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From Rio to Rio: A global carbon price signal to escape the great climate inconsistency Two decades after the 1992 Rio Conference,we must admit to collective failure in combating human induced climate change. We cannot escape serious climate disruption if we keep going down that road. We must change direction, and we must move quickly. To this end, we call in this paper for a fine tuning of the international negotiations on climate. We propose refocusing these international efforts on negotiating a global carbon price signal, harmonized in principle but flexible in practice, instead of doggedly spending the next few years attempting to convince countries to accept stricter national targets for quantitative reduction of their greenhouse gas (GHG) emissions.

[Paper in French] The European public policy in favor of the biodiesel consumption is highly debated. Available estimates of the induced land use changes conclude that this policy is inefficient to reduce emissions of GreenHouse Gas. We show that the crop yield evolutions in these estimates are significantly lower than the observed and expected evolutions. This difference is directly related to biased calibration choice of behavioral parameters. We show using the GTAP-BIO framework that a consistent calibration of these parameters leads to a strong reduction (by around 80% in the long run) of the land use changes and induced emissions.

This work focuses on the refinement of sea-states spectral characterisation in the frame of the development of wave energy converters (WECs). Until now, this characterisation has been limited to the consideration of basic global parameters such as the significant wave height and mean wave period. The present work namely underlines - thanks to simplified numerical models - that such a description is not sufficient to account for the performance of WECs, for they still exhibit a large variability in terms of mean production while wave energy and period are fixed. It is therefore needed to refine this description by introducing new wave characteristics, such as the wave groupiness, which is itself related to the sea-state's spectral bandwidth. The classical - spectral - approaches, allowing a statistical analysis of wave groups along with other works in the literature, permit to draw a set of relevant spectral parameters. The sensitivity of simplified offshore WEC models (linear in the frequency domain) to these parameters is then observed. The question of deterministic mean power estimation - namely in the case of non-linear models - is also raised, for it is also related somehow to the bandwidth of the wave field. A sea-state is actually made of a superimposition of various wave systems (as swells and wind-sea). It is then possible to refine even more its description, namely through the multi-system approach. The latter enables indeed to track in time and space the wave systems independently of each other. An algorithm for the automatic spatiotemporal analysis is proposed and illustrated to this end. Lastly, the influence of such description refinements (wave groupiness and multi-system approach) is observed at several locations (Portugal, North Sea, California) by considering various WEC models (linear axi-symmetric heaving devices, 3D SEAREV with non-linear hydrodynamics): in all cases, it is shown that both extended descriptions allow for a better characterisation of the mean WEC performance at both short and long term. Ces travaux portent sur la caractérisation spectrale des états de mer dans le cadre du développement de systèmes récupérateurs de l'énergie des vagues (SREVs). Jusqu'alors, cette caractérisation s'est limitée à des paramètres globaux basiques tels que la hauteur significative et la période moyenne des vagues. Les présents travaux soulignent notamment, à l'aide de modèles simplifiés, que cette description est insuffisante car un SREV montre encore une grande variabilité en termes de production moyenne, ces deux paramètres étant fixés par ailleurs. On s'intéresse donc à raffiner cette description en considérant des caractéristiques de vagues nouvelles, comme le groupement de vagues, lui-même lié à la largeur de bande de l'état de mer. Les approches classiques - spectrales - sur l'étude descriptive des groupes de vagues et la littérature permettent de dégager un certain nombre de paramètres spectraux. On observe ensuite la sensibilité de modèles de SREVs offshore simplifiés (modèles fréquentiels linéaires) à ces paramètres de largeur globale. La question de l'estimation déterministe de performance moyenne (dans le cas de convertisseurs non-linéaires) est également abordée, étant elle-même liée à cette caractéristique. Un état de mer étant constitué de plusieurs systèmes de vagues (houles, mer de vent), il est encore possible de raffiner sa description grâce à une approche multisystème. Celle-ci permet en outre de suivre ces systèmes indépendamment dans le temps et l'espace. Un algorithme d'analyse spatio-temporelle est proposé et illustré à cet égard. Enfin, l'influence de ces raffinements est observée en différents sites (Portugal, Mer du Nord, Californie) sur des cas de SREVs divers (systèmes axi-symétriques linéaires, SEAREV 3D d'hydrodynamique non-linéaire), et montre que dans tous les cas, le raffinement apporté permet de mieux caractériser la production à court et long terme de ces dispositifs.

