Dissertationen zum Thema „Révolution du gaz de schiste“

Cette thèse est composée de trois chapitres indépendants portant sur les implications du déploiement des énergies renouvelables. Elle examine comment ces énergies contribuent à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et comment elles peuvent affecter négativement les populations locales. Les deux premiers chapitres se concentrent sur la valeur environnementale des énergies renouvelables, c'est-à-dire la quantité d'émissions de CO2 évitées par la génération d'un mégawatt-heure additionnel, et le Chapitre 3 sur le phénomène de NIMBYism.Le Chapitre 1 analyse comment la valeur environnementale des renouvelables est modifiée par l'intégration des marchés de l'électricité. Il montre que cette intégration augmente les émissions évitées en France grâce à l'éolien espagnol, mais diminue celles évitées en Espagne, réduisant ainsi la valeur environnementale globale. Ce résultat est dû à une substitution moindre du charbon en Espagne et à une plus grande substitution du gaz en France. Il en résulte un coût de la réduction de la tonne de CO2 supérieur.Le Chapitre 2 quantifie les variations régionales de la valeur environnementale aux États-Unis en fonction des prix des combustibles et du CO2. Il révèle que sans prix du carbone, les renouvelables remplacent principalement du gaz, offrant des bénéfices modestes. Avec un prix du carbone croissant, le charbon devient marginal, augmentant la valeur environnementale des renouvelables jusqu'à un seuil. Au-delà de celui-ci, le charbon devient non rentable, et la valeur environnementale diminue à mesure que le gaz redevient marginal.Le Chapitre 3 examine l'impact des éoliennes sur les prix immobiliers en Allemagne, documentant le phénomène NIMBY (opposition locale). Les résultats montrent une baisse des prix des maisons, du tourisme local et des permis de construire suite à l'installation de nouvelles turbines. Ces effets sont plus prononcés pour la première turbine. Sur le plan positif, chaque éolienne installée augmente la capacité fiscale locale d'une municipalité grâce à sa contribution aux revenus fiscaux commerciaux locaux
This thesis consists of three independent chapters examining the implications of deploying renewable energies. It explores how these energies contribute to reducing greenhouse gas emissions and how they can negatively affect local populations. The first two chapters focus on the environmental value of renewable energies, specifically the amount of CO2 emissions avoided by generating an additional megawatt-hour. The third chapter focuses on the NIMBYism phenomenon.Chapter 1 analyzes how the environmental value of renewables is altered by the integration of electricity markets. It shows that market integration increases emissions avoided in France due to Spanish wind energy but decreases more those avoided in Spain, thus reducing the overall environmental value. This result is attributed to a lesser substitution of coal in Spain and a greater substitution of gas in France, leading to a higher cost of CO2 reduction.Chapter 2 quantifies regional variations in the environmental value in the United States based on fuel and CO2 prices. It reveals that without a carbon price, renewables primarily replace gas, offering modest benefits. As the carbon price increases, coal becomes the marginal technology, enhancing the environmental value of renewables up to a threshold. Beyond this point, coal becomes uneconomical, and the environmental value decreases as gas becomes the marginal source again.Chapter 3 examines the impact of wind turbines on property prices in Germany, documenting the NIMBYism phenomenon. The results show a decrease in house prices, local tourism and building permits following the installation of new turbines. These effects are more pronounced for the first turbine. On the positive side, each installed wind turbine increases a municipality's local tax capacity through their contribution to local commercial tax income

Les grands projets d’aménagement et de développement sont de plus en plus contestés au Québec. De l’ensemble de ces projets, ceux dans le secteur énergétique occupent une place à part. Par leur taille et leur portée, les projets énergétiques sont particulièrement sensibles. Ils sont porteurs de croissance économique et de progrès sociaux, mais aussi de nuisances et de risques. Comme tels, ils engendrent des discours concurrents, des représentations antagoniques et des intérêts contradictoires. Hier encore, ces grands projets faisaient l’objet de consensus et nourrissaient l’imaginaire collectif. Aujourd’hui, ils suscitent des épreuves de force et de la méfiance. Dans les dernières années, nombre de ces projets ont été contestés. Un des derniers en liste est le projet de développement de l’industrie des gaz de schiste. C’est sur ce projet que nous nous penchons dans ce mémoire. Nous avançons que les représentations des risques, portées par les acteurs, sont décisives dans ce conflit. À l’instar des travaux menés par l’école géographique, notre mémoire consiste à montrer que l’analyse des représentations est un outil indispensable d’une analyse géopolitique des projets d’aménagement et de développement au Québec. Elle permet d’appréhender les relations au territoire et surtout de comprendre la nature des rivalités rencontrées. Nous nous demandons : quelle est l’influence des représentations des risques sur le positionnement des acteurs ? Et, à l’aide des travaux de Philippe Subra, nous étudions ce cas par le biais d’une démarche qualitative et multiméthodologique alliant observation territoriale, entretiens avec les acteurs et cartographie mentale. En somme, nos données, issues de notre démarche empirique, nous permettent de conclure que les représentations antagoniques des risques influencent le positionnement des acteurs; bien qu’il existe aussi, dans le déploiement du conflit, une relation dialectique entre ces deux termes.
Large-scale planning and development projects are more and more contested in Quebec. Out of all these projects, those of the energy sector occupy a distinctive place. Due to their size and their reach, energy projects are particularly sensitive. They convey economic growth and social progress, but also disturbances and risks. As such, they engender competing discourses, antagonistic representations and contradictory interests. Only yesterday, these large-scale projects were the object of consensus and nourished collective imaginaries. Today, they generate feats of strength and suspiciousness. Over the past few years, a number of these projects have been contested. One of the latest ones is the development project of the shale gas industry. It is this project that we are addressing in this masters thesis. We propose that representations of risks, carried by the actors, are decisive in this conflict. Similarly to research endeavors led by the school of geography, our thesis consists of showing that the analysis of representations is an indispensable tool in the geopolitical analysis of planning and development projects in Quebec. It allows us to understand territorial relations and especially to understand the nature of the encountered rivalries. We ask ourselves : what is the influence of representations of risks on the positioning of actors ? Aided by Philippe Subra’s work, we study this case through a qualitative and multime thodological approach combining territorial observations, interviews with actors and mental cartography. In summary, our data, which resulted from our empirical approach, enabled us to conclude that antagonistic representations of risks influence the positioning of actors; whilst there also exists, in the conflict’s deployment, a dialectical relationship between these two terms.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016
L’analyse de la controverse sur le gaz de schiste en France et au Québec à un niveau intermédiaire (méso) permet de souligner les processus de construction et contestation sociale et politique des différents cadrages soutenus par les réseaux d’acteurs en concurrence. Les dynamiques d’intéressement à l’intérieur et à l’extérieur de l’action publique illustrent les multiples scènes et forums dans lesquels se déploie la controverse. L’analyse de la construction de ce problème public et ses diverses redéfinitions démontre le rôle central du cadrage politique des controverses. Les solutions retenues définissent tout autant qu’elles tentent de réduire le risque relatif à cette nouvelle industrie gazière (face à un risque cadré comme technologique en France, on observe un cadrage sur l’acceptabilité sociale au Québec). Il s’agit alors d’insister particulièrement sur la dimension procédurale de problématisation des enjeux au regard du recours à la participation publique et à l’expertise scientifique. Les multiples acteurs de cette controverse sont interrogés : les participants à la mobilisation sociale mais aussi les acteurs de l’industrie et des structures politiques et administratives, afin de dresser la cartographie de leur position mais aussi de leurs discours depuis les prémices de cette nouvelle activité industrielle d’exploration du gaz de schiste (2008) jusqu’aux derniers rebondissements politiques (2015). Cette recherche s’appuie sur un corpus d’entretiens qualitatifs (40) mais aussi d’articles de presse écrite (2 400) ainsi que sur l’analyse qualitative et quantitative des divers rapports et commissions de travail sur le gaz de schiste. MOTS-CLÉS Gaz de schiste, controverse, traduction, problème public, hydrocarbures non conventionnels, fracturation hydraulique, expertise, intéressement, comparaison, risque technologique, acceptabilité sociale.
The analysis of the shale gas controversy in France and Quebec at an intermediate (meso) level stresses the social and political construction and dispute processes of the various framings supported by contesting actors’ networks. “Interestment” dynamics both inside and outside public policies show the multiple scenes and forums in which the controversy unfold. The analysis of how this public problem is built and its various redefinitions shows the core role of political framing of controversies. The solutions define as well as they reduce the risk related to this new industry (a technological risk in France and a frame on social acceptability in Quebec). It is then important to stress the procedural dimension of problematizing the stakes regarding public participation and scientific expertise. This study questions the various actors of the controversy, those of social mobilization, the industry and the political and administrative structures, to map both their position and their discourses since the beginnings of the new industrial activity of exploring for shale gas (2008) to the latest political developments (2015). This study is based on a corpus of qualitative interviews (40), press articles (2 400) and a qualitative and quantitative analysis of the various reports and committees on shale gas. KEYWORDS Shale gas, controversy, translation, public problem, unconventional hydrocarbons, hydraulic fracturing, expertise, interestment, comparison, technological threat, social acceptability.

