Dissertations / Theses on the topic 'Biocarburants – Environnement'

Poussees d'abord par des considerations de politiques energetique liees aux prix du petrole, les perspectives de developpement en europe, mais surtout en france, de la production de bio-ethanol s'eclairent sous un jour nouveau avec l'apparition de stocks durables d'excedents sucriers et cerealiers. En meme temps, la progression des politiques de protection de l'environnement conduit a des mesures de suppression du plomb des carburants automobiles, donnant des chances supplemantaires a ce produit de substitution qu'est l'alcool-carburant, issu de sucre ou d'amidon de cereales. Le developpement d'une filiere agro-energetique autour du bio-ethanol se heurte au cout eleve de sa fabrication, compare a ses concurrents possibles. La faisabilite de cette production passe par des soutiens financiers nationaux et communautaires pour lesquels les solutions sont encore largement a rechercher, avant meme de les faire admettre. Le developpement a grande echelle de la production de bio-ethanol represente donc un enjeu politique qui designe les pouvoirs publics : l'etat, mais aussi la communaute europeenne et, dans une moindre mesure, eventuellement les regions, voir meme les localites comme lieux de decisions et donc, lieux d'exercice des strategies deployees<br>The defelopment in europe and especially in france of the bioethanol strain, initially encouraged by the rising price of oil has come under new consideration since the apparition of long-term surplus stock-piles of sugar and grain. At the same time, the progress of polisies concerning the protection of the environment has led to measures banning lead from petrol thus giving a fresh impetus to this substitute product : bioethanol which is derived from sugar and starch. The development of an agro-energy stream around bio-ethanol is hindered by the high cost of production compared to other equivalent competing products. The feasibility of production requires financial support from the state and the e. C, a problem which needs solving before bio-ethanol can even be considered. The development on a large scale of bio-ethanol production is a political issue. The state, the e. C and to a lesser extent the regions, not to mention local authorities are thus sollicited as loci of decision, as forums where various strategies and interests contend with one another

Propulsée par la crise énergétique, la production de jatropha, plante oléagineuse cultivée comme biocarburant, a bénéficié d’investissements massifs à l’échelle globale à partir de 2007. Cette expansion est due à la fois aux politiques énergétiques incitatives, au soutien économique des différents gouvernements et à la puissance du lobby industriel. L’objectif des pays non-producteurs de pétrole de réduire une partie de leur facture énergétique par la production des biocarburants se conjugue à l’intérêt des investisseurs nationaux et étrangers face aux nouvelles opportunités de profit que représente la compensation des émissions de carbone à travers les plantations de jatropha. Adoptant une perspective multiscalaire et une approche issue de l’écologie politique et de l’anthropologie du développement, l’étude de cas proposée dans cette thèse examine les rôles et les implications économiques et politiques des différents acteurs nationaux et transnationaux (État malien, institutions transnationales, secteur privé, organismes non gouvernementaux) associés à la promotion et à la production du jatropha comme culture énergétique au sud du Mali, tout en offrant une analyse critique des discours qu’ils produisent et de la configuration développementiste sur laquelle ils s’appuient. Le dispositif de gouvernance internationale de l’environnement, faisant appel à la fois aux stratégies discursives et aux pratiques normatives de la lutte aux changements climatiques, est examiné afin de comprendre comment il participe à la construction des politiques publiques en faveur des biocarburants en général et du jatropha en particulier. Les mécanismes politiques et économiques impliqués dans la mise en place de la filière jatropha sont également étudiés, à la lumière de leurs impacts sur les dynamiques socioéconomiques locales. En dernier lieu, cette thèse démontre comment, face à la tentative d’intégration « participative » et subventionnée des producteurs paysans contractuels à l’économie de marché, ces derniers, déçus par les faibles rendements et les revenus insignifiants associés à la culture du jatropha, opposent une résistance passive en abandonnant progressivement les plantations de jatropha ou en détournant les petites quantités récoltées au profit de la transformation domestique en savon par les femmes.<br>Propelled by the energy crisis, the production of jatropha, an oilseed plant cultivated as a biofuel, has benefited from massive investments on a global scale since 2007. This expansion is due to both incentive energy policies, the economic support of various governments and the power of the industrial lobby. The objective of non-oil-producing countries to reduce part of their energy bill through biofuel production is combined with the interest of national and foreign investors in the new profit opportunities offered by offsetting carbon emissions through jatropha plantations. Adopting a multiscalar perspective and an approach derived from political ecology and development anthropology, the case study proposed in this thesis examines the roles and economic and political implications of the various national and transnational actors (state of Mali, transnational institutions, private sector, non-governmental organizations) associated with the promotion and production of jatropha as an energy crop in southern Mali, while providing a critical analysis of the discourses they produce and the developmental configuration on which they rely. The international environmental governance mechanism, which draws on both discursive strategies and normative practices in the fight against climate change, is examined in order to understand how it participates in the construction of public policies in favour of biofuels in general and jatropha in particular. The political and economic mechanisms involved in the establishment of the jatropha sector are also studied in the light of their impacts on local socioeconomic dynamics. Finally, this thesis demonstrates how, faced with the attempt to integrate contract farmers into the market economy in a "participatory" and subsidized manner, the latter, disappointed by the low yields and insignificant incomes associated with jatropha cultivation, are putting up passive resistance by gradually abandoning jatropha plantations or diverting the small quantities harvested in favour of domestic processing into soap by women.

