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Pyrolysis is a key step in the thermochemical conversion processes of biomass for the synthesis of second generation biofuels. The objective is to improve our understanding of the mechanisms of pyrolysis at the particle scale. It appears necessary to first get new data by controlling the operating conditions in order to secondly validate models. An experimental device has been developed to study the pyrolysis of wood centimeter-scale particle between 450 and 1050°C. The internal temperature, the mass and size of the particle, and instantaneous gas yields were monitored continuously. The products of pyrolysis were characterized. The model developed in a two dimensional system by the Catholic University of Louvain was chosen to describe the experimental conditions and simulate the results. Significant differences between model and experiments were observed. The comparison between simulated and experimental results and the results of a parametric study are used to identify ways to improve the reliability and the predictive ability of the simulations. The measurement of the particle thermal properties was one of the identified ways and was studied carefully. Correlations are proposed to describe the variations of both wood and char heat capacities and thermal conductivities with the pyrolysis temperature until 1050°C.; La pyrolyse est une étape clé des procédés de synthèse thermochimique des biocarburants de deuxième génération. Notre objectif a été d'améliorer la compréhension des mécanismes impliqués à l'échelle d'une particule. Il apparaît nécessaire en premier lieu d'acquérir de nouvelles données expérimentales en maîtrisant les conditions opératoires, pour dans un second temps valider des modèles. Un dispositif expérimental a été développé pour étudier la pyrolyse d'une particule de bois de taille centimétrique entre 450 et 1050°C. La température interne, la masse et les dimensions de la particule ainsi que les rendements instantanés en gaz ont été suivis en temps réel. Les produits de pyrolyse ont été caractérisés. Le modèle développé dans un système à deux dimensions par l'Université Catholique de Louvain a été utilisé pour décrire les conditions expérimentales et simuler les résultats. Des écarts significatifs entre modèle et expérience ont été observés. La comparaison des données simulées et expérimentales ainsi que l'analyse des résultats d'une étude paramétrique permettent d'identifier des pistes d'amélioration du modèle. Les propriétés thermiques de la particule ont été déterminées expérimentalement. Des corrélations sont proposées pour décrire les variations des chaleurs massiques et des conductivités thermiques du bois et du résidu carboné en fonction de la température de pyrolyse, jusqu'à 1050°C.

info:eu-repo/semantics/published

Une compréhension sans cesse plus pointue des processus élémentaires de transferts de charges et d’énergie, qui sont à la base même de nombreux processus biologiques, permet non seulement l’élaboration mais aussi l’amélioration de la mise au point de molécules photoactives utiles dans différentes applications. C'est le cas (i) de systèmes moléculaires et supramoléculaires destinés à mimer efficacement la photosynthèse, ou encore (ii) de molécules photoactives capables d’interagir avec des macromolécules biologiques et d’induire une transformation de ces biomolécules. C’est dans ce cadre général que s’inscrit l’élaboration de nouveaux complexes polyazaaromatiques de Ru(II) capables d’interagir avec la double hélice d’ADN et de photoréagir avec sa base la plus réductrice, la guanine, par transfert d’électron photoinduit. C’est sur la base de ces processus que des nouveaux agents antitumoraux photoactivables ont pu être développés. L’utilisation de complexes de Ru(II) dans le design d’entités supramoléculaires polymétalliques destinées à jouer le rôle de collecteurs de lumière et permettant ainsi de mimer les systèmes d’antennes naturels s’intègre également dans cette démarche. L’ensemble de notre travail s’est concentré sur ces deux domaines d’applications. Par l’étude de différents processus de transfert de charges/d’énergie au sein des complexes seuls (processus intramoléculaires) ou en interaction avec un environnement spécifique (processus intermoléculaires), nous avons souhaité mettre en évidence l’intérêt de l’utilisation d’un nouveau ligand plan étendu, le tpac, au sein de complexes du Ru(II). Un tel ligand permet en effet de conférer d’une part une affinité élevée des complexes résultants pour l’ADN, et d’autre part, de par sa nature pontante, de connecter des unités métalliques entre elles au sein d’entités supramoléculaires de taille importante. Les propriétés photophysiques de quatre complexes basés sur le ligand plan étendu tpac, le [Ru(phen)2tpac]2+ (P) et son homologue dinucléaire le [(phen)2Ru tpac ...