L’analyse de la controverse sur le gaz de schiste en France et au Québec à un niveauintermédiaire (méso) permet de souligner les processus de construction et contestation sociale etpolitique des différents cadrages soutenus par les réseaux d’acteurs en concurrence. Lesdynamiques d’intéressement à l’intérieur et à l’extérieur de l’action publique illustrent lesmultiples scènes et forums dans lesquels se déploie la controverse. L’analyse de la construction dece problème public et ses diverses redéfinitions démontre le rôle central du cadrage politique descontroverses. Les solutions retenues définissent tout autant qu’elles tentent de réduire le risquerelatif à cette nouvelle industrie gazière (face à un risque cadré comme technologique en France,on observe un cadrage sur l’acceptabilité sociale au Québec). Il s’agit alors d’insisterparticulièrement sur la dimension procédurale de problématisation des enjeux au regard du recoursà la participation publique et à l’expertise scientifique. Les multiples acteurs de cette controversesont interrogés : les participants à la mobilisation sociale mais aussi les acteurs de l’industrie et desstructures politiques et administratives, afin de dresser la cartographie de leur position mais ausside leurs discours depuis les prémices de cette nouvelle activité industrielle d’exploration du gaz deschiste (2008) jusqu’aux derniers rebondissements politiques (2015). Cette recherche s’appuie surun corpus d’entretiens qualitatifs (40) mais aussi d’articles de presse écrite (2 400) ainsi que surl’analyse qualitative et quantitative des divers rapports et commissions de travail sur le gaz deschiste
The analysis of the shale gas controversy in France and Quebec at an intermediate (meso)level stresses the social and political construction and dispute processes of the various framingssupported by contesting actors’ networks. “Interestment” dynamics both inside and outside publicpolicies show the multiple scenes and forums in which the controversy unfold. The analysis ofhow this public problem is built and its various redefinitions shows the core role of politicalframing of controversies. The solutions define as well as they reduce the risk related to this newindustry (a technological risk in France and a frame on social acceptability in Quebec). It is thenimportant to stress the procedural dimension of problematizing the stakes regarding publicparticipation and scientific expertise. This study questions the various actors of the controversy,those of social mobilization, the industry and the political and administrative structures, to mapboth their position and their discourses since the beginnings of the new industrial activity ofexploring for shale gas (2008) to the latest political developments (2015). This study is based on acorpus of qualitative interviews (40), press articles (2 400) and a qualitative and quantitativeanalysis of the various reports and committees on shale gas

Les réservoirs non-conventionnels présentent un milieu fracturé à multi-échelles, y compris des fractures stimulées et des fractures naturelles, augmentant l'hétérogénéité et la complexité de la simulation de réservoir. Ce travail propose un modèle unique et simple tout en tenant compte des paramètres clés d'un réservoir, tels que l'orientation des fractures, l'anisotropie et la faible perméabilité du réservoir. L'échange matrice-fracture n'est pas correctement modélisé en utilisation les modèles Discrete Fracture Model (DFM) standards en raison de la très faible perméabilité. Dans ce travail nous proposons l'extension de la méthode MINC (Multiple interagissant Continua) aux modèles DFM afin d'améliorer l'échange matrice-fracture. Notre DFM basé sur la méthode MINC, est un modèle triple porosité où les fractures de très grandes conductivités sont explicitement discrétisées et le reste est homogénéisé. Autrement aux modèles standards et afin d'améliorer l'échange de flux entre la matrice et la fracture, une maille matrice est subdivisé selon une fonction de proximité en tenant compte de la distribution des fractures. Notamment, notre approche est particulièrement utile pour les simulations multiphasique avec un changement de phase dans l'échange matrice/fracture, qui ne peut pas être simulé avec une approche standard. Enfin, nous avons appliqué notre approche pour un cas DFN synthétique dans un réservoir de gaz à condensat et un réservoir tight-oil. Un bon accord a été observé en comparant nos résultats à des solutions de référence obtenues avec des maillages très fins
Unconventional low permeability reservoirs present a multi-scale fractured media, including stimulated fractures and natural fractures of various sizes, increasing the heterogeneity and the complexity of the reservoir simulation. This work proposes a methodology to address this challenge, taking into account reservoir key parameters such as fractures locations, orientation, anisotropy and low permeability matrix in a unique model as simple as possible. Using standard Discrete Fracture Models (DFMs), the matrix-fracture interaction is not properly handled due to the large grid cells and very low matrix permeability. In this work, we extended the MINC (Multiple INteracting Continua) method to the DFM in order to improve the matrix-fracture flow exchange. Our DFM based on a MINC proximity function is computed by taking into account all discrete fractures, within a triple-porosity model where the propped fractures are explicitly discretized and other fractures are homogenized. In order to improve the flow exchange between the matrix and fracture media, the matrix grid cell is subdivided according to the MINC proximity function based on the distance to all discrete fractures, by using randomly sampled points. Our approach is particularly useful for multi-phase flow simulations in matrix-fracture interaction with phase change, which cannot be handled by a standard approach. Finally, we applied our technique to synthetic DFM case in a retrograde gas and a tight-oil reservoirs. A good agreement is observed by comparing our results to a reference solution where very fine grid cells were used

