que les apprentissages réalisés en environnement organisé. La présente recherche a précisément pour objet le développement professionnel des enseignants expérimentés à travers un dispositif de formation continue prenant en compte leurs apprentissages informels. Cette étude s’inscrit dans un programme de recherche anthropoculturel (Bertone, 2011 ; Chaliès, 2012) dont les principaux présupposés théoriques sont empruntés à la philosophie du langage ordinaire (Wittgenstein, 2004). Elle a été menée dans le cadre de deux dispositifs innovants de formation permettant à un enseignant expérimenté (le pair formateur) d’enseigner ostensivement l’une de ses pratiques spécifiques jugées efficaces à un pair enseignant expérimenté (le pair formé). Les principaux résultats de la recherche montrent la modélisation de l’activité professionnelle des pairs formateurs et contribuent ainsi à documenter la recherche internationale sur les apprentissages informels des enseignants du primaire. Ils montrent également l’apprentissage de nouvelles pratiques professionnelles de la part des pairs formés entendu comme l’acquisition de nouveaux systèmes de règles. Les résultats montrent enfin le développement professionnel des pairs formés entendu comme l’interprétation des règles apprises dans des circonstances nouvelles ainsi que le développement réflexif de l’activité professionnelle des pairs formateurs. / The international scientific literature shows the reality of teachers' informal learning in the workplace, within schools. However, these learnings have several limitations and are of lower quality than those that are carried out in an organized environment. The purpose of this research is precisely the professional development of experienced teachers through a professional development program that considers their informal learning.This study is part of an anthropocultural research program (Bertone, 2011; Chaliès, 2012) whose main theoretical assumptions are borrowed from the philosophy of ordinary language (Wittgenstein, 2004). It was conducted within the framework of two innovative training devices allowing an experienced teacher (the peer trainer) to ostensibly teach one of his specific practices considered effective to an experienced peer teacher (the trained peer). The main research results show the modelling of the professional activity of peer trainers and thus contribute to documenting international research on informal learning by primary school teachers. They also show the learning of new professional practices from trained peers understood as the acquisition of new rule systems. Finally, the results show the professional development of the trained peers understood as the interpretation of the rules learned in new circumstances as well as the reflexive development of the professional activity of the trained peers.
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Stéreo multi-vues à grande échelleet de haute qualité.Vu, Hiep 05 December 2011 (has links) (PDF)
L'acquisition de modèles 3D des scènes réelles trouve son utilité dans de nombreuses applications pratiques, comme l'archivage numérique, les jeux vid eo, l'ingénierie, la publicité. Il existe principalement deux méthodes pour acqu érir un modèle 3D: la reconstruction avec un scanner laser (méthode active) et la reconstruction à partir de plusieurs photographies d'une même scène prise dans des points de vues différents (méthode passive). La méthode passive, ou la stéréo multi-vues est en revanche plus flexible, facile à mettre en oeuvre avec une grande précision, et surtout moins couteuse que la méthode active. Cette thèse s'attaque au problème de la reconstruction de stereo multi-vues à grande échelle . Nous améliorons des méthodes précédentes et les assemblons pour créer une chaine de stereo multi-vues efficace tirant parti de l'accélération des cartes graphiques. La chaîne produit des maillages de qualité à partir d'images de haute résolution, ce qui permet d'atteindre les meilleurs scores dans de nombreuses évaluations. Aux plus grandes échelles, nous développons d'une part des techniques de type diviser-pour-régner pour reconstruire des morceaux partiaux de la scène. D'autre part, pour combiner ces résultats séparés, nous créons une nouvelle méthode qui fusionne rapidement des centaines de maillages. Nous réussissons à reconstruire de beaux maillages urbains et des monuments historiques précis à partir de grandes collections d'images (environ 1600 images de 5M Pixel).
