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Au milieu des années 1950, Électricité de France, opérateur largement dominant dans la production et la distribution d'énergie sous forme électrique, du fait de l'avenir encore incertain du nucléaire civil, a opté, avec la construction de l''usine marémotrice sur l'estuaire de la Rance, pour une énergie renouvelable d'un type encore inusité à l'échelle industrielle. Cette centrale hydroélectrique, en de nombreux points particulièrement innovante, inaugurée en 1967, sera pourtant la seule de ce type réalisée en France. Elle est toujours en service. A un moment où la question des énergies renouvelables est pour le moins à l'ordre du jour, même si les réalisations restent modestes en termes industriels en France, il nous a semblé intéressant de mobiliser l'histoire d'une réalisation qui a, depuis des lustres, produit ce que nous considérons comme une bifurcation énergétique, dont l'avenir reste largement à construire.

Version anglaise disponible dans la Bibliothèque numérique du CRDI: Fuelling controversy ; Version espagnole disponible dans la Bibliothèque numérique du CRDI: Controversia de los combustibles

Ces actes de l'atelier scientifique "Eaux et sociétés face au changement climatique dans le bassin de la Casamance" est une occasion d'échanges entre les institutions de recherche actives dans la région pour faire le point sur les recherches récentes sur les changements climatiques et hydrologiques et leurs impacts environnementaux, agricoles et sociaux, y compris les stratégies d'adaptation et de minimisation des risques, avec focus sur mangrove, riziculture, érosion côtière, salinisation des eaux et des sols dans la bassin du fleuve Casamance.

La présente contribution porte sur l'évaluation de la faisabilité d’opération des systèmes de pompes à chaleur (PÀC) géothermique à Kuujjuaq, la capitale des quatorze communautés inuites situées au Nunavik où le diesel est la principale source d’énergie disponible pour le chauffage. L’utilisation de PÀC géothermique apparait comme une alternative, mais elles doivent être opérées dans un milieu froid avec des charges de bâtiments débalancées. L’objectif de ce projet de recherche fut d’évaluer la viabilité des PÀC géothermique dans un tel climat subarctique. À cette fin, des données de tomographie de résistivité électrique (ERT) ont été analysées pour évaluer la continuité spatiale du pergélisol à des endroits spécifiques. Aussi, vingt échantillons de sédiments quaternaires et vingt-quatre échantillons de roches ont été ramassés pour analyser leurs propriétés thermiques et hydrauliques en laboratoire, démontrant une conductivité thermique moyenne de 1,6 et 3 W m⁻¹ K⁻¹, respectivement. Finalement, une simulation énergétique d’un bâtiment de référence a été réalisée avec SIMEB afin d’estimer sa consommation en chauffage. Des simulations analytiques de l’opération de PÀC géothermique ont été effectuées avec GLHEPro pour évaluer les économies d’énergies potentielles, qui sont de l’ordre de 54,7 à 76 %. L’étude démontre qu’une PÀC géothermique peut fonctionner dans un climat subarctique et être une alternative locale pour réduire la consommation du diesel dans les communautés nordiques du Québec. This research focuses on the evaluation of the operational feasibility of ground source heat pump (GSHP) systems in Kuujjuaq, the capital of the fourteen Inuit communities in Nunavik where diesel fuel is the main source of energy available for heating. GSHPs appear to be a viable alternative, but their operation in a cold climate with highly unbalanced heating loads needs to be investigated. Hence, the objective of this study was to evaluate the technical viability of GSHP in such a subarctic climate. For this purpose, ...