National audience; The fruit, vegetable and potato (FLP) sectors are characterised by a high structural diversity linked to the many species and varieties cultivated and to very varied production and marketing structures. The very strong competition imposed by the long distribution and import-export channels has gradually led, for reasons of economic rationality, to a specialisation of the production basins and part of the farms with standardisation of production means and products, but also the disappearance of many small farms. Overall, these changes have resulted in an erosion of surfaces and a decrease in the volumes produced for the majority of sectors with the exception of potatoes and certain nuts. Nevertheless, the dynamism of certain "product" sectors has led to a revival of competitiveness and/or a better Plénet D. et al. 80 Innovations Agronomiques 68 (2018), 79-105 development of the offer thanks to approaches relating to the development of high-tech systems, the reduction in the use of synthetic products, segmentation and commercial differentiation, and the creation of quality signs. In addition, the renewal of short and local circuits has recently made it possible to develop a very diversified network of farms in all regions. The emergence of high expectations for organic farming products and for healthy and sustainable agro-food systems offers new opportunities today. To benefit from them, the FLP sectors will have to develop coherent strategies to strengthen complementarities and synergies between different production, processing and marketing systems. These diversity enhancement strategies will contribute to increasing the economic and environmentalrobustness of the FLP sectors.; Les filières fruits, légumes et pomme de terre (FLP) se caractérisent par une diversité structurelle importante liée aux nombreuses espèces et variétés cultivées et à des structures de production et de commercialisation très variées. La très forte concurrence imposée par les circuits longs de la grande distribution et de l’import-export a progressivement entrainé pour des raisons de rationalité économique une spécialisation des bassins de production et d’une partie des exploitations avec une standardisation des moyens de production et des produits, mais aussi la disparition de nombreuses petites exploitations. Globalement, ces évolutions se sont traduites par une érosion des surfaces et une diminution des volumes produits pour la majorité des filières à l’exception de la pomme de terre et de certains fruits à coque. Néanmoins, le dynamisme de certaines filières « produit » a entrainé un regain de compétitivité et/ou une meilleure valorisation de l’offre grâce à des démarches portant sur le développement de systèmes à haute technicité, la réduction d’utilisation des produits de synthèse, la segmentation et la différenciation commerciale, et la création de signes de qualité. Par ailleurs, le renouveau des circuits courts et de proximité permet depuis peu de développer dans toutes les régions un tissu d’exploitations très diversifiées. L’émergence d’une forte attente pour les produits de l’agriculture biologique et pour des systèmes agro-alimentaires sains et durables offre aujourd’hui de nouvelles opportunités. Pour en bénéficier, les filières FLP devront élaborer des stratégies cohérentes afin de renforcer les complémentarités et les synergies entre différents systèmes de production, de transformation et de commercialisation. Ces stratégies de valorisation de la diversité contribueront à accroitre la robustesse économique et environnementale des filières FLP.

Les résultats de trois années d’expérimentation de cultures intermédiaires en région limoneuse à l’Université catholique de Louvain ont permis d’évaluer l’intérêt de plusieurs espèces de graminées et légumineuses en culture pure ou en mélange. Les performances ont été jugées sur leur capacité à prélever l’azote du sol, à produire un fourrage en quantité et en qualité suffisantes et à fournir un couvert répondant à différents critères agronomiques pendant l’interculture. Les résultats montrent que les graminées en culture pure ou en mélange avec légumineuses sont aptes à réduire de manière significative la quantité d’azote minéral du sol en début de période de drainage, pour autant que la proportion de non légumineuse constitue au moins 50 % du mélange. La biomasse produite par la plupart des couverts permet de récolter un fourrage d’appoint qui peut s’avérer utile en cas de pénurie. Experiments on catch crops were carried out over a period of three years in the loamy region of Belgium at the Catholic University of Louvain. The results were used to evaluate the performance of certain species of grass and legume, in pure or mixed culture. The performance of each species was judged according to its ability to take up nitrogen (catch crops), to produce forage of a sufficient quality and to meet certain agronomic criteria for intercropping. The results showed that grasses in pure culture or when mixed with legumes were able to significantly reduce soil nitrogen at the beginning of the drainage period, provided that the proportion of non-legumes constituted at least 50% of the mixture. Biomass produced by most of the tested crops can be harvested as complementary forage, which can be useful in times of shortage.

RESUME :Le but de cet article est d'étudier comment la naissance et la croissance d'une économie estsusceptible d'affecter le fonctionnement de son environnement modélisé sous la forme d'uncycle naturel. Afin de mettre en évidence les facteurs qui stabilisent le système formé par lecycle naturel et l'économie et ceux qui au contraire sont susceptibles de le déstabiliser et de leconduire à l'effondrement, différents cas de figure sont envisagés selon la nature (i) des coûtsmarginaux d'extraction d'une ressource renouvelable faisant partie du cycle et (ii) des impactsde la pollution sur l'environnement. ABSTRACT:The aim of this article is to study how the birth and growth of an economy could affect itsenvironment modelled as a natural cycle. In order to underline the factors that stabilises thesystem formed by the natural cycle and the economy and those that are likely to destabilise andlead it to collapse, we study different cases depending on the form of (i) the marginal extractioncosts of a renewable resource included in the cycle and (ii) the impact of pollution on theenvironment. info:eu-repo/semantics/published