Cette thèse vise à fournir des bases d’informations et des outils qui font actuellement défaut dans l’analyse environnementale des filières biocarburant, en particulier dans l’analyse de cycle de vie (ACV). Ce travail comprend deux volets complémentaires. Le premier volet s’intéresse aux filières biocarburants à l’échelle internationale. Une étude descriptive permet de définir le système PEC (Production, Elaboration, Consommation) pour représenter ces filières. Dans cette représentation, un outil de reconstitution des filières basé sur les flux d’échanges internationaux en bioproduits est développé. Appliqué aux consommations de biodiesel de l’Union Européenne (UE), cet outil montre que les surfaces agricoles mobilisées au sein l’UE passent de 72% du total en 2004 à 24 % en 2009. Les surfaces agricoles « distantes » (hors UE) sont à la fois mobilisées par importations de bioproduits (22 à 46%) et à travers les importations directes de biodiesel (0 à 40%). Cet outil produit des matrices d’allocations d’impacts basées sur les consommations nationales, utiles pour l’ACV. Le deuxième volet s'intéresse aux zones de production de matières premières en considérant une échelle locale afin d’intégrer leurs hétérogénéités spatiales et leurs spécificités territoriales. Les zones de production sont localisées dans les principaux pays producteurs approvisionnant les filières biocarburants de l’UE. L’examen de ces situations de production permet d’identifier la nature des impacts locaux in situ et d’en analyser la criticité en fonction du contexte national et territorial. Des approches spatialisées à partir de Systèmes d’Information Géographique (SIG) sont appliquées aux filières bioéthanol au Brésil. Ces approches aboutissent à la caractérisation des zones d’emprises dues aux unités de bioéthanol au Brésil, ainsi qu’à la mesure d’indicateurs propres aux différents bassins de production identifiés (stabilité spatiotemporelle de l’expansion de la canne à sucre). La compréhension des structurations et des interactions à l’échelle des filières couplée à la mise en œuvre d’approches spatialisées conduit à mieux prendre en compte les aspects spatiaux prépondérants dans l’analyse environnementale et les études ACV des biocarburants consommés en Europe<br>This work aims to provide informations and tools that are currently lacking in the environmental analysis of biofuels, especially in the life cycle analysis (LCA). This work includes two complementary parts. The first part focuses on biofuels supply chains at international scale. A descriptive study allows us to define the PEC system (Production, Elaboration, Consumption) to represent these supply chains. A tool is developed to describe and quantify PEC entities from biofuel consumption to areas of primary crops production. This tool is applied to biodiesel consumption in the EU using bioproducts flows data taken from international trade databases. It shows that biodiesel consumption involves a rapidly growing contribution of crop areas outside the EU (Non-EU), increasing from 28% in 2004 to 76% in 2009. Non-EU crop areas are indeed simultaneously mobilised through imports of bioproducts (22-46%) and through direct imports of biodiesel (0-40%). This tool eventually produces allocation matrices, based on national consumption, which are useful for LCA. The second part focuses on primary crops areas by considering a local level in order to integrate their spatial heterogeneities and territorial specificities. Primary crop areas in major producing countries supplying EU's biofuel consumptions are localised. Examination of the production situation in important countries allows to identify the nature of in situ local impacts and to study criticality of impacts in the national and territorial context. Then, spatial approaches based on Geographic Information Systems (GIS) are applied to bioethanol industries in Brazil. In this approach, about 620 ethanol plants in Brazil are localised using GIS and their supply areas are characterised. This leads to the measurement of specific indicators, such as spatiotemporal patterns of sugarcane expansion. These results are a contribution to the understanding of the structure and interactions among supply chains and to a better consideration of the spatial aspects in environmental analysis and LCA studies of biofuels consumed in Europe

Le développement des biocarburants soutenu par la communauté internationale connait un essor depuis le début des années 2000 à l'échelle mondiale pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, répondre aux préoccupations énergétiques des pays industriels et diminuer la pauvreté énergétique dans les pays du sud. Cette stratégie rencontre plusieurs controverses qui portent sur les impacts socio-économiques des biocarburants et les trajectoires technologiques les mieux adaptées aux besoins de développement des pays d'Afrique sub-saharienne. L'objectif de la thèse est de comprendre les déterminants des processus d'innovation technologique sur la production des biocarburants. La thèse pose pour cela deux hypothèses. La première hypothèse structurée par le croisement entre les théories de la transition et les analyses systémiques de l'innovation repose sur le déterminisme institutionnel des processus d'innovation technologique qui structure l'émergence du secteur des biocarburants. La seconde hypothèse suppose que l'émergence et le développement du secteur bioénergétique résulte des conditions d'adoption micro-économiques et territoriales de la production des cultures énergétiques. Le test de ces hypothèses est réalisé en mobilisant un référentiel d'analyse en termes de système d'innovation dans le cas de la filière Jatropha au Burkina Faso. Les résultats soulignent que l'émergence des technologies biocarburants dans les pays d'Afrique subsaharienne est liée aux changements institutionnels induits par les crises énergétiques et environnementales. Ces changements institutionnels activent des ressources favorables à l'émergence et à la dissémination des technologies sur les biocarburants. Au Burkina Faso, ces changements sont impulsés par les politiques européennes et celles d'organisations sous régionales telles que l'UEMOA et la CEDEAO. Une modélisation économétrique permet de manière complémentaire de tester les conditions d'adoption micro-économique et d'implémentation des innovations technologiques sur les biocarburants. Les facteurs structurels de l'exploitation agricole (capital foncier, situation alimentaire, perception) ; la proximité des acteurs de la filière ; ainsi que les variables institutionnelles inhérentes au renforcement des capacités et compétences apparaissent structurants de ces processus d'adoption sur le Jatropha. Cette adoption dépend enfin des modèles technologiques qui permettent d'intégrer d'un point de vue territorial les phases de production de la matière première, transformation et utilisation dans un mécanisme de réponse aux besoins prioritaires du développement du Burkina Faso<br>Biofuel development supported by the international community expands since the early 2000s globally to reduce emissions of greenhouse gases, meet the energy concerns of industrial countries and reduce energy poverty in the countries of south. This strategy meets several controversies that address the socioeconomic impacts of biofuels and the most appropriate technological trajectories to the needs of developing countries in sub-Saharan Africa. The aim of the thesis is to understand the determinants of the process of technological innovation on the production of biofuels. The thesis raises two hypotheses for this. The first assumption structured by intersection between the theories of transition and systemic analysis of innovation based on institutional determinism of technological innovation process that structures the emergence of the biofuel sector. The second assumption is that the emergence and development of the bioenergy sector resulting conditions of micro-economic and territorial adoption of the production of energy crops. The test of these hypotheses is achieved by mobilizing an analytical reference in terms of innovation system in the case of the Jatropha sector in Burkina Faso. The results highlight the emergence of biofuels technologies in sub-Saharan Africa is related to institutional changes induced by the energy and environmental crises. These institutional changes enable favorable resources to the emergence and diffusion of technology on biofuels. In Burkina Faso, these changes are driven by European policies and those of sub-regional organizations such as UEMOA and ECOWAS. Econometric modeling allows complementary way to test the conditions of microeconomic adoption and implementation of technological innovations on biofuels. Structural factors of the farm (land capital, food situation, perception); the proximity of the actors of the sector; and institutional variables inherent in capacity building and skills appear structuring of these processes of adoption of Jatropha. This adoption also depends technological models that integrate a territorial perspective the production phases of the raw material, processing and use in a response mechanism to the priority needs of the development of Burkina Faso