Northern high-latitude regions are warming more intensely than the rest of the world. This phenomenon, called Arctic amplification, is due in part to the decrease in sea ice extent and snow cover. Snow, which is present 9 months of the year, could have a significant effect on the increase in land surface temperatures by changing its reflective and insulating properties. Thawing of permafrost which could release important amount of soil carbone into the atmosphere could have a significant positive feedback on the future climate of the Arctic. The objective of this research project is to improve the monitoring of Arctic snow cover and ground temperatures. Detailed models of snow cover evolution such as the Crocus multi-layered model are unable to reproduce the particular physics of Arctic snow, which leads to significant uncertainties in the modeling of ground temperatures. New physical parameterizations have been implemented within the Crocus model to improve the vertical stratification of the snowpack by introducing vegetation effects (less dense snow at the bottom) and wind effects (denser snow at the surface), as well as to modify the thermal conductivity of snow. These new parameterizations allow a better representation of ground temperatures under the snowpack, validated with a large dataset in Alaska, Canadian Arctic and Siberia. The simulations thus carried out using the modified Crocus model, driven by the ERA-Interim meteorological reanalysis over the last 39 years (1979-2018), at the pan-Arctic scale, show a significant increase in snow density in spring as well as in snow moisture, mainly in spring and fall, accompanied by a significant decrease in the duration of the snow cover. These effects, combined with the increase in air temperature, lead to an increase in ground temperature of up to +0.89 K per decade for the month of June. In order to improve monitoring the spatial and temporal evolution of the snow cover, the use of microwave satellite observation data is proposed. Based on the analysis of a unique dataset of surface radiometric measurements, associated with the in-situ characterization of the snowpit (119 snowpits with simultaneous observations) in the Arctic and sub-Arctic zones, an optimal parameterization of the SMRT model has been defined. The results show that using a fitted exponential correlation length as a snow microstructure parameter in the Improved Born Approximation (IBA) electromagnetic model gives the best results compared to the other model configurations tested, with a mean error (RMSE) of less than 30% of the observations for subarctic snow and 24% for Arctic snow. Coupled with Crocus, the simulated brightness temperatures over the entire Arctic are significantly better with modified Crocus than with standard Crocus (38 K improvement in mean bias). These results pave the way for using the assimilation of satellite microwave observations into the Crocus model to improve simulations of Arctic snow density, a key snowpack parameter influencing the evolution of ground temperatures under the snow.; Les régions de hautes latitudes nord se réchauffent de façon plus intense que sur le reste du globe. Ce phénomène, appelé amplification arctique, est dû en partie à la diminution de l'étendue de glace de mer et de la couverture de neige. Par ses changements de pouvoirs réfléchissant et isolant, la neige, présente 9 mois de l'année, pourrait avoir un effet important sur l'augmentation des températures du sol. Le dégel du pergélisol à travers le carbone ainsi libéré serait susceptible d'avoir un impact important sur le climat futur de l'Arctique. Ce projet de recherche a pour objectif d'améliorer le suivi du couvert nival arctique et des températures du sol. À l'heure actuelle, les modèles détaillés d'évolution du manteau neigeux tels que le modèle Crocus ne parviennent pas à reproduire la physique particulière de la neige arctique ce qui conduit à des incertitudes importantes dans la modélisation des températures du sol. De nouvelles paramétrisations physiques ont été implémentées au sein du modèle Crocus pour améliorer la stratification verticale du manteau neigeux en introduisant les effets de la végétation (neige moins dense en profondeur) et les effets du vent (neige plus dense en surface), ainsi que pour modifier la conductivité thermique de la neige. Ces nouvelles paramétrisations permettent une meilleure représentation des températures du sol sous la neige, validée avec un large jeu de données en Alaska, dans l'Arctique canadien et en Sibérie. Les simulations ainsi réalisées à l'aide du modèle Crocus modifié, piloté par la réanalyse météorologique ERA-Interim sur les 39 dernières années (1979-2018), à l'échelle panarctique, montrent une augmentation significative de la densité de la neige au printemps ainsi que de l'humidité de la neige principalement au printemps et en automne, accompagnée d'une diminution significative de la durée d'enneigement. Ces effets cumulés à l'augmentation des températures de l'air entraînent une augmentation des températures du sol allant jusqu'à +0.89 K par décade pour le mois de juin. De façon à pouvoir améliorer le suivi de l'évolution spatiale et temporelle du couvert nival, l'utilisation de données d'observations satellitaires micro-onde est proposée. À partir de l'analyse d'un jeu de données unique de mesures radiométriques en surface associées à la caractérisation in-situ du manteau neigeux (119 snowpits avec des observations simultanées) en zone arctique et subarctique, une paramétrisation optimale du modèle de transfert radiatif SMRT a été définie. En utilisant une longueur de corrélation exponentielle ajustée comme paramètre de microstructure de la neige dans le modèle électromagnétique Improved Born Approximation (IBA), l'étude montre, par rapport aux autres configurations de modèles testées, de meilleurs résultats avec une erreur moyenne (RMSE) inférieure à 30% des observations pour la neige subarctique et 24% pour la neige arctique. Couplées à Crocus, les températures de brillance simulées sur l'ensemble de l'Arctique sont significativement meilleures avec Crocus modifié qu'avec Crocus standard (38 K d'amélioration de l'erreur en moyenne). Ces résultats ouvrent la voie à l'utilisation de l'assimilation des observations micro-onde satellitaires dans le modèle Crocus à grande échelle afin d'améliorer les simulations de densité de la neige arctique, paramètre clef du manteau neigeux influant sur l'évolution des températures du sol sous la neige.