La thèse porte sur l’enjeu du gaz de schiste au Nouveau-Brunswick. Elle étudie comment il a été transformé en problème public entre 2010 et 2016. Trois groupes historiques du Canada, soit les Mi’kmaq, les Acadiens et les Anglophones, se sont mobilisés contre le développement de l’industrie du gaz de schiste au Nouveau-Brunswick. Ces trois groupes ont investi divers médias afin de faire valoir leurs préoccupations. L’enjeu du gaz de schiste fut construit de façon différente par les trois groupes, et a aussi évolué de façon distincte une fois qu’il a traversé le filtre des médias d’information provinciaux. La thèse a été réalisée par le moyen d’entretiens avec les acteurs clés de la mobilisation populaire ayant émané du comté de Kent au Nouveau-Brunswick et avec les journalistes de la province ayant couvert ces événements. Une analyse de contenu des médias de la province a aussi été effectuée. L’étude de cas comparative proposée dans cette thèse met en lumière le processus de construction d’un problème public. Entre autres, la recherche prend appui sur les concepts de public, d’espace public et de problème public pour étudier le débat sur l’enjeu du gaz de schiste tel qu’il est apparu dans l’espace public néo-brunswickois. La thèse s’inscrit également dans trois champs sociologiques, soit la sociologie des rapports sociaux et des relations interethniques et l’intersectionnalité; la sociologie de l’environnement; et les études sur les médias des minorités. La recherche montre que les trois groupes du comté de Kent ont utilisé des stratégies conjointes, mais distinctes pour arriver à leurs fins. Ces stratégies étaient influencées de façon toute spéciale par leur « préhistoire ». Les groupes ont aussi dirigé leur action vers des publics spécifiques et ils ont ciblé des espaces publics (dont des médias d’information) qui ont joué divers rôles pour eux tout au long de la lutte. Enfin, chacun a cadré différemment le problème public du gaz de schiste. Les publics acadien et anglophone en ont parlé comme d’un problème environnemental et le public Mi’kmaw comme d’un problème lié aux droits ancestraux, aux traités, à la consultation et à la corruption. Dans l’espace public, la construction du problème public se poursuit selon des considérations qui sont différentes de celles des publics, et propres à chacun des médias dont il est question. Les journalistes font face à des contraintes et se basent aussi sur des idéaux de la profession pour faire leur travail. Au fil du temps, nous pouvons observer le problème public naître, se transformer, puis disparaître de l’espace public néo-brunswickois. Le problème public a évolué en passant d’une discussion sur des enjeux (économiques et environnementaux) à une discussion sur des actions (des manifestants, puis des politiciens).

Une étude de caractérisation intégrée de pétrographie et géochimie organique a été réalisée dans les bassins de Sabinas et Chihuahua au Nord-Est du Mexique. Ces informations ont permis une modélisation numérique de la formation du gaz en considérant la subsidence thermique des charbons et des shales à gaz. Les objectifs de cette thèse sont les suivants: mise en place d'une méthodologie de caractérisation des roches étudiées ; estimation du potentiel générateur de gaz et sa distribution régionale ; estimation des ressources en gaz méthane. Les analyses effectuées sur l'ensemble des échantillons ont permis de caractériser la roche, les kérogènes, les huiles et les gaz. La méthodologie utilisée permet de croiser les informations pétrographiques et géochimiques pour pouvoir analyser le système pétrolier par modélisation numérique. Les analyses réalisées sont: réflectance% Ro, analyse élémentaire et immédiate, Rock Eval6 ® (Bulk Rock), [delta]13C, [delta]D, (gaz de charbon), microscopie électronique à balayage, analyse d'images, analyse des macéraux et inclusions fluides. Un programme informatique a été construit afin de croiser l'information des analyses des échantillons avec celle des expériences de maturation artificielle en laboratoire. Cette démarche nous à permis d'estimer les ressources en gaz méthane à la fois généré par les charbons et les shales gaz. La méthodologie utilisée pour l'étude des kérogènes et des gaz dans les deux bassins est à notre avis la plus appropriée pour répondre aux objectifs proposés dans ce travail de thèse. Celle-ci permet de caractériser l'évolution thermique des charbons, shales gas (gaz de schiste), et roches mères pétrolières
This comprehensive characterization study was performed using organic petrology and geochemistry conducted in the Sabinas basin and Chihuahua in northern Mexico. This information allowed a numerical modeling of gas formation, considering the thermal subsidence of coal and carbonaceous shales.The objectives of this thesis are: establish a characterization methodology for the studied rocks ; estimate potential gas generator and its regional distribution ; estimate the methane gas resources. For the development of this project, we conducted an intensive campaign representative sampling of coal, carbonaceous shales and coal gas "in situ". For the Sabinas basin were studied 97 samples and 114 samples in the basin of Chihuahua. The analyses carried out that were used on the samples analyzed allowed to characterize the kerogen and gas. The methodology used to cross petrographic and geochemical information to analyze the petroleum system by numerical modeling. Analyses were: Petrographic, reflectance %Ro, elemental analysis and immediate, Rock Eval6 ® (Bulk rock), isotopic analysis, [delta]13C, [delta]D, (coal gas), scanning electron microscopy, image analysis and analysis of macerals fluid inclusions. The analyzes that were used on the samples allowed to characterize the sample, the kerogen and gas. The methodology used to cross petrographic and geochemical information for analyze the oil system by numerical modeling. Analyses were: Petrographic, reflectance% Ro, elemental analysis and immediate, Rock Eval6 ® (Bulk rock), isotopic analysis, d13C, dD, (coal gas), scanning electron microscopy, image analysis and analysis of macerals fluid inclusions. A computer program was constructed to cross the information with the analysis of samples of artificial maturation experiments in the laboratory. This approach allowed estimation of methane gas resources generated by coal and carbonaceous shales. [...] In conclusion, between the two basins studied, the Sabinas basin, generates more gas for industrial exploitation. However, the rocks of the basin of Chihuahua unconventional types (shale gas) show good potential for hydrocarbon generation. The methodology used for the study of kerogen and gas in the two basins is in our opinion the most appropriate to meet the objectives proposed in this thesis. This allows to characterize the thermal evolution of coal, carbonaceous shale (shale gas), coal gas and hydrocarbon source rocks

Les réservoirs non-conventionnels présentent un milieu fracturé à multi-échelles, y compris des fractures stimulées et des fractures naturelles, augmentant l'hétérogénéité et la complexité de la simulation de réservoir. Ce travail propose un modèle unique et simple tout en tenant compte des paramètres clés d'un réservoir, tels que l'orientation des fractures, l'anisotropie et la faible perméabilité du réservoir. L'échange matrice-fracture n'est pas correctement modélisé en utilisation les modèles Discrete Fracture Model (DFM) standards en raison de la très faible perméabilité. Dans ce travail nous proposons l'extension de la méthode MINC (Multiple interagissant Continua) aux modèles DFM afin d'améliorer l'échange matrice-fracture. Notre DFM basé sur la méthode MINC, est un modèle triple porosité où les fractures de très grandes conductivités sont explicitement discrétisées et le reste est homogénéisé. Autrement aux modèles standards et afin d'améliorer l'échange de flux entre la matrice et la fracture, une maille matrice est subdivisé selon une fonction de proximité en tenant compte de la distribution des fractures. Notamment, notre approche est particulièrement utile pour les simulations multiphasique avec un changement de phase dans l'échange matrice/fracture, qui ne peut pas être simulé avec une approche standard. Enfin, nous avons appliqué notre approche pour un cas DFN synthétique dans un réservoir de gaz à condensat et un réservoir tight-oil. Un bon accord a été observé en comparant nos résultats à des solutions de référence obtenues avec des maillages très fins
Unconventional low permeability reservoirs present a multi-scale fractured media, including stimulated fractures and natural fractures of various sizes, increasing the heterogeneity and the complexity of the reservoir simulation. This work proposes a methodology to address this challenge, taking into account reservoir key parameters such as fractures locations, orientation, anisotropy and low permeability matrix in a unique model as simple as possible. Using standard Discrete Fracture Models (DFMs), the matrix-fracture interaction is not properly handled due to the large grid cells and very low matrix permeability. In this work, we extended the MINC (Multiple INteracting Continua) method to the DFM in order to improve the matrix-fracture flow exchange. Our DFM based on a MINC proximity function is computed by taking into account all discrete fractures, within a triple-porosity model where the propped fractures are explicitly discretized and other fractures are homogenized. In order to improve the flow exchange between the matrix and fracture media, the matrix grid cell is subdivided according to the MINC proximity function based on the distance to all discrete fractures, by using randomly sampled points. Our approach is particularly useful for multi-phase flow simulations in matrix-fracture interaction with phase change, which cannot be handled by a standard approach. Finally, we applied our technique to synthetic DFM case in a retrograde gas and a tight-oil reservoirs. A good agreement is observed by comparing our results to a reference solution where very fine grid cells were used