Les besoins en électricité des populations ivoiriennes vivant en milieu rural non couvert par le réseau électrique interconnecté sont satisfaits par des groupes électrogènes fonctionnant au gazole. L’utilisation de cette source d’énergie fossile comporte des risques à savoir la menace sur l’approvisionnement en électricité de ces zones et l’accroissement des émissions de gaz à effet de serre. Face à ces risques, la recherche de sources d’énergies alternatives reste une préoccupation majeure. Parmi les solutions, nous proposons comme source d’énergie d’utiliser le biodiesel de jatropha pour alimenter ces groupes électrogènes en zones rurales isolées. Cependant, avant d’envisager un tel projet, il importe d’en étudier la faisabilité et la pérennité. C’est le travail abordé dans cette thèse où les performances environnementales et énergétiques du biodiesel de jatropha utilisé comme combustible par un groupe électrogène servant à produire de l’électricité pour une localité ivoirienne isolée ont été étudiées à partir de la méthode de l’analyse du cycle de vie complétée par une analyse exergétique et une analyse technico-économique<br>Some remote areas in Côte d’Ivoire are not covered by the interconnected grid. For these areas, the electricity needs of people are met by diesel generators. There are some risks with the use of diesel as fossil fuel such as the threat to the electricity supply of these areas and the increase of greenhouse gas emissions. These risks make alternative energy a major concern. Among the solutions that could be considered, we propose the jatropha biodiesel as energy source used in the diesel generators to produce electricity in these remote areas. However, it’s important before considering such a project to study its feasibility. It is the work dedicated to this thesis where the environmental and energy performances of jatropha biodiesel used as fuel by diesel generator have been studied through the life cycle assessment completed by an exergy analysis, technical analysis and economical analysis

Cette thèse, réalisée dans le cadre d'un contrat CIFRE entre l'entreprise Renault et l'Institut PPRIME (UPR CNRS 3346, ISAE-ENSMA-Université de Poitiers), porte sur les analyses de cycles de vie des carburants et énergies alternatives. Le secteur de la mobilité individuelle fait face à de nombreux défis : réchauffement climatique, pollution urbaine, épuisement des ressources, etc. Par conséquent, différentes alternatives se présentent pour répondre à ces défis : agrocarburants, hydrogène, véhicule électrique, etc. L'AVC permet d'évaluer les impacts environnementaux d'un produit ou d'un système. La thèse porte sur la prise en compte des impacts locaux liés à la production et à la consommation des énergies automobiles alternatives en retenant particulièrement les carburants de référence que sont le diesel et l'essence mais aussi les agrocarburants de première génération et l'électricité. Elle traite en particulier des problématiques de pertinence de ces impacts, notamment en cherchant à établie quels impacts retenir et comment les améliorer (prise en compte de la différentiation entre milieu urbain et milieu rural et entre sources hautes et basses). La seconde partie de la thèse étudie l'impact de l'usage du véhicule, en s'intéressant spécialement aux polluants locaux émis selon la norme de dépollution du véhicule et le cycle de roulage utilisé. Le tout vise à obtenir des résultats d'AVC scientifiquement plus robustes et plus facilement interprétables pour une prise de décision fiable, valide dans la durée et cohérente avec les grands enjeux stratégiques de Renault. Les résultats montrent une empreinte environnementale complexe à analyser : alors que l'électricité renouvelable apporte de vrais gains vis-à-vis des carburants conventionnels, l'électricité fossile possède un bilan mitigé selon l'impact regardé. Par ailleurs, les agrocarburants présentent un bilan globalement négatif vis-à-vis des carburants conventionnels. Enfin, la distinction urbain / rural permet de mettre en évidence les gains sur la santé associés au véhicule électrique.

L'épuisement des réserves pétrolières et l'augmentation de la concentration du gaz à effet de serre CO2 sont les deux principaux problèmes connus liés à l'utilisation des carburants fossiles. Les biocarburants apparaissent comme un des moyens permettant à la fois une diminution de la dépendance au pétrole et une réduction de l'impact néfaste des moteurs automobiles sur l'environnement. Les biocarburants sont en effet considérés comme une source d'énergie renouvelable. L'objectif de cette thèse était de développer et valider les modèles cinétiques de combustion des composés oxygénés de biocarburants : l'éthanol, les biocarburants de deuxième-génération des familles du furane (furane, 2-méthylfurane, 2,5-diméthylfurane), du tétrahydrofurane (tétrahydrofurane, 2-méthyltétrahydrofurane) et le tétrahydropyrane, en utilisant les nouvelles données obtenues en flamme laminaire pré-mélangée à basse pression. De 20 à 60 produits ont été quantifiés par chromatographie en phase gazeuse et identifiés par couplage avec la spectrométrie de masse. Les résultats obtenus ont ensuite été utilisés pour analyser les voies de consommation des réactifs et de formation des produits, surtout pour les polluants, dans le but de mieux comprendre la chimie de la combustion de ces biocarburants. Ce rapport comprend 5 chapitres et une conclusion. Le premier chapitre présente une revue bibliographique des travaux antérieurs sur l'oxydation de l'éthanol et des éthers cycliques. Dans le second chapitre, le dispositif expérimental est décrit, en détaillant en particulier les nouveaux développements. Enfin les chapitres 3, 4, 5 présentent les résultats de l'étude de la combustion des composés étudiés<br>The decrease of petroleum reserves and the increase of concentration of greenhouse gas CO2 are the two major known problems related to the use of fossil fuels. Bio-fuels appear as a means allowing a decrease of the dependence on fossil fuels and a reduction of the harmful impact of engine on the environment. Bio fuels are considered as a source of renewable energy. The aim of this thesis was to develop and validate experimentally the high temperature kinetic models for the combustion of oxygenated compounds of bio-fuels: ethanol, second-generation bio-fuels of families of furan (furan, 2-methylfuran, 2,5-dimethylfuran), of tetrahydrofuran (tetrahydrofuran, 2 methyltetrahydrofuran), and tetrahydropyran, using new data obtained in laminar premixed low-pressure flame. About 20-60 products were quantified by gas chromatography and identified using mass spectrometry. The results obtained were then used to analyze the consumption pathways of fuels and the formation pathways of products, especially for pollutants, in order to better understand the combustion chemistry of these bio-fuels. This thesis report includes 5 chapters and a conclusion. The first chapter presents a review of the major works already published in the literature for the oxidation of ethanol and cyclic ethers. In the second chapter, the experimental setup of laminar premixed flame with the analytical techniques is described, detailing in particular new developments. Eventually, chapters 3, 4, 5 present the experimental and modeling results of the study of the combustion chemistry of the compounds studied