Le biodiesel s’affirme comme une alternative à l’utilisation des carburants fossiles surtout parce qu’il est renouvelable, biodégradable, non toxique et non dommageable à l’environnement. Parallèlement, la gestion des déchets solides à Québec s’avère être une préoccupation majeure. Notre étude s’est donc focalisée sur la production de lipides pour leur conversion en biodiesel en utilisant un substrat à moindre coût tel que les boues d’épuration secondaires qui ont été collectées à la station d’épuration de la Communauté Urbaine de Québec (CUQ). Pour ce faire, différents types de boues (les boues lavées, non-lavées et centrifugées) ont été utilisées avec des concentrations en solides en suspension variant de 30 à 40 g/l pour la production de lipides par Trichosporon Oleaginosus. De plus dépendamment des cas, du glycérol brut purifié a été ajouté afin d’accroître cette production. Les résultats obtenus, à l’issu de ce travail ont montré que lorsque les boues sont lavées, elles permettent une meilleure accumulation de lipides. Mieux, l’impact de la variation des matières en suspension fut investigué et a montré qu’à une concentration en matières en suspension de 35 g/l plus 40 g/l de glycérol avec ces mêmes boues lavées, une concentration de 20,4 g/l de lipides est obtenue. De plus, la mesure des paramètres tels que l’OUR, l’OTR et le KLa a confirmé la performance du bioréacteur lorsqu’il est opéré sous ces conditions. Biodiesel is emerging as a favourable alternative to the fossil fuel extinctions since it is renewable, biodegradable, non-toxic and eco-friendly environment. Meanwhile, wastes management in Québec is proving to be a major concern. Then, our study is focused on lipid production for biodiesel conversion by using a lower cost substrate such as secondary wastewater sludge collected from the wastewater treatment plant of the Urban Community Québec (CUQ). Thus, to achieve this, different types of sludge such as washed sludge, unwashed and centrifuged are used with suspended solids ranging from 30 to 40 ...

Les concentrateurs photovoltaïques sont parmi les technologies d'énergies solaires les plus prometteuses. Ils ont une efficacité allant jusqu'à deux fois celle des panneaux photovoltaïques conventionnels. Malgré les avancements en recherche et développement, les concentrateurs photovoltaïques demeurent des systèmes relativement complexes. Cette même complexité laisse place à l'innovation et à la possibilité de réduire considérablement les coûts de fabrication. Dans le cadre de cette thèse, deux sites de tests sont développés et déployés pour faire l'analyse des performances des concentrateurs photovoltaïques plats. Quatre designs de cellules solaires sont caractérisés en laboratoire et incorporés dans les panneaux prototypes pour ensuite être individuellement étudiés. Les quatre designs sont ensuite comparés l'un à l'autre, et selon leurs emplacements, pour comprendre comment le design de la cellule affecte la performance des panneaux.