Cette thèse est basée sur trois essais distincts mais interconnectés qui soulignent le rôle important du discours, la légitimité et le pouvoir dans le changement institutionnel vers un développement durable. Dans deux chapitres de ma thèse, j'explore les dynamiques de (de)légitimation du gaz de schiste, en France et en Allemagne. L'exploitation du gaz de schiste par la fracturation hydraulique a déclenché une forte contestation dans ces pays en raison de ses implications socio-économiques, environnementaux et politiques. Le premier essai est une étude de cas comparative des débats publiques sur le de gaz de schiste, qui démontre le rôle important des institutions pour le succès des cadrages mobilisés. Le deuxième essai est une étude de cas portant sur la (de)légitimation des acteurs impliqués dans le débat sur le gaz de schiste français qui propose qu'il y ait une différence fondamentale dans légitimant un problème et légitimant un acteur. Le troisième essai théorique introduit le concept de parentalisme afin de mettre en évidence comment les acteurs contrôlent qui peut participer aux débats. En tout, cette thèse met en lumière comment les débats sur des enjeux sociaux et environnementaux sont influencés par des stratégies discursives en résonance avec le contexte institutionnel et l’identité des acteurs ainsi que par des stratégies de contrôle discursives et non discursives sur qui participe et comment dans la délibération
This dissertation is based on three separate but interconnected essays which underscore the important roles of discourse, legitimacy and power in fueling or hindering institutional change towards sustainability. In two chapters of my thesis I explore the discursive legitimation dynamics in the contested issue field around shale gas, in France and Germany. The exploitation of shale gas via the hydraulic fracturing (or fracking) technique triggered strong contestation in these countries due to its socio-economic, environmental, and political implications which challenge the energy sector on a global scale. The first essay is a comparative case study of the public shale gas debates which surfaces the important role of institutions in influencing the success of certain arguments over others. The second essay is a single case study focusing on the (de)legitimation of the actors involved in the French shale gas debate which proposes that there is a fundamental difference in legitimating an issue and legitimating an actor. The third theoretical essay introduces the concept of parentalism in order to highlight how actors control who may participate in discursive struggles. On a whole this thesis surfaces how ongoing struggles in contested environmental and social issue fields are shaped by the fit of discursive strategies with the institutional context and contestants’ legitimate identities as well as by actors’ discursive and non-discursive controlling strategies of who participates and how in deliberation

Les problématiques de l’énergie et de l’environnement sont un des principaux défis pour l’humanité au XXIème siècle. La croissance mondiale de la demande d’énergie est confrontée aux préoccupations environnementales (y compris la pollution, le réchauffement climatique et la réduction des émissions de CO2), en particulier dans les régions en croissance économique rapide comme l’Asie. Le transfert de l’utilisation des sources d’énergies traditionnelles comme le charbon, le pétrole, vers les sources d’énergie plus propres et des énergies renouvelables est une tendance inévitable à l’avenir. Dans le contexte actuel, le gaz naturel est considéré comme une source d’énergie propre qui jouera un rôle important dans le processus de transition énergétique vers une économie bas-carbone. Les conséquences pour les marchés de gaz naturel peuvent être considérables. La condition d’une telle évolution est de disposer d’une offre en gaz naturel importante. Le développement du gaz non conventionnel, en particulier le gaz de schiste, fournit une opportunité d’expansion de l’approvisionnement gazier mondial comme le montre la « révolution du gaz de schiste » aux États- Unis. Celle-ci a profondément modifié les marchés gaziers régionaux. Toutefois, cette « révolution » n’est guère reproductible à d’autres régions du monde. Cette thèse démontre en particulier qu’en dehors des facteurs géologiques, des conditions institutionnelles (fiscalité, droits de propriété), économiques (prix, technologies) et organisationnelles (libéralisation des marchés) sont nécessaires pour assurer un développement à grande échelle des ressources non conventionnelles. Cette thèse montre que ces conditions ne sont pour la plupart pas réunies ni en Europe ni en Asie (notamment en Chine). Dès lors, une transition par le gaz pour répondre aux enjeux climatiques en Asie se fera par la voie des importations et non par une production propre à la région. A partir de trois scénarios du modèle POLES basés sur des hypothèses de politique climatique, de développement du gaz de schiste et d’augmentation rapide de la demande de gaz dans le mix énergétique, en particulier en Asie, deux principales conclusions émergent. Tout d’abord, l’importance du développement des gaz de schistes aux USA, leur bas coût de production induisent au niveau mondial une offre de gaz abondante et compétitive par rapport à d’autres énergies notamment par rapport au charbon. Par conséquent, même sans politique climatique, les conditions sont réunies pour que la part du gaz naturel puisse croître dans le mix énergétique. Deuxièmement, une politique climatique affirmée a des effets contradictoires quant à l’importance du gaz naturel dans les mix énergétiques des pays asiatiques. D’un côté elle permet une pénétration plus importante du gaz naturel dans leur mix énergétique. Mais dans le même temps, limitant la demande d’énergie, les volumes de gaz naturel demandés ne sont que légèrement plus importants que dans des scénarios sans politique climatique
Energy and environmental issues are one of the main challenges for humanity in the 21st century. Global growth in energy demand links to environmental concerns including pollution, global warming and reduction of CO2 emissions. In particular, it is an urgent request in rapidly growing developing regions such as Asian countries. Using cleaner energy sources, renewable energy instead of traditional energy sources like coal and oil is an inevitable option in the future. In the current context, natural gas is seen as a clean energy source which plays a major role in the energy transition process towards a low-carbon economy. The consequences for natural gas markets are significant and the condition of this change is an abundant supply of natural gas. The development of unconventional gas, particularly shale gas, provides an opportunity to expand the global gas supply. This is illustrated by the “shale gas revolution” in US which has profoundly changed the regional gas markets. However, this "revolution" is hardly reproducible in other regions of the world. This thesis demonstrates particularly that apart from geological, institutional conditions (taxation, property rights), economic (prices, technologies) and organizational (free markets) are necessary for a large scale development of unconventional resources. This research also shows that most of these conditions are not met in Europe or Asia (especially in China). Therefore, an energy transition by natural gas to meet climate challenges in Asia will be solved through imports, rather than through regional production. From three scenarios of the POLES model based on assumptions about climate policy, shale gas development and rapid increase of demand for gas in the energy mix (particularly in Asia), two main conclusions emerge. The developments of shale gas with low cost in the USA make the global gas supply abundant and more competitive than other energies, particularly coal. Therefore, even without climate policy, the conditions are ripe for the increaseof natural gas proportion in the energy mix. Secondly, a strong climate policy has contradictory effects on the relative share of natural gas in the Asian energy mix. On the one hand, it allows natural gas larger penetration into the energy mix of Asia. But at the same time, with limitation of energy demand, requested natural gas volumes are only slightly higher than in scenarios without climate policy

