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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

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

Les grandes caractéristiques hydrobiologiques du bassin de Marennes-Oléron sont définies par quatre campagnes saisonnières de 120 prélèvements chacune effectuée-, en 15 stations en demi-cycle de marée. Les salinités y fluctuent de 10 '/rr. et ce secteur peut donc être assimilé à un vaste estuaire contrôlé principalement par les apports fluviaux de la Charente. La turbidité reste élevée souvent supérieure à 100 mg.I"', les teneurs en oxygène dissous montrent un déficit en amont de la Charente et de la Seudre de 4 mg.L1 tandis que les sels nutritifs sont apportés par la Charente pour les nitrates, phosphates et silicates. Ces derniers suivent les courbes de dilution théorique excepté lors des poussées phytoplanctoniques et lors des crues hivernales. Lors de ces crues, les nitrates semblent soit apportés par la Gironde, soit dus à une minéralisation organique. Au même moment, les phosphates pourraient être absorbés sur les particules et être piégés dans les sédiments. Les biomasses phytoplanctoniques exprimées par les teneurs en chlorophylle a sont supésieures à 30 f^-g.1 ' en amont des estuaires au printemps avec des teneurs en phéopigmenls pouvants dépasser 200 IUJ.1 . par contre, dans le bassin, les teneurs ne dépassent guère 10 fig.l ''. Les concentrations en ATP montrent que peu de phytoplancton est physiologiquement actif en particulier dans les estuaires, tandis que les dosages de protéines permettent de quantifier la part des apports allochtone - par rapport à la production autochtone des estuaires. Line analyse factorielle des correspondances définit le schéma général hydrobiologique du bassin estuarien en précisant que 'e rôle de la Charente ne se limite pas à l'apport en sels minéraux azotés et phosphatés, mais aussi à l'apport d'une biomasse phytoplanctonique d'eau douce en voie de dégénérescence. Les auteurs proposent qu'une nouvelle stratégie d'échantillonnage, mieux adaptée aux objectifs recherchés, soit suivie ultérieurement en assurant des prélèvements en cycle de marée mais avec une périodicité la plus élevée possible. Four seasonal compaigns providing a sampling of 15 stations each followed during half a tide cycle, i.e. 120 water samples permit the definition of the main hydrobiological features of Marennes-Oleron Bay: salinity and turbidity, phytoplanktonic biomasses, ATP concentrations. The authors suggest that a new way of adapted sampling to their objectives, will work out in the future by sampling during tidal cycles but as frequently as possible.

[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.

Nutrient analyses were done in melted ice, frazil and sea water of the upper part of the water column, where as major constitutive elements of micro-algae were analysed. Measurements of nutrient uptake were carried out with frazil algae incubated at -1.5 degree C in a field incubator. Differential-enrichment bioassays and mean N/P ratio (5.9) demonstrated that actual growth of the cultures was nutrient-limited. Nitrogen governed the algal yield when illumination and grazing allowed the microalgae to grow. It concluded that the epontic dynamics is not only controlled from above, by the seasonal (climatic) changes in light intensity as generally assumed, but also from below, by the short-term (hydrodynamic) events of vertical mixing that replenish the ice-water interface in nutrients.

Income source and accompaniment needs of family farms in the cotton growing area of West Burkina Faso Description of the subject. In the western cotton growing area of Burkina Faso, the variability and the diversity of the income levels of family farms (EAFs) mean that these farms require suitable agronomic accompaniment. Objectives. This article gives an account of this diversity and the need for accompaniment according to the type of identified EAF.Method. The data were collected by the active method of participative research and by investigation of the practices of 120 farms in the commune of Koumbia. Principal component analyses with economic indicators of the EAF were applied, followed by an ascending hierarchical clustering. The structural characteristics, the agro-pastoral practices of production, and the perceptions of the EAF regarding the constraints and appropriateness of agricultural production were compared by variance analysis. Results. The results showed three types of farm: farms with a low-income culture (farmers with few animals), those with a high income culture (farmers with a large number of animals) and those deriving income from breeding (stockbreeders). Taking into account the structure of the farms, their production practices, their technico-economic performance and their appropriateness of agricultural production, the form of sustainable accompaniment needed may be identified in relation to several common or specific innovations of the identified farm types. Accompaniments in the case of farm stock management, and good practice in the management of soil fertility and of animals were common to the three types of EAF. The fodder culture, fattening on pasture and the method of dairy production were specific to the farmers with a large number of animals and to the stockbreeders. The improvement of the food value of culture residues and of some aspects of the maintenance of oxen were more appropriate to the farmers with few animals. Conclusions. In order to succeed, the process of accompaniment must take into account both these specificities and the concept of sustainability. 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.

Ces modélisations, sont associées au projet AsDeCoEUR (Analyses De Composants Energétiques en Usage Réel). Le projet souhaite s’appuyer sur une démarche menée autour d’un travail de thèse visant à comprendre le comportement dynamique, d’étudier le vieillissement et d’estimer l’état de santé des composants énergétiques, batterie et pile à combustible en usage réel. Cette démarche est basée sur l’analyse des données enregistrées sur ces composants dans le projet Mobypost (flotte de 10 véhicules Hydrogènes). La mise en œuvre des compétences et des outils d’analyse numériques développés notamment pour les batteries par le laboratoire Ampère et l’IFSTTAR vise à comprendre et à reproduire les phénomènes de dégradation des composants étudiés. Ces modèles permettent de contribuer à l’étude du vieillissement et d’estimer l’état de santé en usage réel des batteries et des piles à combustible. These models are associated with the project AsDeCoEUR (Analyses De Composants Energétiques en Usage Réel). The project is based on a thesis work aiming at understanding the dynamic behavior, to study the aging and to estimate the health status of the battery and fuel cell energy components in real use. This approach is based on the analysis of data recorded on these components in the Mobypost project (fleet of 10 hydrogen vehicles). The implementation of skills and numerical analysis tools developed in particular for batteries by the Ampère laboratory and IFSTTAR aims to understand and reproduce the degradation phenomena of the components studied. These models contribute to the study of ageing and estimate the state of health of batteries and fuel cells in real use. AdditionnalInformation: Model produced within the framework of Loic Vichard's thesis in electrical engineering (Contribution to the study of the aging of battery and fuel cell components in real use), under the supervision of Daniel Hissel (PU at the FEMTO-ST laboratory), Alexandre Ravey (MCF at UTBM) and Pascal Venet (PU at the Claude Bernard Lyon 1 University). AdditionnalInformation: Modèle produit dans le cadre de la thèse en génie électrique de Loic Vichard (Contribution à l'étude du vieillissement des composantes batteries et pile à combustible en usage réel), sous la direction de Daniel Hissel (PU au laboratoire FEMTO-ST), Alexandre Ravey (MCF à l'UTBM) et Pascal Venet (PU à l'université Claude Bernard Lyon 1). Données computationnelles ou de simulation: - Langage de programmation : Langage Matlab et Python - Plate-forme/OS : Microsoft Windows, Mac OS, Linux,... - Version : MATLAB R2018a - Statut de développement : Actif Simulation or computational data: - Programming language: Matlab language et Python language - Platform/OS: Microsoft Windows, Mac OS, Linux,... - Version: MATLAB R2018a - Development status: Active Project: Thèse de doctorat en génie électrique - Loic Vichard, Contrat doctoral - Projet AsDeCoEUR (Region Bourgogne Franche-Comté) Label: PHE (Plateforme Hydrogène-Energie) UpdatePeriodicity: no update Audience: Research