Dans un contexte mondial marqué par la lutte contre les changements climatiques et la dépendance des ressources d’énergies fossiles, la carbonatation minérale constitue une solution d’accompagnement dans l’attente de la transition énergétique. Il s’agit d’une réaction spontanée et exothermique entre le CO₂ et des oxydes métalliques, comme les oxydes de calcium et de magnésium présents dans certains déchets industriels ou résidus miniers, qui permet de stocker le CO₂ sous forme de carbonates à l’état solide thermodynamiquement stable. Cette étude est la suite des précédents travaux réalisés au sein de l’équipe de recherche à l’Institut national de la recherche scientifique qui ont mené au développement du procédé INRS. Ce procédé exploite les résidus miniers de serpentine riches en oxydes de magnésium résultants de l’ancienne activité minière dans le sud de la province du Québec. Dans ce procédé, la carbonatation est réalisée en trois étapes : l’activation thermique de la serpentine sous haute température, la dissolution de cette dernière après sa mise en contact avec le gaz contenant le CO₂ en solution sous température ambiante et une pression de 11.5 bars, suivie d’une réaction de précipitation pour former les carbonates sous une température plus élevée (>40°C). Dans cette thèse, la faisabilité de la réaction de dissolution sous pression atmosphérique a été démontrée. Le taux d’avancement de la réaction de dissolution de la serpentine a atteint 32% avec une concentration massique de serpentine en solution de 10%, soit pratiquement le même taux obtenu avec le même matériel sous une pression de 11,5 bars avec une concentration massique de 15%. Par la suite, une intégration énergétique avec une analyse par pincement a été réalisée dans le but d’optimiser l’exploitation des différentes sources de chaleur perdues dans le procédé. Cela a permis de réduire la demande en énergie thermique de 16%. Cela a aussi eu pour conséquence d’améliorer l’efficacité de séquestration nette puisque les émissions de CO₂ propres au ...

Cet article explique pourquoi et comment différents paradigmes énergétiques et leur économie politique ont affecté les institutions de relations professionnelles et industrielles au fil du temps. S’appuyant sur une nouvelle littérature qui considère les sources d’énergie comme un référent analytique central, sont discutés et présentés les contextes économiques reposant successivement sur le charbon, le pétrole, le nucléaire et le solaire. Alors que la possibilité d’un contrôle de la main-d’œuvre sur l’extraction et la distribution du charbon a favorisé le développement d’institutions démocratiques et d’un État-providence dans les régimes occidentaux et dans les économies récemment développées de ce que l’on appelle les pays du Sud, le « pétro-capitalisme » et l’économie politique de l’énergie nucléaire ont contribué au démantèlement des marchés internes du travail et à la crise des institutions classiques du droit du travail et des relations professionnelles1. Contrairement au pétrole et au nucléaire, les énergies renouvelables pourraient favoriser le passage d’un modèle économique extractif à un modèle génératif et participatif : en introduisant plus de démocratie dans le pouvoir politique et économique de l’énergie, les énergies renouvelables pourraient mieux servir le bien-être humain, le travail et l’environnement. This article discusses how and why different energy paradigms and their political economies have affected labour and industrial relations institutions over time. Drawing on a novel literature that considers energy sources as a core analytical referent, the following trajectories are presented and discussed. While the possibility of labour control over the mining and distribution of coal has favoured the development of democratic institutions and welfare state in Western jurisdictions and in recently developed economies in the so-called Global South, ‘petro-capitalism’ and the political economy of nuclear energy have contributed to the dismantling of internal labour markets and to the crisis of classical labour law and industrial relations institutions. In contrast to oil and nuclear power, renewable energy sources could favour the transition from an extractive economic model to one that is generative and participatory: by re-democratising the political and economic power of energy, renewables might be able to better serve human welfare, labour and the environment.