La citoyenneté opère un retour en force dans le domaine environnemental, visible tant dans les dispositifs de participation destinés à inclure l’ensemble des citoyens dans les prises de décision, que dans des mouvement de contestation voire des résistances à des projets d’aménagement ou certains usages de l’espace. Ces deux types d’expériences participatives constituent pour ceux qui y prennent part - citoyens, acteurs associatifs, élus, professionnels des politiques publiques - de véritables lieux d’apprentissages politiques. Par l’exploration d’une procédure institutionnalisée de participation (une conférence de citoyens sur la gestion de l’eau) et d’une mobilisation contestataire (contre le gaz de schiste), ce travail identifie d’une part ce que les acteurs apprennent, et d’autre part les modalités par lesquelles ils apprennent. L’enquête ethnographique et le recours aux sciences de l’éducation font l’originalité de cette recherche qui propose de décrire et d’analyser finement des expériences d’apprentissages politiques, d’éducation au conflit comme à la participation
Citizenship has been making a strong resurgence in the environmental field, visible both in institutionalised procedures intended to include all citizens in decision-making, and in protest movements or resistance to some planning projects or land uses. For those who take part - citizens, members of associations, policy makers and public policy professionals -, these two kinds of participatory experiences represent significant spaces for political learning. Through the exploration of an institutionalised procedure for public participation (a citizens’ conference on water management) and a protest movement (against shale gas), this work identifies what actors learn on the one hand, and the learning methods on the other. The ethnographic survey and the use of educational sciences constitute the originality of this research which describes and analyses experiments in political learning, education to conflict as well as participation

Sous l’angle des controverses économiques et environnementales autour des hydrocarbures non conventionnels, cette thèse contribue au développement des outils de la modélisation intégrée sous deux aspects : leur capacité à représenter la dynamique de long terme des marchés de l’énergie ; la prise en compte des liens entre l’économie et la dynamique des différents gaz à effet de serre.Dans le premier cas, un jeu de simulations avec le modèle Imaclim-R met en évidence les impacts économiques du gaz et pétrole de schiste à travers (i) les liens entre trajectoires de crois-sance et inerties techniques ; (ii) la conditionnalité des gains de compétitivité des États-Unis aux stratégies implicites ou explicites de ce pays en matière de spécialisation internationale et de régime de change. Au détour de ces simulations nous étudions (α) les processus d’ajustement vers l’équilibre de long terme, en regardant les conditions d’obtention et de convergence des équilibres temporaires du modèle ; (β) les limites de tractabilitéd’une maquette stylisée du modèle reproduisant les mécanismes centraux.Dans le deuxième cas est traitée la question du rôle du méthane à court et long terme dans les stratégies climatiques. L’intégration du modèle réduit du système terrestre Oscar2.2 aumodèle Imaclim-R permet d’apprécier le rôle du méthane dans les coûts de l’atténuation et d’évaluer le risque d’émissions fugitives en tête de puits de gaz de schiste. Les simulations montrent que d’une part, l’avantage économique de la disponibilité en gaz de schiste peut être nuancé au regard du coût induit par ces émissions fugitives. D’autre part, les stratégies climatiques ambitieuses visant à limiter les augmentations de température bien en deçà de 2° voir 1.5°C nécessitent un contrôle plus immédiat des émissions de méthane
From the perspective of economic and environmental controversies over unconventional oil and gas resources, this thesis contributes to the development of integrated modelling tools intwo aspects : their ability to reflect the long-term dynamics of energy markets ; and the consideration of the links between the economy and the dynamics of the various greenhouse gases.In the first case, a set of simulations with the Imaclim-R model highlights the economic impacts of shale gas and light tight oil through (i) the links between growth paths and technicalinertia ; (ii) the conditionality of US competitiveness gains on implicit or explained strategies ; and (iii) the conditionality of US competitiveness gains on this country implicit or explicit strategies in terms of international specialization and exchange rate regime. In the course of these simulations, we study (α) the adjustment processes towards the long-term equilibrium, looking at the conditions of existence and convergence of the model temporary equilibria ; (β) the tractability limits of a stylized model of Imaclim-R reproducing the main mechanisms.In the second case, the question of the role of methane in short and long term climate strategies is addressed. The integration of the Oscar2.2 Earth System model into the Imaclim-Rmodel is used to assess the role of methane in terms of mitigation costs and to assess the risk of emissions leakage at shale gas wellheads. The simulations show that, on the one hand, theeconomic advantage of shale gas availability can be balanced against the costs induced by these emissions leakage. On the other hand, the ambitous climate strategies aiming at limitingtemperature increases well below 2° or 1.5°C require a more instant control of methane