Cette thèse, réalisée dans le cadre d'un contrat CIFRE entre l'entreprise Renault et l'Institut PPRIME (UPR CNRS 3346, ISAE-ENSMA-Université de Poitiers), porte sur les analyses de cycles de vie des carburants et énergies alternatives. Le secteur de la mobilité individuelle fait face à de nombreux défis : réchauffement climatique, pollution urbaine, épuisement des ressources, etc. Par conséquent, différentes alternatives se présentent pour répondre à ces défis : agrocarburants, hydrogène, véhicule électrique, etc. L'AVC permet d'évaluer les impacts environnementaux d'un produit ou d'un système. La thèse porte sur la prise en compte des impacts locaux liés à la production et à la consommation des énergies automobiles alternatives en retenant particulièrement les carburants de référence que sont le diesel et l'essence mais aussi les agrocarburants de première génération et l'électricité. Elle traite en particulier des problématiques de pertinence de ces impacts, notamment en cherchant à établie quels impacts retenir et comment les améliorer (prise en compte de la différentiation entre milieu urbain et milieu rural et entre sources hautes et basses). La seconde partie de la thèse étudie l'impact de l'usage du véhicule, en s'intéressant spécialement aux polluants locaux émis selon la norme de dépollution du véhicule et le cycle de roulage utilisé. Le tout vise à obtenir des résultats d'AVC scientifiquement plus robustes et plus facilement interprétables pour une prise de décision fiable, valide dans la durée et cohérente avec les grands enjeux stratégiques de Renault. Les résultats montrent une empreinte environnementale complexe à analyser : alors que l'électricité renouvelable apporte de vrais gains vis-à-vis des carburants conventionnels, l'électricité fossile possède un bilan mitigé selon l'impact regardé. Par ailleurs, les agrocarburants présentent un bilan globalement négatif vis-à-vis des carburants conventionnels. Enfin, la distinction urbain / rural permet de mettre en évidence les gains sur la santé associés au véhicule électrique<br>This PhD thesis conducted thanks to a CIFRE contract between the company Renault and the PPRIME Institute (UPR CNRS 3346, ISAE-ENSMA-Université de Poitiers), is focused on life cycle analyses for automotive fuels and alternative energies. The individual mobility is facing numerous challenges: global warming, urban pollution, depletion of resources, etc. Therefore, different alternative are now proposed to cope with these challenges: biofuels, hydrogen, electric vehicles, etc. LCA is a tool that allows assessing the environmental impacts of a product system. This PhD thesis is focused on taking into account the local impacts linked with the production and the consumption of diesel, gasoline (these two latters being the reference fuels), biofuels and electricity. It especially deals with the issues associated with the relevance of these impacts, for instance by trying to establish which impacts to select and how to enhance them (difference between urban and rural emissions or between high and near-ground sources). The second part of this PhD thesis studies the impact of the car use, by particularly focusing on the local pollutants emitted according to the aftertreatment standards and the driving cycle. All of this aims at obtaining LCA results that are more relevant and that can be more easily interpreted for a reliable decision-making process compatible with Renault's main strategic issues. The results show a complex environmental footprint: while renewable electricity provides true benefits compared with conventional fuels, fossil electricity has a mixed result, depending on the impact which is considered. Moreover, biofuels have a stronger environmental impact than fossil fuels. Finally, the rural / urban distinction highlights the benefit on human health associated with electric vehicles

L’Analyse de Cycle de Vie (ACV) permet de comptabiliser les émissions de la production à la combustion d’un biocarburant mais elle ne prend pas en compte la dynamique locale de ces émissions, notamment celle des émissions de N2O, principal gaz à effet de serre agricole. Notre objectif fut d’abord d’analyse l’effet du tassement du sol sur les émissions de N2O en combinant expérimentation et modélisation. À l’aide de chambres automatiques sur des parcelles de betterave, nous avons mesuré en 2007-2008 des émissions cumulées de 944-977 g N-N2O ha-1 en sol non tassé et 1,448-1,382 g N-N2O ha-1 en sol tassé. Les émissions plus importantes sur le tassé furent surtout dues aux conditions anoxiques propices à la dénitrification. Nous avons modifié le modèle NOE pour mieux simuler la nitrification et la variation des fractions de N2O sur les produits totaux. Malgré une meilleure prédiction de la nitrification et des flux post-fertilisation, le modèle modifié NOE2 sous-estima les émissions totales. La sévère sous-estimation en été montre que les cycles sec-humides peuvent entraîner de fortes émissions dont le déterminisme n’est ni élucidé ni modélisé. Nous avons ensuite utilisé un modèle d’agro-écosystème (CERES-EGC-NOE2) pour produire les données d’inventaire pour nos ACV locales. L’éthanol de Miscanthus produit en Picardie entraîne potentiellement beaucoup moins d’impacts environnementaux que celui de betterave. Comparés à l’essence, l’éthanol de Miscanthus permettrait une réduction de gaz à effet de serre de 82-85% par MJ, celui de betterave une réduction de 28-42% par MJ en fonction des conditions pédo-climatiques et des pratiques agricoles locales