Nowadays, hydrocarbons combustion is the main way to generate energy for human activities. However, the intensive use of the combustion leads to abundant emission of pollutants. CO2 is a pollutant inevitably formed in hydrocarbon flames. This chemical compound is a greenhouse effect gas, which is responsible to the detected global warming. Biofuels, such is ethanol, are actually widely used, as they do not increase the total quantity of green house effect gases in the atmosphere. Indeed, these fuels can be produced from biomass, which have absorbed equivalent amounts of CO2 than those emitted during their combustion. Mainly for this reason, the use of biofuels is currently in constant progress. Therefore, the understanding of each step of ethanol combustion and the development of an accurate oxidation mechanism are of high importance. So, one of the aims of this study consists to investigate ethanol and acetaldehyde combustion, this second chemical compound being an key intermediate specie during the ethanol combustion. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and soot are also pollutants formed in rich hydrocarbon flames. Their emissions are hazardous as these species are responsible for both health and environmental problems. It has been previously identified that some fuel additives, such as oxygenated compounds, can inhibit the production of those pollutants. The understanding of such process requires fundamental studies of the effects of additives on PAHs and soot formation in flames. So, the second main objective of the present research consists to investigate effects of the addition of oxygenated compounds (ethanol, acetaldehyde and acetic acid) on soot precursors in ethylene flames. To achieve these goals, for each oxygenated fuels, the experimental mole fraction profiles of chemical species (stable, radical and intermediates) have been firstly measured in three flat premixed flames which have different equivalence ratios. Those flames are stabilised at low pressure on a burner. The experimental setup used consists of a molecular beam mass spectrometer system (MBMS) combined with electron impact ionization (EI). Those results give information about chemical process involved during the combustion of those fuels. Then, the effects of the addition of those oxygenated compounds in ethylene flames have been experimentally investigated. Identification and measurement of chemical species in additive/C2H4/O2/Ar flames have been performed by Gas Chromatography at different heights above the burner. This experimental method has allowed the detection of small hydrocarbons, such as PAHs and soot precursors. In order to identify the additive’s effects, those experimental results were compared with data measured in two C2H4/O2/Ar flames. Finally, a kinetic study was conducted in order to simulate all experimental data measured. It required the building of a kinetic mechanism composed of 857 reactions involving 141 chemical species, by thoroughly reviewing the available literature. This mechanism ensures a reasonably good modelling of the combustion of ethanol, acetaldehyde and acetic acid over the wide range of experimental conditions investigated and are also suitable for the modelling of soot precursors in rich ethylene flames. The validity of the mechanism has also been checked against other experimental results concerning ethanol (oxidation in a JSR at 1 and 10atm, ignition in a shock tube, combustion in partially-premixed, and non-premixed flames, laminar burning velocities). By using this mechanism, the kinetic schemes occurring in these flames have been established and effects of oxygenated additives have been characterised. De nos jours, la combustion d’hydrocarbure est la principale voie de production d’énergie pour l’homme. Malheureusement, l’usage intensif de la combustion résulte en d’abondantes émissions de divers composés nuisibles pour l’environnement. Le CO2 fait partie de ceux-ci et est inévitablement formé dans des flammes d’hydrocarbures. Ce composé est un gaz à effet de serre, et une grande partie de la communauté scientifique reconnaît aujourd’hui que l’augmentation des teneurs atmosphériques en ce gaz est un facteur responsable du réchauffement climatique global observé. Afin de ne plus accentuer les concentrations atmosphériques de ce gaz, il a été envisagé d’utiliser des biocarburants tels que de l’éthanol. Comme ceux-ci sont produits à partir de biomasse ayant préalablement absorbé du CO2, l’utilisation de tels combustibles ne doit a priori pas engendrer une accumulation de ce gaz. Principalement pour cette raison, l’utilisation de biocarburants est en progression continuelle ces dernières années. Dès lors, il est important d’améliorer la compréhension des processus chimiques intervenant lors de la combustion de l’éthanol. Dans cette optique, cette étude s’est intéressée à la combustion de l’éthanol et de l’acétaldéhyde qui est un intermédiaire-clé lors de la combustion de ce biocarburant. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les particules de suie sont deux autres types de polluants couramment produits dans des flammes. Leur émission est jugée problématique principalement par le fait que ces composés sont cancérigènes. Une des solutions envisagées pour limiter leur formation est d’utiliser des additifs aux combustibles traditionnels, dont notamment des composés oxygénés. Cependant, le mode d’action de tels additifs n’est actuellement pas clairement identifié. C’est pourquoi la deuxième partie de cette étude s’est intéressée aux effets d’ajout de trois composés oxygénés (éthanol, acétaldéhyde et acide acétique) dans des flammes riches d’éthylène. Les objectifs des recherches qui ont été entreprises sont donc d’étudier successivement la combustion de l’éthanol, de l’acétaldéhyde et de l’acide acétique dans des flammes où ils sont l’unique combustible, et d’ensuite caractériser leur impact lorsqu’ils complètent de l’éthylène comme combustible de flammes riches. Dans un premier temps ces recherches se sont attelées à acquérir des donnés expérimentales propres à ces systèmes. Ainsi, pour chaque composé oxygéné, trois flammes plates, laminaires et unidimensionnelles ont été stabilisées à basse pression sur un brûleur. Leurs compositions ont été déterminées par spectrométrie de masse à échantillonnage par faisceau moléculaire (MBMS). Il a ainsi été possible de déterminer la structure de ces flammes, c’est-à-dire l’évolution des fractions molaires de leur constituant en fonction de la distance au brûleur. L’interprétation de ces résultats a permis de mettre en évidence quelques informations sur les processus chimiques intervenants dans ces flammes. Par la suite, chacun de ces composés a été étudié lorsqu’ils sont ajoutés dans les gaz frais de flammes riches d’éthylène. L’identification et la quantification des espèces présentes dans ces flammes ont été réalisées par chromatographie en phase gazeuse. Cette technique expérimentale a permis de suivre l’évolution des fractions molaires en fonction de la distance au brûleur d’un grand nombre de composés chimiques dont certains précurseurs à la formation des hydrocarbures aromatiques polycycliques. Ces résultats expérimentaux ont été comparés à ceux mesurés dans deux flammes de référence brûlant uniquement de l’éthylène. L’efficacité de chacun des composés oxygénés pour diminuer la production de ces précurseurs a ainsi pu être caractérisée. Dans un second temps, cette étude a visé l’élaboration d’un modèle capable de reproduire toutes les données expérimentales acquises. Cette partie a nécessité le développement d’un mécanisme cinétique dans lequel 141 espèces distinctes réagissent au travers de 857 réactions. Ce mécanisme se base sur plusieurs études antérieures. Il permet globalement de simuler correctement tous les résultats expérimentaux mesurés dans les flammes ainsi que certaines autres mesures précédemment publiées et propres à la combustion ou à l’oxydation de l’éthanol (profils mesurés en réacteur, délais d’auto-inflammation,…). Sur base de ce mécanisme, il a finalement été possible d’identifier tous les processus chimiques intervenant lors de la combustion des différents combustibles étudiés et de caractériser l’influence des composés oxygénés dans les flammes riches d’éthylène. (CHIM 3) -- UCL, 2011