Dans cette thèse, nous avons développé 3 travaux principaux dans lesquels le phénomène d'adsorption joue un rôle prédominant.Selon le BP Statistical Review, le ratio réserves/production de la Colombie est proche de 12 et actuellement, toute la production de gaz naturel provient des réserves conventionnelles; para ailleurs, les réserves non conventionnelles de gaz techniquement récupérables sont 12 fois plus élevées que les conventionnelles. La plupart d’entre elles sont situées dans le Middle Magdalena Valley bassin (MMV). Dans ce contexte, nous avons mesuré la capacité d'adsorption du CH4 sur 5 échantillons obtenus de 3 forages exploratoires situés dans le MMV. Les mesures ont été réalisées à 50 et 75°C et pour pressures jusqu'à 3.5MPa. Les caractérisations géochimiques et structurales ont été réalisées à l'Université Autonome de Madrid. L'effet du carbone organique total (TOC), de la maturité thermique, de la teneur en argile et de la surface spécifique (SSA) sur la capacité d'adsorption du CH4 ont été étudiées. Les résultats montrent que la température a un effet négatif sur la capacité d'adsorption, et le TOC a un effet positif. Aucune corrélation n'a été observée entre la teneur en argile et la capacité d'adsorption normalisée en TOC par rapport au CH4, ce qui indique que les minéraux argileux ne contribuent pas significativement à l'adsorption du CH4 dans nos échantillons. De plus, il n'y a pas de tendance générale entre le TOC normalisé et la maturité thermique. Parmi les facteurs étudiés le TOC a la contribution majeure à la capacité d'adsorption. Une contribution similaire est trouvée pour la SSA, ce qui est cohérent, compte tenu de la corrélation positive entre le TOC et la SSA. Cet ensemble de données représente des informations significatives pour les estimations indirectes du gaz en place au cours des futures stratégies de récupération. Cette étude approfondit les projets en cours sur la compréhension de l'effet d'adsorption sur la production et l'évaluation du gaz de schiste de la Colombie. En plus, nous avons réalisé une étude sur l'adsorption sélective de CH4/CO2 sur un gaz de schiste, précédemment caractérisé. La capacité d'adsorption et l'enthalpie du CO2 et du CH4 à 50°C et pour pressions jusqu'à 3.2MPa ont été mesurées. De plus, les isothermes d'adsorption du mélange équimolaire CH4/CO2 ont été réalisées jusqu'à 2MPa à 50°C. Les résultats montrent que le CO2 est préférentiellement adsorbé par rapport au CH4, tant à l'état pur que dans le mélange équimolaire. La sélectivité estimée CO2/CH4 met en évidence une affinité significative du CO2 avec le kérogène de cet échantillon. Ces résultats sont d'un grand intérêt d'un point de vue industriel, car ils signifient que ce schiste pourrait être candidat à l'injection du CO2 comme méthode de récupération assistée et pour le stockage du CO2 quand il était épuisé.Enfin, sachant que les impacts environnementaux et sociétaux de la séparation et de la capture du CO2, nous avons exploré la séparation du CO2 d'un mélange équimolaire CH4/CO2 en utilisant des adsorbants de nanoparticules de silice (natives et fonctionnalisées avec des amines) développés à l'Université de Vigo. Nous avons mesurée la capacité d'adsorption et l'enthalpie du CO2 et du CH4 à 50°C et des pressions jusqu'à 3MPa et la capacité d'adsorption d'un mélange équimolaire CH4/CO2 à 50°C et jusqu'à 2MPa dans les deux séries de nanoparticules. Les résultats ont montré une adsorption préférentielle du CO2 sur le CH4, mais l'adsorption du CO2 est plus faible dans les particules natives que dans les particules fonctionnalisées. Cependant, les particules natives sont prometteuses pour la capture du CO2. La valeur de la sélectivité du CO2 par rapport au CH4 est presque identique pour les deux échantillons, cela signifie que le processus de fonctionnalisation n'a pas amélioré la performance des particules dans ce cas. Ces résultats obtenus sur la silice native ouvrent des perspectives et une ligne de travail
In this dissertation we developed three main works in which adsorption phenomenon play a predominant role.According to the BP Statistical Review, Colombia’s reserves/production ratio is close to 12 and currently all the natural gas production comes from conventional reserves; meanwhile its unconventional technically recoverable gas reserves are about twelve times greater than conventional ones. Most of them are located in the Middle Magdalena Valley Sedimentary Basin (MMV). In this context we measured the methane adsorption capacity on five shale core samples obtained during exploratory drilling from three boreholes located in the MMV. The experiments were carried out at 50 and 75°C and for pressure ranging up to 3.5 MPa under dry conditions. The geochemical and structural characterizations were carried out in the Department of Geology of the Universidad Autonoma de Madrid. The effect of total organic carbon (TOC), thermal maturity, clay content and specific surface area (SSA) on methane adsorption capacity was studied. The results shows that the temperature has a negative effect on the adsorption capacity, while TOC has a positive effect, even if no linear regression was found between TOC and methane adsorption capacity. No correlation was observed between the clay content and the TOC-normalized adsorption capacity to methane, which indicates that clay minerals do not significantly contribute to methane adsorption in the case of our samples. In addition, there is not a general trend between TOC normalized and thermal maturity. Among the factors investigated in the present study, TOC has the major contribution to the adsorption uptake. A similar contribution is found for the SSA, which is consistent, considering the positive correlation between TOC and SSA. This set of data represents meaningful information for indirect estimations of the gas in place during the future recovery strategies. And maybe the most important, this study furthers the ongoing projects on the understanding of the adsorption effect on shale gas production and assessment.In addition to this work, we made a study on selective CH4/CO2 adsorption on a shale gas, which was previously characterized. The adsorption capacity and enthalpy of CO2 and CH4 pure at 50°C and for pressures up to 3.2 MPa were measured. Additionally, the equimolar mixture methane/carbon dioxide adsorption isotherms was performed up to 2 MPa at the same temperature. The results show that CO2 is preferentially adsorbed than methane, both in pure state as in the mixture. The estimated selectivity CO2/CH4 highlights a significant affinity of CO2 with the kerogen of this sample. These results are of great interest from an industrial point of view, because they mean that this shale could be a candidate for CO2 injection as recovery method; and for CO2 storage when it was depleted. Finally, having into account that separation and capture of CO2 have environmental connotations, we explored the separation of CO2 from an equimolar CH4/CO2 mixture using adsorbents of silica nanoparticles (natives and functionalized with amines) developed in the University of Vigo. We measured the adsorption capacity and enthalpy of CO2 and CH4 at 50°C and pressures up to 3MPa and the equimolar CH4/CO2 adsorption capacity at the same temperature and up to 2 MPa in both set of nanoparticles. The results showed that there is a preferential adsorption to CO2 over CH4 (in pure state and in the mixture), but CO2 adsorption is lower in native particles than in functionalized ones. However native particles are promising for CO2 capture. The value of selectivity of CO2 over CH4 is almost the same for both samples, it means that the functionalization process did not improve the performance of the particles in this case. This kind of works has a lot of perspective for the future

Les réservoirs pétroliers argileux sont caractérisés par des systèmes de pores associés à une distribution spatiale hétérogène à plusieurs échelles des phases minérales et organiques. Cette hétérogénéité nécessite une approche multi-échelle et multi-outils pour caractériser le réseau de pores. Une telle approche a été développée grâce à la sélection rigoureuse de 7 carottes issues de la formation de Vaca Muerta (Argentine), avec différentes maturations d'hydrocarbures mais des compositions minérales comparables. La tomographie RX 3D et la cartographie de la porosité par autoradiographie ont révélé les hétérogénéités à l'échelle des carottes, et permis d'identifier des zones homogènes pour le prélèvement de sous-échantillons comparables et représentatifs.Le couplage corrélatif de différentes techniques a permis d'atteindre un bilan quantitatif de la porosité / tailles de pores et pour la première fois, sur des blocs non broyées, notamment pour les expériences d'adsorption d'azote. Les résultats d’autoradiographie sont en accord avec les autres méthodes, indiquant que tous les pores sont connectés et accessibles par la résine d’imprégnation. Une diminution de la porosité totale ainsi que des tailles de pores a également été observée avec la maturation de la matière organique.Une approche innovante pour l'acquisition et le traitement de mosaïques d’images MEB a fourni des cartographies de la distribution des phases minérales et organiques à l'échelle du cm. Le couplage corrélatif avec la carte de porosité par autoradiographie des mêmes zones, a révélé les corrélations spatiales entre variations minéralogiques et de porosité
Gas shale reservoirs are characterized by pore systems, associated with a heterogeneous spatial distribution of mineral and organic phases at multiple scales. This high heterogeneity requires a multi-scale & multi-tool approach to characterize the pore network. Such an approach has been developed on 7 cores from the Vaca Muerta formation (Argentina), which belong to areas with various hydrocarbon maturities, but with comparable mineral compositions. 3D µtomography and quantitative 2D mapping of the connected porosity by autoradiography have been applied at the core scale, in aim to localize and analyze the spatial heterogeneities, and to identify similar homogenous areas for localizing comparable sub-samples.The correlative coupling of various techniques was applied to achieve quantitative balance of porosity and pore size distribution, from mm to nm scales on representative sub-samples and for the first time, on preserved blocks rather than crushed powders, even for nitrogen gas adsorption experiments. Results of autoradiography are in very good agreement with other total bulk porosities, indicating that all pores are connected and accessed by the 14C-MMA used for impregnation. Decreased total porosity and pore throat/body sizes were also observed as organic matter maturity increased. An innovative approach for electron microscopy images acquisition and treatment provided large mosaics, with the distribution of mineral and organic phases at the cm scale. The correlative coupling with the autoradiography porosity map of the same zone, revealed the spatial correlations between mineralogical variations and porosity