Le Brésil a connu une augmentation importante de la production de canne à sucre à partir des années 2000. Le secteur sucro-énergétique la cultive afin de produire du sucre, de l’éthanol et de l’énergie électrique. L’accélération de sa production vient répondre à de nouvelles injonctions globales, comme la recherche d’alternatives aux combustibles fossiles, ou la demande alimentaire mondiale. Cette conjoncture encourage alors l’arrivée de nouveaux investisseurs sur le marché du sucre et des agrocarburants. La commode « convergence des crises » (écologique, énergétique et alimentaire) serait-elle une tentative de dissimuler une forme de renouvellement de l’image de l’agrobusiness, basée sur un « verdissement » de ses pratiques et sur la production des discours, recherchant l’acceptation sociale ainsi que la poursuite de son expansion ? Des conflits surgissent en effet depuis l’implantation du secteur dans ces territoires de frontière agricole de la canne à sucre, en l’occurrence dans la région de Dourados située au sud de l’État du Mato Grosso do Sul, et viennent soulever des contradictions. Ces conflits opposent les usines nouvellement installées aux acteurs locaux, autour de différents thèmes et impliquent une variété de groupes d’acteurs. Interroger les locaux permet également de saisir les revendications sociales des acteurs et les conséquences sur les luttes pour le territoire. L’étude des processus conflictuels permet ainsi de révéler les rapports de pouvoir et les enjeux de contrôle de l’espace à l’origine de la transformation des territoires soulevés par l’établissement d’une activité nouvelle<br>Brazil registered an important increase in production of sugar cane from the years 2000. The sugar ethanol sector performs such cultivation in order to produce sugar, alcohol and electric power. The increase in production comes in response to the new global order, as the search for alternatives to fossil fuels, or the global demand for food. This situation encourages the arrival of new investors in the sugar market and the agrofuel production. So, it would be appropriate to "crises convergence" (environmental, food and energy) an attempt to conceal a way of renewing the agribusiness image, based on "greening" their practices and speeches production, seeking social acceptance and continuance of its expansion? In fact, conflict since the implementation of the sugar cane border territories agricultural sector, as occurs in the Dourados region, located in the State of Mato Grosso do Sul, West-Central Brazil. These conflicts there are relation with the recently plants installed close to local actors, with different objects and involving a variety of agent’s groups. To question the local actors understand the actor’s social claims and their effect on the fight for territory. The conflicting processes study allows to reveal the relations of power and control issues of space resulting in the transformation of the territories affected by an activity establishment<br>O Brasil registrou um importante aumento da produção de cana-de-açúcar a partir dos anos 2000. O setor sucroenergético realiza tal cultivo a fim de produzir açúcar, álcool e energia elétrica. A elevação da produção vem em resposta à novas injunções globais, como a busca de alternativas aos combustiveis fósseis, ou a demanda mundial por alimentos. Essa conjuntura incentiva a chegada de novos investidores no mercado do açúcar e dos agrocombustiveís. Do mesmo modo que esses investimentos, impulsionados pelo fenômeno de “corridas pelas terras” na escala mundial, provocaram expressões de preocupação de parte da sociedade civil, associações e pesquisadores em ciências sociais, a expansão da cana-de-açúcar tambem levanta questionamentos sobre os objetivos seguidos pelas empresas e as repercusões locais. Assim, seria a conveniente “convergência das crises” (ecolôgica, energética e alimentar) uma tentativa de dissimular uma forma de renovação da imagem do agronegócio, baseada na “ecologização” de suas práticas e na produção dos discursos, buscando aceitação social e continuidade de sua expansão? De fato, surgem conflito desde a implementação do setor nos territórios de fronteira agrícola da cana-de-açúcar, como ocorre na região de Dourados, localizada no Estado do Mato Grosso do Sul. Esses conflitos confrontam as usinas recentes instaladas aos atores locais, com diferentes objetos e envolvendo uma variedade de grupos de atores. Questionar os atores locais, testemunhando as transformações que vivem os territórios, e os atores ligados ao desenvolvimento do setor, permite revelar os problemas causados pela implementação das usinas. Permite ainda, entender as reivindicações sociais dos atores e suas consequëncias sobre as lutas pelo território. O estudo dos processos conflituosos permitem revelar as relações de poder e as questões de controle do espaço originando a transformação dos territórios influenciados pelo estabelecimento de uma atividade