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Towards a Better Human-Machine Collaboration in Statistical Translation : Example of Systematic Medical Reviews / Vers une meilleure collaboration humain-machine en traduction statistique : l'exemple des revues systématiques en médecineIve, Julia 01 September 2017 (has links)
La traduction automatique (TA) a connu des progrès significatifs ces dernières années et continue de s'améliorer. La TA est utilisée aujourd'hui avec succès dans de nombreux contextes, y compris les environnements professionnels de traduction et les scénarios de production. Cependant, le processus de traduction requiert souvent des connaissances plus larges qu'extraites de corpus parallèles. Étant donné qu'une injection de connaissances humaines dans la TA est nécessaire, l'un des moyens possibles d'améliorer TA est d'assurer une collaboration optimisée entre l'humain et la machine. À cette fin, de nombreuses questions sont posées pour la recherche en TA: Comment détecter les passages où une aide humaine devrait être proposée ? Comment faire pour que les machines exploitent les connaissances humaines obtenues afin d'améliorer leurs sorties ? Enfin, comment optimiser l'échange: minimiser l'effort humain impliqué et maximiser la qualité de TA? Diverses solutions sont possibles selon les scénarios de traductions considérés. Dans cette thèse, nous avons choisi de nous concentrer sur la pré-édition, une intervention humaine en TA qui a lieu ex-ante, par opposition à la post-édition, où l'intervention humaine qui déroule ex-post. En particulier, nous étudions des scénarios de pré-édition ciblés où l'humain doit fournir des traductions pour des segments sources difficiles à traduire et choisis avec soin. Les scénarios de la pré-édition impliquant la pré-traduction restent étonnamment peu étudiés dans la communauté. Cependant, ces scénarios peuvent offrir une série d'avantages relativement, notamment, à des scénarios de post-édition non ciblés, tels que : la réduction de la charge cognitive requise pour analyser des phrases mal traduites; davantage de contrôle sur le processus; une possibilité que la machine exploite de nouvelles connaissances pour améliorer la traduction automatique au voisinage des segments pré-traduits, etc. De plus, dans un contexte multilingue, des difficultés communes peuvent être résolues simultanément pour de nombreuses langues. De tels scénarios s'adaptent donc parfaitement aux contextes de production standard, où l'un des principaux objectifs est de réduire le coût de l’intervention humaine et où les traductions sont généralement effectuées à partir d'une langue vers plusieurs langues à la fois. Dans ce contexte, nous nous concentrons sur la TA de revues systématiques en médecine. En considérant cet exemple, nous proposons une méthodologie indépendante du système pour la détection des difficultés de traduction. Nous définissons la notion de difficulté de traduction de la manière suivante : les segments difficiles à traduire sont des segments pour lesquels un système de TA fait des prédictions erronées. Nous formulons le problème comme un problème de classification binaire et montrons que, en utilisant cette méthodologie, les difficultés peuvent être détectées de manière fiable sans avoir accès à des informations spécifiques au système. Nous montrons que dans un contexte multilingue, les difficultés communes sont rares. Une perspective plus prometteuse en vue d'améliorer la qualité réside dans des approches dans lesquelles les traductions dans les différentes langues s’aident mutuellement à résoudre leurs difficultés. Nous intégrons les résultats de notre procédure de détection des difficultés dans un protocole de pré-édition qui permet de résoudre ces difficultés par pré-traduction. Nous évaluons le protocole dans un cadre simulé et montrons que la pré-traduction peut être à la fois utile pour améliorer la qualité de la TA et réaliste en termes d'implication des efforts humains. En outre, les effets indirects sont significatifs. Nous évaluons également notre protocole dans un contexte préliminaire impliquant des interventions humaines. Les résultats de ces expériences pilotes confirment les résultats obtenus dans le cadre simulé et ouvrent des perspectives encourageantes pour des tests ultérieures. / Machine Translation (MT) has made significant progress in the recent years and continues to improve. Today, MT is successfully used in many contexts, including professional translation environments and production scenarios. However, the translation process requires knowledge larger in scope than what can be captured by machines even from