Description du sujet. Dans la zone cotonnière ouest du Burkina Faso, la variabilité et la diversité des revenus des exploitations agricoles familiales (EAF) demandent pour ces dernières des accompagnements appropriés. Objectifs. Cet article rend compte de cette diversité et des besoins d’accompagnement selon les types d’EAF identifiés. Méthode. Les données ont été collectées par la méthode active de recherche participative et par enquête auprès d’un échantillon raisonné de 120 exploitations dans la commune de Koumbia. Une analyse en composante principale avec des indicateurs économiques de l’EAF suivie d’une classification ascendante hiérarchique ont été appliquées. Les caractéristiques structurelles, les pratiques de production agro-pastorales, les perceptions des chefs d’EAF sur les contraintes et opportunités de production agropastorale ont été comparées par une analyse de variance. Résultats. Les résultats montrent trois types d’exploitations : les exploitations à faible revenu culture (agriculteurs), à fort revenu culture (agro-éleveurs) et à revenu élevage (éleveurs). À la lumière de leurs structures, pratiques de production, performances technico-économiques et opportunités de production agricole, leur accompagnement peut porter sur plusieurs innovations durables communes ou spécifiques des types identifiés. Des accompagnements sur la gestion des ressources de l’exploitation, les bonnes pratiques de gestion de la fertilité des sols et des animaux sont communs aux trois types d’EAF. Les cultures fourragères, l’embouche et la production laitière sont spécifiques aux agro-éleveurs et éleveurs. L’amélioration de la valeur nutritive des résidus de cultures et l’entretien des bœufs de trait conviennent plus aux agriculteurs. Conclusions. Pour réussir, le processus d’accompagnement doit prendre en compte ces spécificités et la notion de durabilité.

L'aquaculture est l'une des composantes principales de l'apport en protéines dans le monde, surtout en Asie. Elle croît, alors que la pêche, qu'elle a dépassée en tonnage comme en valeur, décline. Selon les écosystèmes et les méthodes employées, elle peut contribuer à valoriser, mais aussi à dégrader les milieux aquatiques. Dans la zone côtière, espace riche et productif au plan biologique mais convoité, l'aquaculture conserve un potentiel de développement si sa mise en œuvre intègre les principes de la durabilité. Celle-ci peut être éclairée par la prospective avec des méthodes d'analyse adaptées à chaque projet. L'analyse de l'expérience de 33 ans en aquaculture de D. Lacroix est faite en trois temps. D'abord, il s'agit de vérifier la qualité de ses travaux de recherche scientifique menés dans des contextes et avec des responsabilités variés en suivant la grille d'analyse de référence d'un doctorat. Ensuite, l'analyse consiste à prendre un recul critique sur les bilans de réalisations majeures (Antilles, Guyane…) en mobilisant l'approche de M. Callon dont la théorie de la traduction permet de construire le réseau des acteurs et de le projeter dans la problématique. Cette grille d'analyse est complétée par l'étude des aspects de temporalité, légitimité et d'acceptabilité pour chaque réalisation. Ce travail sur diverses situations d'intervention permet de préparer une réflexion sur la proposition méthodologique qui suit et son adaptation à des conditions variables. Enfin, les connaissances acquises sont synthétisées afin de construire une méthode de prospective qui permettrait de gagner en temps, en efficacité et en moyens sur des projets à venir. Pour cela, l'analyse s'appuie sur la vision de R. Passet, qui structure les éléments de tout projet dans la hiérarchie des composantes de la durabilité. Le système dynamique qui en résulte peut être alors croisé avec divers scénarios afin d'en simuler les conséquences et donc d‟éclairer les choix. Cette méthode, dite Aster, est testée sur le cas « modèle » et bien documenté de l'élevage de la crevette Macrobrachium rosenbergii en Guyane française. Elle permet d'aboutir à des recommandations précises et argumentées en matière de recherche comme de développement pour tout décideur impliqué. Aquaculture is one of the main supply of protein in feed for mankind, notably in Asia. It increases and had exceeded the level of production of world fisheries, which is decreasing. According to sites and rearing methods, aquaculture contributes to add value but also in some cases to impact negatively the aquatic ecosystems. In the coastal area, a rich and productive