Cette thèse vise à fournir des bases d’informations et des outils qui font actuellement défaut dans l’analyse environnementale des filières biocarburant, en particulier dans l’analyse de cycle de vie (ACV). Ce travail comprend deux volets complémentaires. Le premier volet s’intéresse aux filières biocarburants à l’échelle internationale. Une étude descriptive permet de définir le système PEC (Production, Elaboration, Consommation) pour représenter ces filières. Dans cette représentation, un outil de reconstitution des filières basé sur les flux d’échanges internationaux en bioproduits est développé. Appliqué aux consommations de biodiesel de l’Union Européenne (UE), cet outil montre que les surfaces agricoles mobilisées au sein l’UE passent de 72% du total en 2004 à 24 % en 2009. Les surfaces agricoles « distantes » (hors UE) sont à la fois mobilisées par importations de bioproduits (22 à 46%) et à travers les importations directes de biodiesel (0 à 40%). Cet outil produit des matrices d’allocations d’impacts basées sur les consommations nationales, utiles pour l’ACV. Le deuxième volet s'intéresse aux zones de production de matières premières en considérant une échelle locale afin d’intégrer leurs hétérogénéités spatiales et leurs spécificités territoriales. Les zones de production sont localisées dans les principaux pays producteurs approvisionnant les filières biocarburants de l’UE. L’examen de ces situations de production permet d’identifier la nature des impacts locaux in situ et d’en analyser la criticité en fonction du contexte national et territorial. Des approches spatialisées à partir de Systèmes d’Information Géographique (SIG) sont appliquées aux filières bioéthanol au Brésil. Ces approches aboutissent à la caractérisation des zones d’emprises dues aux unités de bioéthanol au Brésil, ainsi qu’à la mesure d’indicateurs propres aux différents bassins de production identifiés (stabilité spatiotemporelle de l’expansion de la canne à sucre). La compréhension des structurations et des interactions à l’échelle des filières couplée à la mise en œuvre d’approches spatialisées conduit à mieux prendre en compte les aspects spatiaux prépondérants dans l’analyse environnementale et les études ACV des biocarburants consommés en Europe<br>This work aims to provide informations and tools that are currently lacking in the environmental analysis of biofuels, especially in the life cycle analysis (LCA). This work includes two complementary parts. The first part focuses on biofuels supply chains at international scale. A descriptive study allows us to define the PEC system (Production, Elaboration, Consumption) to represent these supply chains. A tool is developed to describe and quantify PEC entities from biofuel consumption to areas of primary crops production. This tool is applied to biodiesel consumption in the EU using bioproducts flows data taken from international trade databases. It shows that biodiesel consumption involves a rapidly growing contribution of crop areas outside the EU (Non-EU), increasing from 28% in 2004 to 76% in 2009. Non-EU crop areas are indeed simultaneously mobilised through imports of bioproducts (22-46%) and through direct imports of biodiesel (0-40%). This tool eventually produces allocation matrices, based on national consumption, which are useful for LCA. The second part focuses on primary crops areas by considering a local level in order to integrate their spatial heterogeneities and territorial specificities. Primary crop areas in major producing countries supplying EU's biofuel consumptions are localised. Examination of the production situation in important countries allows to identify the nature of in situ local impacts and to study criticality of impacts in the national and territorial context. Then, spatial approaches based on Geographic Information Systems (GIS) are applied to bioethanol industries in Brazil. In this approach, about 620 ethanol plants in Brazil are localised using GIS and their supply areas are characterised. This leads to the measurement of specific indicators, such as spatiotemporal patterns of sugarcane expansion. These results are a contribution to the understanding of the structure and interactions among supply chains and to a better consideration of the spatial aspects in environmental analysis and LCA studies of biofuels consumed in Europe

Second-generation biofuels could provide renewable energy while reducing the globaleconomy dependence on oil and mitigating climate change. However, their greenhouse gasemission balances, as well as their energy and environmental balances, are discussed,especially when they are produced from agricultural feedstock. The use of agriculturalfeedstock for energy purposes also raises the issue of competition with food production. Inthis context, this work contributes to the assessment of the sustainability of Miscanthus xgiganteus, a perennial C4 crop candidate to the production of second-generation ethanol. Theobjectives of this work are (i) to achieve a multicriteria evaluation of cropping systems basedon M. Giganteus using data collected in farmers’ fields and (ii) to compare these croppingsystems with cropping systems including other resources Agricultural candidates for biofuelproduction. The main contributions of this work are (i) the study of the variability of yieldsand winter nitrate losses in a network of commercial fields located in Burgundy (France), (ii)the characterization by modeling of M. giganteus long-term yield evolution and (iii) theintegration of these findings in a process of cropping systems design and assessment aimingat comparing M. giganteus with other feedstock candidate to the production of bioethanol.The study of M. giganteus in farmers’ fields shows that the high variability of yields andnitrate losses is linked to (i) crop age, (ii) soil type and (iii) the type of field (i.e. culturalhistory, size, shape, and environment). Contrasting yield scenarios, built by combining datacollected in commercial fields with a long-term yield evolution model, show that thesensitivity of assessment results regarding yields depends on the assessment field. Theinsertion of M. giganteus in a cropping system can significantly improve the greenhouse gasemission balance as well as the environmental balance, compared with a cropping systembased on a short cropping sequence. Economic results depend strongly on M. giganteus yield.Other agricultural feedstocks are also interesting, especially on soils where the yield potentialof M. giganteus is low: this is particularly the case of alfalfa stems, which can be used forsecond-generation ethanol production<br>Second-generation biofuels could provide renewable energy while reducing the globaleconomy dependence on oil and mitigating climate change. However, their greenhouse gasemission balances, as well as their energy and environmental balances, are discussed,especially when they are produced from agricultural feedstock. The use of agriculturalfeedstock for energy purposes also raises the issue of competition with food production. Inthis context, this work contributes to the assessment of the sustainability of Miscanthus xgiganteus, a perennial C4 crop candidate to the production of second-generation ethanol. Theobjectives of this work are (i) to achieve a multicriteria evaluation of cropping systems basedon M. Giganteus using data collected in farmers’ fields and (ii) to compare these croppingsystems with cropping systems including other resources Agricultural candidates for biofuelproduction. The main contributions of this work are (i) the study of the variability of yieldsand winter nitrate losses in a network of commercial fields located in Burgundy (France), (ii)the characterization by modeling of M. giganteus long-term yield evolution and (iii) theintegration of these findings in a process of cropping systems design and assessment aimingat comparing M. giganteus with other feedstock candidate to the production of bioethanol.The study of M. giganteus in farmers’ fields shows that the high variability of yields andnitrate losses is linked to (i) crop age, (ii) soil type and (iii) the type of field (i.e. culturalhistory, size, shape, and environment). Contrasting yield scenarios, built by combining datacollected in commercial fields with a long-term yield evolution model, show that thesensitivity of assessment results regarding yields depends on the assessment field. Theinsertion of M. giganteus in a cropping system can significantly improve the greenhouse gasemission balance as well as the environmental balance, compared with a cropping systembased on a short cropping sequence. Economic results depend strongly on M. giganteus yield.Other agricultural feedstocks are also interesting, especially on soils where the yield potentialof M. giganteus is low: this is particularly the case of alfalfa stems, which can be used forsecond-generation ethanol production