Les Etudes Probabilistes de Sûreté (EPS) de niveau 2 en centrale nucléaire visent à identifier les séquences d’événements pouvant correspondre à la propagation d’un accident d’un endommagement du cœur jusqu’à une perte potentielle de l’intégrité de l’enceinte, et à estimer la fréquence d’apparition des différents scénarios possibles. Ces accidents sévères dépendent non seulement de défaillances matérielles ou d’erreurs humaines, mais également de l’occurrence de phénomènes physiques, tels que des explosions vapeur ou hydrogène. La prise en compte de tels phénomènes dans le cadre booléen des arbres d’événements s’avère difficile, et les méthodologies dynamiques de réalisation des EPS sont censées fournir une manière plus cohérente d’intégrer l’évolution du processus physique dans les changements de configuration discrète de la centrale au long d’un transitoire accidentel. Cette thèse décrit l’application d’une des plus récentes approches dynamiques des EPS – la Théorie de la Dynamique Probabiliste basée sur les Stimuli (SDTPD) – à différents modèles de déflagration d'hydrogène ainsi que les développements qui ont permis cette applications et les diverses améliorations et techniques qui ont été mises en oeuvre. Level-2 Probabilistic Safety Analyses (PSA) of nuclear power plants aims to identify the possible sequences of events corresponding to an accident propagation from a core damage to a potential loss of integrity of the containment, and to assess the frequency of occurrence of the different scenarios. These so-called severe accidents depend not only on hardware failures and human errors, but also on the occurrence of physical phenomena such as e.g. steam or hydrogen explosions. Handling these phenomena in the classical Boolean framework of event trees is not convenient, and dynamic methodologies to perform PSA studies are expected to provide a more consistent way of integrating the physical process evolution with the discrete changes of plant configuration along an accidental transient. This PhD Thesis ...