a large quantity of translated texts. Since injecting human knowledge into MT is required, one of the potential ways to improve MT is to ensure an optimized human-machine collaboration. To this end, many questions are asked by modern research in MT: How to detect where human assistance should be proposed? How to make machines exploit the obtained human knowledge so that they could improve their output? And, not less importantly, how to optimize the exchange so as to minimize the human effort involved and maximize the quality of MT output? Various solutions have been proposed depending on concrete implementations of the MT process. In this thesis we have chosen to focus on Pre-Edition (PRE), corresponding to a type of human intervention into MT that takes place ex-ante, as opposed to Post-Edition (PE), where human intervention takes place ex-post. In particular, we study targeted PRE scenarios where the human is to provide translations for carefully chosen, difficult-to-translate, source segments. Targeted PRE scenarios involving pre-translation remain surprisingly understudied in the MT community. However, such PRE scenarios can offer a series of advantages as compared, for instance, to non-targeted PE scenarios: i.a., the reduction of the cognitive load required to analyze poorly translated sentences; more control over the translation process; a possibility that the machine will exploit new knowledge to improve the automatic translation of neighboring words, etc. Moreover, in a multilingual setting common difficulties can be resolved at one time and for many languages. Such scenarios thus perfectly fit standard production contexts, where one of the main goals is to reduce the cost of PE and where translations are commonly performed simultaneously from one language into many languages. A representative production context - an automatic translation of systematic medical reviews - is the focus of this work. Given this representative context, we propose a system-independent methodology for translation difficulty detection. We define the notion of translation difficulty as related to translation quality: difficult-to-translate segments are segments for which an MT system makes erroneous predictions. We cast the problem of difficulty detection as a binary classification problem and demonstrate that, using this methodology, difficulties can be reliably detected without access to system-specific information. We show that in a multilingual setting common difficulties are rare, and a better perspective of quality improvement lies in approaches where translations into different languages will help each other in the resolution of difficulties. We integrate the results of our difficulty detection procedure into a PRE protocol that enables resolution of those difficulties by pre-translation. We assess the protocol in a simulated setting and show that pre-translation as a type of PRE can be both useful to improve MT quality and realistic in terms of the human effort involved. Moreover, indirect effects are found to be genuine. We also assess the protocol in a preliminary real-life setting. Results of those pilot experiments confirm the results in the simulated setting and suggest an encouraging beginning of the test phase.
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MSWs gasification with emphasis on energy, environment and life cycle assessment / Etude de la gazéification d'ordures ménagères avec un intérêt particulier pour les bilans énergétiques, environnementaux couplés à l'analyse de cycle de vieDong, Jun 29 November 2016 (has links)
Récemment, la pyro-gazéification de déchets ménagers solides (DMS) a suscité une plus grande attention, en raison de ses bénéfices potentiels en matière d’émissions polluantes et d’efficacité énergique. Afin de développer un système de traitement de ces déchets, durable et intégré, ce manuscrit s’intéresse plus spécifiquement au développement de la technique de pyro-gazéification des DMS, à la fois sur l’aspect technologique (expérimentations) et sur son évaluation globale (modélisation). Pour cette étude, quatre composants principaux représentatifs des DMS (déchet alimentaire, papier, bois et plastique) ont été pyro-gazéifiés dans un lit fluidisé sous atmosphère N2, CO2 ou vapeur d’eau. Les expériences ont été menées avec les composés seuls ou en mélanges afin de comprendre les interactions mises en jeu et leurs impacts sur la qualité du syngas produit. La présence de plastique améliore significativement la quantité et la qualité du syngas (concentration de H2). La qualité du syngas est améliorée plus particulièrement en présence de vapeur