L'épuisement des réserves pétrolières et l'augmentation de la concentration du gaz à effet de serre CO2 sont les deux principaux problèmes connus liés à l'utilisation des carburants fossiles. Les biocarburants apparaissent comme un des moyens permettant à la fois une diminution de la dépendance au pétrole et une réduction de l'impact néfaste des moteurs automobiles sur l'environnement. Les biocarburants sont en effet considérés comme une source d'énergie renouvelable. L'objectif de cette thèse était de développer et valider les modèles cinétiques de combustion des composés oxygénés de biocarburants : l'éthanol, les biocarburants de deuxième-génération des familles du furane (furane, 2-méthylfurane, 2,5-diméthylfurane), du tétrahydrofurane (tétrahydrofurane, 2-méthyltétrahydrofurane) et le tétrahydropyrane, en utilisant les nouvelles données obtenues en flamme laminaire pré-mélangée à basse pression. De 20 à 60 produits ont été quantifiés par chromatographie en phase gazeuse et identifiés par couplage avec la spectrométrie de masse. Les résultats obtenus ont ensuite été utilisés pour analyser les voies de consommation des réactifs et de formation des produits, surtout pour les polluants, dans le but de mieux comprendre la chimie de la combustion de ces biocarburants. Ce rapport comprend 5 chapitres et une conclusion. Le premier chapitre présente une revue bibliographique des travaux antérieurs sur l'oxydation de l'éthanol et des éthers cycliques. Dans le second chapitre, le dispositif expérimental est décrit, en détaillant en particulier les nouveaux développements. Enfin les chapitres 3, 4, 5 présentent les résultats de l'étude de la combustion des composés étudiés<br>The decrease of petroleum reserves and the increase of concentration of greenhouse gas CO2 are the two major known problems related to the use of fossil fuels. Bio-fuels appear as a means allowing a decrease of the dependence on fossil fuels and a reduction of the harmful impact of engine on the environment. Bio fuels are considered as a source of renewable energy. The aim of this thesis was to develop and validate experimentally the high temperature kinetic models for the combustion of oxygenated compounds of bio-fuels: ethanol, second-generation bio-fuels of families of furan (furan, 2-methylfuran, 2,5-dimethylfuran), of tetrahydrofuran (tetrahydrofuran, 2 methyltetrahydrofuran), and tetrahydropyran, using new data obtained in laminar premixed low-pressure flame. About 20-60 products were quantified by gas chromatography and identified using mass spectrometry. The results obtained were then used to analyze the consumption pathways of fuels and the formation pathways of products, especially for pollutants, in order to better understand the combustion chemistry of these bio-fuels. This thesis report includes 5 chapters and a conclusion. The first chapter presents a review of the major works already published in the literature for the oxidation of ethanol and cyclic ethers. In the second chapter, the experimental setup of laminar premixed flame with the analytical techniques is described, detailing in particular new developments. Eventually, chapters 3, 4, 5 present the experimental and modeling results of the study of the combustion chemistry of the compounds studied

Cette thèse vise à clarifier le panorama actuel des résultats d'Analyse de Cycle de Vie (ACV) pour les carburants issus de cultures végétales, en vue d'identifier le potentiel et les marges de manœuvre de ces filières, pour la consommation d'énergie et les émissions de Gaz à Effet de Serre (GES). A cette fin, après une analyse bibliographique de la méthodologie d'ACV, les études existantes sur les carburants végétaux de première génération sont revues et les causes de leurs disparités identifiées par une analyse de sensibilité portant sur les paramètres méthodologiques et les données. Il apparaît que les choix méthodologiques ont un impact prépondérant sur les résultats finaux, et des recommandations sont formulées quant à la réalisation de ces études d'ACV. Le lien étroit entre résultats d'ACV et localisation de la production est également relevé. Une simulation simplifiée des procédés a ensuite été effectuée pour mesurer l'impact sur les bilans d'ACV de variantes technologiques ou de modes de valorisation des co-produits. Si la valorisation énergétique des co-produits montre le potentiel d'économies le plus important, sa rentabilité n'est assurée que pour des prix du baril élevés et des cours des marchés agricoles modérés, et les économies de GES réalisées par hectare mobilisé sont moindres que dans les cas de référence. Enfin la méthodologie de l'ACV est complétée en intégrant le rôle des sols en tant que puits de carbone au sein des frontières du système. Ceci a conduit à proposer un cadre temporel de comparaison des scénarios plus précis, ainsi qu'à définir une méthode dynamique de pondération des GES en fonction de leur année d'émission, cohérente avec les usages actuels des pouvoirs radiatifs des gaz. Son application à deux cas d'étude de changements d'usage des sols démontre la nécessité de définir, pour la production de carburants végétaux, des critères d'efficacité d'usage des sols en plus de ceux relatifs aux économies de GES de la directive 2009/28/CE.

Cette thèse présente différents cas d'acclimatation d'une espèce de phytoplancton (Isochrysis sp.) à des modifications de son environnement physico-chimique avec une attention particulière portée sur la composante lipidique de la réponse aux changements. Dans ce contexte nous avons étudié les lipides à la fois comme des produits (triacylglycerol) et des acteurs (glycolipides) de la photosynthèse. Tout d'abord, nous avons étudié l'influence de plusieurs types de limitation par l'azote sur la teneur en lipides neutres des algues. Nous avons montré que la relation entre la disponibilité de l'azote et la teneur en lipide n'était pas monotone et qu'elle présentait un caractère hystérétique. Les cellules d'Isochrysis sp. n'accumulent des lipides neutres que transitoirement lors du passage d'une croissance forte vers une croissance faible. Nous nous sommes ensuite intéressé aux relations qui existent entre le cycle nycthéméral et l'accumulation de réserves énergétiques sous forme de lipides et de sucres. Les réserves sont accumulées pendant le jour en disproportion du reste du carbone et consommées pendant la nuit pour alimenter la division cellulaire et la croissance nocturne. La carence en azote dans ces conditions nycthémérales ne provoque pas d'accumulations significatives de lipides. Les variations diurnes de la teneur en lipides neutres sont plus importantes que les variations obtenues en carence. A travers ces différentes expériences nous avons pu mettre en évidences les relations qui existaient entre l'environnement, la croissance, et l'accumulation de réserves. La compréhension de ces mécanismes a permis de déterminer les conditions environnementales qui favorisent la production d'huile en vue d'une utilisation biocarburant. Nous avons aussi étudié l'influence des conditions de croissance sur la composition des glycolipides des membranes des chloroplastes. Les résultats montrent que les changements de la teneur en MGDG, DGDG et SQDG et de l'insaturation des acides gras de ces lipides accompagnent les modifications d'activité photosynthétique des cellules en limitation azotée et en cycle Jour/Nuit.