Dans de nombreuses régions du monde, d’immenses réserves gazéifères dites non conventionnelles sont piégées dans des roches faiblement perméables qui ne peuvent pas être exploitées par des méthodes de forage classiques. Bien que très controversée, la seule méthode d’exploitation de ces gisements repose actuellement sur la technique de fracturation hydraulique. Pour ces raisons, une collaboration de recherche a débuté en 2007 entre la société TOTAL et le Laboratoire de Génie Electrique de l’université de Pau (récemment devenu le laboratoire SIAME), visant à étudier l’opportunité d’utiliser la fracturation électrique comme solution alternative à la fracturation hydraulique. Cette méthode repose sur un procédé dynamique de fracturation de la roche par application d’une onde de pression créée suite à l’initiation d’un arc électrique dans un liquide. Ce travail, financé par TOTAL dans le cadre d’une bourse CIFRE, s’inscrit dans la continuité de travaux déjà engagés sur cette thématique et vise particulièrement à approfondir les connaissances concernant le cœur du procédé de fracturation : la décharge électrique dans l’eau et la caractérisation de l’onde de pression résultante. Dans cette optique, l’importance du circuit et des paramètres électriques de l’arc a été démontrée en termes d’injection de courant et de transfert de puissance. Une formule empirique permettant de prévoir la valeur de la pression dynamique a, par conséquent, été établie. Afin d’optimiser le rendement électro-acoustique, une étude spécifique a été menée sur l’effet du mode de rupture diélectrique du fluide. Ces travaux ont également permis de proposer des solutions concernant le contrôle de la dynamique de l’onde de pression. Enfin, les effets des propriétés thermodynamiques du fluide sur sa rigidité diélectrique, sur la consommation d’énergie, ainsi que sur la propagation de l’onde de pression ont été analysés afin d’établir une série de conclusions permettant d’optimiser le procédé
Numerous parts of the world contain huge unconventional gas reserves which are located in low permeability rocks, and consequently, cannot be produced by classical drilling techniques. Besides its numerous detractors, the only currently available method to exploit these reservoirs relies on hydraulic fracturing. For these reasons, a research collaboration was started in 2007 between the Total Company and the Electrical Engineering Laboratory of Pau university (recently renamed SIAME Laboratory). The main goal was to study the potential concerning the use of the electrical fracturing technique as an alternative to hydraulic fracturing. This method is based on a dynamic rock fracturing process through the applying of a pressure wave enhanced by the generation of an electrical arc into a liquid. This work, which is financed by TOTAL through a CIFRE funding, follows the track initiated on this topic and mainly intends to improve the knowledge concerning the critical part of the fracturing process: the electrical discharge in water and the resulting pressure wave characterization. In this purpose, the importance of the circuit and of the arc electrical parameters was demonstrated in terms of current injection and power transfer. An empirical formula used to predict the dynamic pressure value has consequently been established. In order to optimize the electro acoustic efficiency, a specific study was performed on the liquid dielectric breakdown modus. This work allowed us to suggest new solutions concerning the dynamic pressure wave control. Finally, the fluid thermodynamic properties effects on its dielectric strength, on the energy consumption, and on the pressure wave propagation were analyzed in order to draw conclusions for the process optimization

Cette thèse tire parti de la remarquable volatilité des prix de l'énergie, tant temporelle que géographique, au cours des deux dernières décennies pour identifier les impacts de l'augmentation du prix des énergies fossiles sur les agents économiques. L'une des principales sources de cette volatilité, la révolution des gaz de schistes aux Etats-Unis, est tout d’abord examinée, avant d'analyser deux sujets de politiques économiques en lien avec la mise en place de la taxation du carbone : le risque de relocalisation de l'investissement industriel résultant d'une dégradation de la compétitivité, et les impacts redistributifs de l'augmentation des prix de l'essence pour les ménages.Le premier chapitre réalise une analyse statistique détaillée d'une base de données originale de 40 000 puits de gaz de schistes américains afin de calibrer un modèle technico-économique de la profitabilité de l'extraction du gaz de schistes, et conclut que la révolution des gaz de schistes n'est pas reproductible en Europe continentale. Le second chapitre combine une base de données de 70 000 transactions de fusions et acquisitions industrielles recouvrant 41 pays sur une période de 20 ans avec un indice des prix de l'énergie industriels, pour identifier l'impact des prix relatifs de l'énergie sur la localisation de l'investissement industriel. Les résultats impliquent que les firmes tendent à entreprendre plus d'investissements transfrontaliers lorsque les prix domestiques de l'énergie augmentent relativement aux prix étrangers, ce qui confirme l’hypothèse de Pollution Haven. Des simulations contrefactuelles démontrent toutefois que la magnitude de cet effet reste limitée. Le troisième chapitre introduit un modèle dynamique simple de la consommation d'essence des ménages, appliquant le cadre des habitudes rationnelles à la représentation de la dimension intertemporelle de la demande d'essence. Ce modèle est ensuite estimé sur un micropanel de ménages issu du PSID entre 1999 et 2015, en combinaison avec des prix localisés de l'essence. Ces estimations démontrent que la consommation d'essence des ménages est sujette à la formation d'habitude et aux anticipations, et résultent en une élasticité de long terme de -0,88. Des micro-simulations complémentaires suggèrent également l'existence d'interactions entre l'hétérogénéité des comportements dynamiques et la régressivité de l'augmentation du prix de l'essence.Les résultats de cette thèse renforcent la nécessité des politiques économiques compensatoires visant à améliorer l'acceptabilité de la taxation du carbone par les agents économiques, et fournit des outils qui peuvent contribuer à leur conception et leur calibration
This thesis takes advantage of the remarkable volatility of energy prices across both time and space over the past two decades to identify the impacts of increased fossil fuel energy prices on economic agents. It first examines one of the main sources of this renewed energy price volatility, the U.S. shale gas revolution, before turning to the analysis of two policy issues related to the implementation of carbon pricing: the risk of industrial investment relocation as a consequence of degraded competitiveness, and the distributional impacts of increased gasoline prices for households. The first chapter performs a detailed statistical analysis of an original dataset of 40,000 U.S. shale gas wells to calibrate a techno-economic model of shale gas extraction profitability, and finds that the shale gas revolution is not transferrable to continental Europe. The second chapter combines a database of 70,000 industrial M&A transactions covering 20 years and 41 countries with a sectoral industrial energy price index to identify the impact of relative energy prices on industrial investment location. Findings imply that firms tend to engage in more cross-border investments when their domestic energy prices increase in relative terms against foreign prices, which broadly supports the pollution haven hypothesis. Counterfactual policy simulations show that this effect is limited though. The third chapter develops a simple dynamic model of household gasoline consumption, using the rational habits framework to capture the intertemporal dimension of gasoline demand. This model is then estimated on PSID household-level data between 1999 and 2015 using localized gasoline prices. Estimation results show that households exhibit habits formation and forward-looking behavior in their gasoline consumption, and find a -0.88 long term price elasticity. Micro-simulations also find suggestive evidence of interactions between dynamic heterogeneity and the regressivity of gasoline price increases. The findings of this thesis strengthen the case for compensatory policies aimed at improving carbon pricing acceptance by economic agents, and provide tools that can contribute to their design and calibration