d’eau, ou, dans une moindre mesure, en présence de CO2. Les résultats obtenus ont été ensuite intégrés dans un modèle prédictif de pyro-gazéification basé sur un réseau de neurones artificiels (ANN). Ce modèle prédictif s’avère efficace pour prédire les performances de pyro-gazéification des DMS, quelle que soit leur composition (provenance géographique). Pour améliorer la qualité du syngas et abaisser la température du traitement, la gazéification catalytique in-situ, en présence de CaO, a été menée. L’impact du débit de vapeur d’eau, du ratio massique d’oxyde de calcium, ainsi que de la température de réaction a été étudié en regard de la production (quantité et pourcentage molaire dans le gaz) d’hydrogène. La présence de CaO a permis d’abaisser de 100 oC la température de gazéification, à qualité de syngas équivalente. Pour envisager une application industrielle, l’activité du catalyseur a aussi été évaluée du point de vue de sa désactivation et régénération. Ainsi, les températures de carbonatation et de calcination de 650 oC et 800 oC permettent de prévenir la désactivation du catalyseur, tandis que l’hydratation sous vapeur d’eau permet la régénération. Ensuite, une étude a été dédiée à l’évaluation et à l’optimisation de la technologie de pyro-gazéification par la méthode d’analyse de cycle de vie (ACV). Le système de gazéification permet d’améliorer les indicateurs de performances environnementales comparativement à l’incinération conventionnelle. De plus, des systèmes combinant à la fois la transformation des déchets en vecteur énergétique et la mise en œuvre de ce vecteur ont été modélisés. La pyro-gazéification combinée à une turbine à gaz permettrait de maximiser l’efficacité énergétique et de diminuer l’impact environnemental du traitement. Ainsi, les résultats permettent d’optimiser les voies actuelles de valorisation énergétique, et de d’optimiser les techniques de pyro-gazéification. / Due to the potential benefits in achieving lower environmental emissions and higher energy efficiency, municipal solid waste (MSW) pyro-gasification has gained increasing attentions in the last years. To develop such an integrated and sustainable MSW treatment system, this dissertation mainly focuses on developing MSW pyro-gasification technique, including both experimental-based technological investigation and assessment modeling. Four of the most typical MSW components (wood, paper, food waste and plastic) are pyro-gasified in a fluidized bed reactor under N2, steam or CO2 atmosphere. Single-component and multi-components mixture have been investigated to characterize interactions regarding the high-quality syngas production. The presence of plastic in MSW positively impacts the volume of gas produced as well as its H2 content. Steam clearly increased the syngas quality rather than the CO2 atmosphere. The data acquired have been further applied to establish an artificial neural network (ANN)-based pyro-gasification prediction model. Although MSW composition varies significantly due to geographic differences, the model is robust enough to predict MSW pyro-gasification performance with different waste sources. To further enhance syngas properties and reduce gasification temperature as optimization of pyro-gasification process, MSW steam catalytic gasification is studied using calcium oxide (CaO) as an in-situ catalyst. The influence of CaO addition, steam flowrate and reaction temperature on H2-rich gas production is also investigated. The catalytic gasification using CaO allows a decrease of more than 100 oC in the reaction operating temperature in order to reach the same syngas properties, as compared with non-catalyst high-temperature gasification. Besides, the catalyst activity (de-activation and re-generation mechanisms) is also evaluated in order to facilitate an industrial application. 650 oC and 800 oC are proven to be the most suitable temperature for carbonation and calcination respectively, while steam hydration is shown to be an effective CaO re-generation method. Afterwards, a systematic and comprehensive life cycle assessment (LCA) study is conducted. Environmental benefits have been achieved by MSW gasification compared with conventional incineration technology. Besides, pyrolysis and gasification processes coupled with various energy utilization cycles are also modeled, with a gasification-gas turbine cycle system exhibits the highest energy conversion efficiency and lowest environmental burden. The results are applied to optimize the current waste-to-energy route, and to develop better pyro-gasification techniques.
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