zone, but also a place of conflicts, this activity presents a high potential for development if it takes into account the rules of sustainability. The conditions of this sustainability may be cleared with appropriate methods of foresight analysis applied for each development project. The analysis of the professional experience of D. Lacroix for 33 years in aquaculture is structured in three steps. Firstly, the work is to check the scientific value of the research conducted under his responsibility in various contexts and for different responsibilities. This study refers to the requirements of a PhD. In the second part of the work, the results of few major projects (French West Indies, French Guyana….) are analysed with the support of the theory of translation (Callon et al) which allows to build a network of actors and to project it into the context. This way of study includes a special attention to the aspects of time planning, legitimacy and acceptability. Finally, the author examines how this knowledge gained from experience could help building a method for foresight analysis aiming at a shorter planning, a better timing and less means for future projects. To achieve this goal the author integrates the vision of the economist R. Passet which structures any project in an ecosystemic framework, including criteria of sustainability. The mix of these two approaches (Callon & Passet) entails in a new tool for foresight analysis, called Aster, which originality is to offer the possibility to test various scenarios and related consequences to help decision -makers. This new method of foresight analysis, is then tested on the well known case study of the development of prawn Macrobrachium rosenbergii in French Guyana. The test shows to be successful as it delivers precise and arguable recommendations about research and development for all stakeholders.

Les matériaux thermoélectriques ont attiré une grande attention au cours de ces dernières années, grâce à leurs propriétés réversibles de conversion de l’énergie thermique en électrique.Bien que les meilleurs rendements ont été enregistrés avec les matériaux inorganiques, principalement à base de tellurure de bismuth (Bi2Te3), ils demeurent coûteux et toxique. Par conséquent, les polymères conducteurs constituent ainsi une alternative prometteuse à la production d'énergie, qui reste sujette à l’amélioration de leurs performances thermoélectriques.C’est dans cette optique que s’inscrit notre thématique, qui vise, en premier lieu l’optimisation des paramètres expérimentaux de synthèses chimique et électrochimique de deux polymères, en l’occurrence du polypyrrole et polythiophène, à l’aide d’une méthodologie dite surface de réponse (MSR) suivant des plans d’expérience appropriés, conduisant à une efficacité thermoélectrique élevée traduite par le facteur dit ZT. En deuxième lieu, l’amélioration des propriétés thermoélectriques de ces polymère, selon cinq approches expérimentales, à savoir : le dopage des polymères (approche 1), l’élaboration des composites binaires (approche 2), l’élaboration des composites ternaires (approche 3), l’étude de la réaction de copolymérisation (approche 4) et la réduction de la conductivité thermique (approche 5). Globalement, la démarche expérimentale suivie consiste à l’étude de l’influence de plusieurs facteurs tels que, l’intervention des dopants organiques, l’ajout des polymères à l’instar du PEDOT et du PEDOT : PSS, l’addition des charge inorganiques et l’incorporation des particules graphitique, à l’exemple de nanotubes de carbone et de graphène brut (Gr), oxydé (GO) et fonctionnalisé (FrGO) par un sel de diazonium.Les étapes nécessaires à l’élaboration de ces matériaux, allant de la synthèse, des caractérisations structurales et morphologiques jusqu’à l’évaluation des performances thermoélectriques, ont été étudiées.Les valeurs de ZT des matériaux élaborés ont été améliorées à des grandeurs, 6 à 2.3 x 105 fois plus supérieurs que celle des polymères de base.Dans l’optique de l’adoption de nouvelles stratégies pour la récupération de l’énergie solaire et de simuler le comportement des cellules photovoltaïques.Un module thermoélectrique, fournissant des mesures stables et précises du potentiel généré à différentes température a été aussi. Il est basé sur de nouvelles stratégies Thermoelectric materials have attracted much attention in recent years, owing to their reversible properties of converting thermal energy into electricity.Even though, the inorganic