Les besoins en électricité des populations ivoiriennes vivant en milieu rural non couvert par le réseau électrique interconnecté sont satisfaits par des groupes électrogènes fonctionnant au gazole. L’utilisation de cette source d’énergie fossile comporte des risques à savoir la menace sur l’approvisionnement en électricité de ces zones et l’accroissement des émissions de gaz à effet de serre. Face à ces risques, la recherche de sources d’énergies alternatives reste une préoccupation majeure. Parmi les solutions, nous proposons comme source d’énergie d’utiliser le biodiesel de jatropha pour alimenter ces groupes électrogènes en zones rurales isolées. Cependant, avant d’envisager un tel projet, il importe d’en étudier la faisabilité et la pérennité. C’est le travail abordé dans cette thèse où les performances environnementales et énergétiques du biodiesel de jatropha utilisé comme combustible par un groupe électrogène servant à produire de l’électricité pour une localité ivoirienne isolée ont été étudiées à partir de la méthode de l’analyse du cycle de vie complétée par une analyse exergétique et une analyse technico-économique<br>Some remote areas in Côte d’Ivoire are not covered by the interconnected grid. For these areas, the electricity needs of people are met by diesel generators. There are some risks with the use of diesel as fossil fuel such as the threat to the electricity supply of these areas and the increase of greenhouse gas emissions. These risks make alternative energy a major concern. Among the solutions that could be considered, we propose the jatropha biodiesel as energy source used in the diesel generators to produce electricity in these remote areas. However, it’s important before considering such a project to study its feasibility. It is the work dedicated to this thesis where the environmental and energy performances of jatropha biodiesel used as fuel by diesel generator have been studied through the life cycle assessment completed by an exergy analysis, technical analysis and economical analysis

Les crises combinées du pétrole, de la biodiversité et des changements climatiques, exigeant, entre autres, la réduction de l'usage des carburants fossiles, font du développement d'énergies alternatives un enjeu majeur. Si bien que l'éthanol, dont la production mondiale a atteint plus de 65 milliards de litres en 2008, constitue désormais un élément clé de la stratégie énergétique de nombreux pays, et que le Canada et les États-Unis (ÉU) le présentent même pour limiter les changements climatiques. Essentiellement dérivées du maïs, les productions d'éthanol aux ÉU premier producteur mondial de carburants végétaux -étaient d'environ 34 milliards de Iitres en 2008 comparées à 900 millions de litres au Canada. Certes, bien que la production de carburants végétaux, ne représente qu'environ 1% de l'ensemble des carburants liquides destinés aux transports dans le monde, elle est néanmoins de plus en plus sujette à controverse. L'aggravation de la crise alimentaire mondiale remet en effet en question cette filière énergivore reposant essentiellement sur des cultures agricoles, notamment le maïs, destinées initialement à l'alimentation. Cette controverse socio-environnementale contribue d'ailleurs au développement d'une 2ième génération de carburants végétaux, dérivée de la cellulose végétale, à qui on promet un avenir bien meilleur, alors que rien n'est moins sûr. La transformation croissante des ressources végétales en énergie destinée aux transports devrait exiger une évaluation approfondie de leurs impacts socio-environnementaux. Or, très peu d'études permettent de dégager un portrait global des carburants végétaux de 1ère génération déjà en production, et de ceux de 2ième génération, toujours en développement. En outre, les plus récents projets de loi au Canada (C-33) et aux ÉU (le US Energy Bill de 2007) favorisent davantage encore le déploiement de ces filières en permettant d'imposer des taux minimums d'éthanol dans l'essence au Canada et en fixant des objectifs nationaux de production (estimés aux É-U à 136 milliards de litres de carburants renouvelables en 2022). Dans ce contexle, ce mémoire vise à analyser dans quelle mesure les carburants végétaux peuvent être considérés, en partie ou en totalité, comme des alternatives viables aux carburants fossiles. Pour ce faire, nous examinerons notamment les impacts socio-environnementaux des carburants végétaux de 1ère et de 2ième génération, à travers les études de cas spécifiques de l'éthanol-maïs et de l'éthanol cellulosique principalement issu de la paille de maïs, deux productions largement développées ou en développement aux ÉU et au Canada. Ce travail de recherche et d'analyse s'appuie sur une importante revue de littérature scientifique, permettant d'appréhender dans toute sa complexité l'évolution des carburants végétaux et notamment la transition amorcée vers ceux de 2ième génération. Comme nous le verrons au fil du texte, la production et l'usage d'éthanol-maïs ont des conséquences socio-environnementales majeures, tant sur la qualité des sols, de l'eau et de l'air, qu'au plan de la biodiversité et de la sécurité énergétique et alimentaire, et elles présentent donc plus de désavantages que de bénéfices. Quant à l'option cellulosique, centrée sur le développement de cultivars à plus fort ratio celulose/lignine et de microorganismes permettant la transformation de la cellulose en éthanol, elle présente autant sinon plus de risques notamment en termes de baisse de productivité des sols agricoles et de risques de contamination génétique des autres variétés végétales naturelles et cultivées. Dans la mesure où ce recours aux carburants végétaux s'inscrit dans une optique incrémentale, modifiant à la marge un aspect relativement mineur de la complexe question de la croissance du transport routier et d'un parc automobile nord-américain particulièrement énergivore, il est fort risqué que l'emballement pour l'option cellulosique accélère sa mise en marché avant que toutes les évaluations requises n'aient été faites, au risque alors de conséquences inattendues, mais aussi importantes que les problèmes qu'on a voulu ainsi éviter ou résoudre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biocarburant, Carburants végétaux, Éthanol-maïs, Éthanol cellulosique, Paille de maïs, Sécurité alimentaire, Sécurité énergétique.