Cette thèse étudie la façon dont les sociétés utilisent, entretiennent et préservent les ressources naturelles qui façonnent fondamentalement le bien-être de l'humanité, l'environnement et l'économie. Les liens entre la prospérité économique, ressources et impacts environnementaux et la protection environnementale sont complexes et variés. Cela signifie que, si toutes ces dimensions ne sont pas prises en compte dans l'élaboration des politiques publiques, tout progrès dans la réalisation des ambitions dans ces domaines peut être entravé par des conséquences négatives. Une question importante dans les études sur le développement est de savoir comment la richesse en ressources naturelles affecte la croissance économique à long terme. Dans la perspective de répondre à cette question, le premier chapitre étudie l'impact de l'exploitation des ressources non-conventionnelles sur le secteur manufacturier des États-Unis sur la période 1997-2013. Dans la même perspective, le troisième chapitre étudie l'impact de l'abondance de ressources naturelles fossiles et minérales sur l'économie en exploitant le canal de la volatilité de la rente due aux ressources naturelles sur un panel de 103 pays entre 1985-2014. Par ailleurs, l'extraction et la transformation des ressources naturelles sont souvent des activités à forte intensité énergétique qui impliquent des modifications à grande échelle des écosystèmes. Le deuxième chapitre de la thèse étudie l'impact de l'abondance des ressources naturelles sur l'intensité en CO2 dans les pays développés sur la période 1995-2014
This thesis examines how societies use and sustain the natural resources that fundamentally shape human well-being, the environment and the economy. The links between economic prosperity, resources and environmental preservation are complex and diverse. This implies that, if all dimensions are not taken into account in public policy making, any progress in achieving objectives in these areas can be hindered by undesirable outcomes. A key issue in development studies is how natural resource wealth affects long-term economic growth. In order to address this question, the first chapter examines the impact of non-conventional resource development on the US manufacturing sector over the period 1997-2013. In the same veine, chapter 3 examines the impact of abundant natural resources on the economy by exploiting the volatility channel of natural resources rent on a panel of 103 countries between 1985-2014. Moreover, the extraction and processing of natural resources are often energy-intensive activities that involve large-scale ecosystem alterations. Chapter 2 of the thesis investigates the impact of natural resource abundance on CO2 intensity in developed countries over the period 1995-2014

Cette thèse en économie de l'énergie et de l'environnement étend le modèle de Hotelling du type exploration-extraction avec contraintes géologiques d’Okullo, Reynes et Hofkes (2015), afin de prendre en compte des trajectoires en forme de cloche pour l’ajout de réserves empiriquement observées par Laherrère (2003). Le modèle LOGIMA proposé (Images à Long terme sur le Pétrole et le Gaz) explique qu’elles sont la conséquence de « sweet spots » géologiques : des zones privilégiées où la concentration d’hydrocarbures est la plus élevée. Le modèle LOGIMA a été calibré sur une base de données issues couvrant les sept principaux bassins de pétrole et de gaz non-conventionnels du pays. Les résultats indiquent que la nécessité d’apprentissage par la pratique pour découvrir l’emplacement des sweet spots conduit à une mise en œuvre d’un effort d’exploration également en forme de cloche, ce qui permet de réduire le risque des activités d’exploration. Par conséquent, la réponse en termes des volumes offerts par les producteurs à des chocs sur les prix dévient fonction de l’ensemble des ressources mondiales antérieurement découvertes. Ensuite, nous appliquons le modèle LOGIMA pour étudier l’impact causé par l’offre de pétrole et de gaz naturel « non-conventionnels » aux États-Unis, sur les efforts mondiaux d’atténuation du changement climatique. Nous y parvenons en associant les scénarios à long-terme générés par LOGIMA avec le modèle d’évaluation intégrée, IMACLIM-R. Cette étude analyse comment des différentes cibles de prix de pétrole affecteraient son offre aux États-Unis. Nous estimons cette interaction au moyen de trois cadres de politiques en matière de climat : le cadre « business as usual » (BAU), les contributions décidées à l’échelle nationale (NDC) et les scénarios de 2°C (2DS). Les résultats de l’exercice indiquent que les approvisionnements non-conventionnels sont fortement susceptibles d’affecter les marchés énergétiques mondiaux, mais leur impact sur les émissions mondiales de gaz à effet de serre serait limité, car les différents effets déclenchés dans des différents secteurs viendraient les équilibrer approximativement
This thesis in energy and environmental economics extends the geological Hotelling-type extraction-exploration model from Okullo, Reynes and Hofkes (2015) in order to account for the bell-shaped reserve additions that were empirically observed by Laherrère (2003). The proposed model explains them as the result of geological “sweet spots”: premium areas within geological formations where the concentration of hydrocarbons is highest. The proposed theoretical formulation was programmed into the mathematical model LOGIMA – “Long-term Oil and Gas Images” – and calibrated on data covering the seven main unconventional oil and gas plays in the United States. Results indicate the need to learn the location of sweet spots through trial and error drillings leads to schedules of exploratory effort that allow the optimal “de-risking” of exploratory activities. As a result, the optimal response of producers to price shocks becomes contingent on the prevailing level of cumulative discoveries.We apply LOGIMA to investigate the impact, caused by the recent advent of large-scale supplies of unconventional oil and gas, in the United States, on the ongoing efforts to mitigate climate change. We do so by soft coupling long-term scenarios from LOGIMA with the integrated assessment model, IMACLIM-R, a recursive, computable general equilibrium model of integrated global energy, economy and environment systems. We analyze how different price targets, potentially pursued by the Organization of Petroleum Exporting Countries (OPEC), would affect supplies of unconventional oil and gas from the United States. We control this interplay under three climate policy frameworks: business as usual (BAU), nationally determined contributions (NDCs) and 2°C scenario (2DS). The results of the exercise show that, despite having a significant potential to affect global energy markets, unconventional oil and gas supplies would have a limited potential to affect global cumulative greenhouse gas emissions to 2040, as the different effects triggered in different sectors approximately balanced each other out

La mobilisation contre les gaz de schiste vécue actuellement au Québec s'inscrira certainement comme un moment fort dans la longue histoire des mouvements sociaux concernant l'exploitation des ressources naturelles. Ce mouvement de contestation face à cette industrie qui s'installait graduellement dans le paysage de différentes régions sans préavis, est né de la frustration de citoyen(ne)s qui se sont regroupés, appuyés par des groupes environnementaux déjà établis. Il a bénéficié du contexte particulier du Québec, et ce aux niveaux géographique, légal, politique et social, par rapport aux autres provinces ou pays où l'industrie a tenté ou est parvenu à s'installer. Il nous apparaît particulièrement intéressant puisqu'il nous permet d'observer comment des citoyen(ne)s n'ayant pas nécessairement d'antécédents militants se sont mobilisé(e)s à travers la province pour réclamer des études plus approfondies et des consultations publiques. Il nous permet ainsi, à travers la sociologie des mouvements sociaux et, plus particulièrement les théories entourant les nouveaux mouvements sociaux, de mettre à l'épreuve le concept d'écocitoyenneté, un concept de plus en plus utilisé, mais qu'on s'est peu attardé à définir. Ce dernier nous permettra d'étudier comment l'attachement à un territoire couplé d'un souci de préservation de l'environnement peut servir de tremplin au développement d'une citoyenneté intelligente et active. Plus largement, nous verrons comment ce mouvement, s'écartant de courants plus radicaux tels que l'écologie politique, est révélateur d'une nouvelle dynamique contestataire basée sur le développement d'une intelligence citoyenne et de compétences à l'action collective et sur l'instrumentalisation des mécanismes institutionnels. Nous nous attarderons également au répertoire d'actions collectives qui nous permet d'appréhender plus pragmatiquement l'efficience de cette mobilisation. Pour ce faire, nous avons rencontré trois militants dans le cadre d'entretiens semi-dirigés et avons analysé leur discours en utilisant la méthode de la théorisation ancrée. L'étude de ce cas, présenté comme un exemple de réussite, nous permettra d'entrevoir l'avenir des mouvements sociaux visant la protection de l'environnement au Québec. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : nouveaux mouvements sociaux, écologie, environnement, gaz de schiste, écocitoyenneté, intelligence collective