materials, mainly based on bismuth telluride (Bi2Te3) records the best yields, they are toxics and remains expensive. Conductive polymers constitute a promising alternative materials for energy production, their thermoelectric performance undergoes an improvement processes.Hence, the objective of the present thematic, aims at the first level, the optimization of chemical and electrochemical syntheses experimental parameters of two polymers, polypyrrole and polythiophene, with respect to their thermoelectric efficiency, represented by ZT factor, using a methodology called response surface (MSR) following appropriate experimental designs. At the second stage, five experimental approaches were followed to improve the thermoelectric properties of these polymers, namely: the doping of polymers (approach 1), the development of composites with a binary composition (approach 2), the development of composites with a ternary composition (approach 3), the study of the copolymerization reaction (approach 4) and the reduction of thermal conductivity (approach 5). These experimental approaches have focused in their global frame on studying the influence of organic dopants, the addition of polymers such as PEDOT and PEDOT: PSS, the addition of inorganic fillers and the incorporation of graphitic particles, principally carbon nanotubes and graphene in its different treated and untreated forms ( neat Gr), oxidized (GO) and functionalized (FrGO) by a diazonium salt.All the necessary steps related to the development of these materials, ranging from synthesis, structural and morphological characterizations until the thermoelectric performance evaluation were studied.The ZT values of the obtained materials were improved to magnitudes reaching 6 to 2.3 x 105 times greater than that of polymers taken alone.Aiming from us to develop new strategies for the recapture of solar energy and to simulate the behavior of photovoltaic cells, a thermoelectric module providing stable and precise measurements of the potential generated at different temperatures has been developed.

Ce travail porte sur la conception et la prédication des propriétés thermo-physiques de matériaux composites avec changement de phase. Nous avons étudié, dans un premier temps, l’évolution des propriétés thermiques des échantillons tri-phasiques à base de SEBS, PEBD en fonction de la fraction massique de l’hexadécane, et dans un deuxième temps, l’influence de la fraction massique du mélange (SEBS/PEBD). La détermination simultanée des propriétés thermiques (capacité calorifique, diffusivité, conductivité thermique) de ces matériaux a été effectuée par deux méthodes en utilisant le hot disk et un nouveau banc de mesure développé au Laboratoire CERTES (UPEC). L’étude de la cinétique de stockage/déstockage de l'énergie thermique de ces échantillons a été effectuée en fonction de la fraction massique de l’hexadécane. Des échantillons à base de graphie expansé, SEBS, PEBD et l’hexadécane ont été fabriqués et analysés. L’intensification du transfert de chaleur en fonction de la fraction massique de graphite expansé a été exploitée. En fin, l’étude de l’efficacité énergétique de chaque composite, en utilisant différentes techniques de mesure, fournie une base précieuse pour cibler les applications mais également pour alimenter les codes de calculs. This work focuses on the development and predication of the thermo-physical properties of composite materials with and without phase change. Firstly, we studied the evolution of the thermal properties of three-phase samples based on SEBS, PEBD as a function of the mass fraction of hexadecane, and secondly, the influence of the mass fraction of the mixture (SEBS / PEBD). Simultaneous determination of the thermal properties (heat capacity, diffusivity, effective thermal conductivity) of these materials was carried out by two methods using the hot disk device and a new measurement bench developed at the CERTES Laboratory (UPEC). The study of the kinetics storage/release of thermal energy of these samples was carried out as a function of the mass fraction of hexadecane. Samples based on expanded graphite, SEBS, LDPE and hexadecane were tailored and analyzed. The heat transfer intensification as a function of the mass fraction of expanded graphite has been studied. Finally, the study of the energy efficiency of each composite, using different measurement techniques, provides a valuable basis for targeting applications but also for feeding calculation software.

Le projet PHM-PAC vise principalement le développement de méthodes intelligentes de détection, diagnostic et pronostic des défaillances de piles à combustibles. Ce projet doit permettre l'optimisation des performances des systèmes pile à combustible ainsi qu'une meilleure compréhension des phénomènes électrochimiques en affectant la durabilité. The PHM-PAC project is mainly aimed at developing intelligent methods for the detection, diagnosis and prognosis of fuel cell failures. This project should allow the optimization of the performance of fuel cell systems as well as a better understanding of the electrochemical phenomena affecting the durability. Données expérimentales: 2 800 heures de fonctionnement à charge constante sur une pile à combustible à membrane échangeuse de protons d'une puissance de 500W Experimental data: 2,800 hours of operation at constant load on a 500W proton exchange membrane fuel cell Project: PHM PAC, Région Bourgogne Franche-Comté (Region Bourgogne Franche-Comté) Audience: University: master, Research, University: licence Label: PHE (Plateforme Hydrogène-Energie) Label: Plateforme UBFC (Plateforme UBFC) UpdatePeriodicity: no update

Cette modélisation présente la partie de contrôle d'une pile à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC). L'objectif du modèle de représenter la chaîne de contrôle de la tension de la PEMFC. Ce modèle est basé sur une représentation macroscopique énergétique (REM) de la pile à combustible, puis conduit à une structure dite de contrôle maximal (SCM). La SCM est une inversion étape par étape de la REM (structure de contrôle basée sur un modèle d'inversion). Le processus de conception de la commande est basé sur une définition explicite du problème. Par exemple, les entrées de réglage, les objectifs du système ou les contraintes sont mises en évidence pour organiser la commande. De plus, le SMC montre les endroits où les capteurs sont nécessaires et où les contrôleurs sont requis. Malheureusement, le SCM n'est qu'une structure de contrôle théorique. Par conséquent, une structure réaliste nécessite certaines simplifications, ce qui conduit à une structure de contrôle dite pratique. This modeling presents the control part of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). The objective of the model is to represent the voltage control chain of the PEMFC. This model is based on an energetic macroscopic representation (EMR) of the fuel cell and then leads to a so-called maximum control structure (MCS). The SCM is a step-by-step inversion of the REM (control structure based on an inversion model). The control design process is based on an explicit problem definition. For example, control inputs, system objectives, or constraints are highlighted to organize the control. In addition, the MSC shows where sensors are needed and where controllers are required. Unfortunately, the SCM is only a theoretical control structure. Therefore, a realistic structure requires some simplifications, which leads to a so-called practical control structure. AdditionnalInformation: Modèle créé lors d'une thèse en génie électrique, par Loïc Boulon (ses recherches portent sur la modélisation et le contrôle des véhicules électriques hybrides, des sources d'énergie et d'énergie et de puissance, et des systèmes de piles à combustible). Il a travaillé en vue de l'obtention du diplôme de doctorat à l'Université de Franche-Comté, Belfort, France, où sa thèse de doctorat a été réalisée en collaboration avec le FEMTO-ST, Belfort, et les Laboratoires L2EP, Lille. Co-encadrement par Daniel Hissel (PU au laboratoire FEMTO-ST), Alain Bouscayrol (PU au laboratoire L2EP) et Marie-Célie Péra (PU au laboratoire FEMTO-ST) AdditionnalInformation: Model created during a thesis in electrical engineering, by Loïc Boulon (his research focuses on the modeling and control of hybrid electric vehicles, energy and power sources, and fuel cell systems). He worked towards his Ph.D. degree at the University of Franche-Comté, Belfort, France, where his dissertation was complet in collaboration with the FEMTO-ST, Belfort, and the L2EP Laboratories, Lille. Co-supervision by Daniel Hissel (PU at FEMTO-ST laboratory), Alain Bouscayrol (PU at L2EP laboratory) and Marie-Célie Péra (PU at FEMTO-ST laboratory) Données computationnelles ou de simulation: - Langage de programmation : Langage Matlab - Plate-forme/OS : Microsoft Windows, Mac OS, Linux,... - Version : MATLAB R2018a - Statut de développement : Actif Simulation or computational data: - Programming language: Matlab language - Platform/OS: Microsoft Windows, Mac OS, Linux,... - Version: MATLAB R2018a - Development status: Active Project: Thèse de doctorat en génie électrique - Loïc Boulon, Contrat doctoral (Region Bourgogne Franche-Comté) Label: PHE (Plateforme Hydrogène-Energie) Audience: Research