Dissertations / Theses: 'Gaz à effets de serre'

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Yue, Chao. "Fire simulation in the ORCHIDEE biosphere model : implications for global carbon fluxes." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2014. http://www.theses.fr/2014VERS0016.

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Abstract:

Les feux naturels ainsi que ceux liés aux activités anthropiques libèrent, dans l’atmosphère, des gaz à effet de serre (CO2 , CH4, N2O), des gaz réactifs (CO , NOx) et des aérosols, et contribuent au changement climatique. Les feux de forêts sont à l’origine d’un puits de carbone sur le long terme, notamment pendant la repousse de la végétation. Il est donc important d’intégrer les processus liés aux feux dans les modèles Système Terre, pour être en mesure de quantifier la contribution des feux sur le bilan de carbone de la biosphère terrestre, et également prévoir les rétroactions futures entre les feux, le climat, et la végétation. Dans cette thèse le module de feu pronostique SPITFIRE a été incorporé dans le modèle dynamique de la végétation ORCHIDEE. Les études d’évaluation montrent que le modèle de feu est capable de représenter les processus essentiels, contrôlés par les facteurs climatiques et anthropiques, pour les surfaces brûlées observées au cours du 20ème siècle. Cependant la fréquence et la taille des très grands feux sont sous-estimées dans ce modèle. Les feux sont responsables d’une diminution du puits moyen de carbone de la biosphère terrestre, en comparaison avec une simulation sans feu, avec une diminution plus importante lors des années plus sèches et plus chaudes. Des simulations factorielles indiquent que les feux qui ont eu lieu au cours des trois dernières décennies, couplés à l’impact de l'augmentation du CO2 et de l’évolution climat sur la végétation, ont contribué à l’efficacité du puits de carbone pan-boréal (45°N–90°N), du début du 20ème siècle. Au niveau du site, l’efficacité du puits de carbone, comme observée par les mesures de chrono-séquences biométriques et de tours de flux de CO2, est attribuée à la combinaison de la repousse des forêts après un feu, et de l'augmentation de la concentration atmosphérique de CO2. Autrement dit, le puits de carbone est amplifié par l'effet fertilisant du CO2 sur la végétation lors de la croissance des forêts
Anthropogenic biomass burning and wildfires release greenhouse gases (CO2, CH4, N2O), reactive gases (CO, NOx) and aerosols into the atmosphere, and contribute to regional and global climate change. In forest regions affected by fires, fire also legate a sustained long-term carbon sink during the postfire vegetation recovery. It is thus important to incorporate fire processes into Earth system models, to be able to quantify the large-scale fire contribution to the terrestrial carbon balance, and predict future fire-climate-vegetation feedbacks. In this thesis, the prognostic fire module SPITFIRE has been incorporated into the process-based dynamic vegetation model ORCHIDEE. Evaluation studies show that the fire model is capable of capturing the essential climatic and anthropogenic drivers of burned area in the 20th century, but the frequency and size of very large fires are underestimated. Fires are found to reduce on average the terrestrial carbon sink compared with a simulation without fire, with larger fire-induced sink reduction occurring during drier and warmer years. Model factorial experiments indicate that fires during the last three decades, combined with rising CO2 and climate effects on the vegetation, have contributed to most of the pan-boreal (45oN–90oN) carbon sink at early 20th century. At the site level, the postfire forest carbon sink in North American boreal forests, as observed by chronosequences of biometric measurements and of eddy-covariance CO2 fluxes, are ascribed to a combination of forest regrowth from fire recovery and atmospheric CO2 increase, i. E. , the postfire carbon sink is amplified by the CO2 fertilization effect on forest growth

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Vuichard, Nicolas. "Modélisation des flux de gaz à effet de serre des prairies européennes." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066173.

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Le, Cong Tanh. "Etude expérimentale et modélisation de la cinétique de combustion de combustibles gazeux : méthane, gaz naturel et mélanges contenant de l’hydrogène, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone et de l’eau." Orléans, 2007. http://www.theses.fr/2007ORLE2034.

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Abstract:

L’utilisation des mélanges hydrogénés permettrait de réduire significativement l’effet de serre (par les émissions de CO2) en diminuant l’utilisation des combustibles carbonés. L’addition de l’hydrogène au gaz naturel permet de faire fonctionner les turbines à gaz dans des régimes de combustion très pauvres afin de diminuer les émissions de NOX. Les mélanges de combustibles issus de la gazéification de la biomasse contenant du CH4, du H2, du CO, du CO2, ainsi que la recirculation des produits gazeux de combustion (CO2, H2O) sont également à considérer. De nouvelles données expérimentales ont été obtenues en réacteur auto-agité pour l’oxydation de H2, de CH4, et de mélanges avec H2, CO, CO2 et H2O (à 1 et 10 atm à des températures de 800-1450 K, la richesse variant de 0,1 à 2). Ces données sont très utiles pour étudier l’effet de l’hydrogène, du gaz de synthèse et de la recirculation sur l’oxydation du méthane. Un mécanisme cinétique détaillé a été développé pour la combustion des mélanges H2-O2, H2-CO, CH2O, CH3OH, CH4, CH4-H2, CH4-CO-H2 et validé en utilisant les données expérimentales de cette étude ainsi que les données de la littérature (réacteur auto-agité, réacteur à écoulement piston, tubes à choc et flamme laminaire pré-mélangée). L’étude cinétique indique que H2 et CO accélèrent l’oxydation de CH4 en favorisant les réactions de production des radicaux H et OH (H + O2 = OH + H, H + HO2 = 2OH, et H2 + OH = H2O + H) tandis que CO2 et H2O sont les inhibiteurs pour l’oxydation du méthane, en affectant l’équilibre des réactions CO + OH = CO2 + H et H + O2 + M = HO2 + M.

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Quirion, Philippe. "Les quotas échangeables d'émission de gaz à effet de serre : éléments d'analyse économique." Habilitation à diriger des recherches, Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales (EHESS), 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00604374.

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Abstract:

Ce mémoire rassemble différents travaux sur les quotas d'émissions échangeables. J'ai abordé ce thème en octobre 1999, après avoir étudié l'économie des déchets ménagers lors de mon DEA, puis l'impact sur l'emploi des politiques environnementales dans le cadre de ma thèse de doctorat. A cette époque, l'importance de cette question avait été en quelque sorte consacrée par le Protocole de Kyoto mais celui-ci n'avait encore été ratifié par aucun pays développé et la perspective d'une mise en place de quotas d'émissions échangeables en Europe apparaissait lointaine au vu des critiques alors exprimées à l'encontre de ce mécanisme par de nombreux dirigeants et représentants des parties prenantes en Europe (Hourcade, 2000). Quelques mois plus tard, en février 2000, la Commission européenne (2000) lançait pourtant, à travers un livre Vert, le processus qui allait aboutir en 2005 à la mise en place du premier système de quotas d'émissions échangeables de gaz à effet de serre significatif1 dans le monde. J'ai donc eu l'opportunité de poursuivre une recherche sur un thème en constante évolution, marqué par l'apparition progressive de controverses et par des prises de positions marquées, quoi que parfois évolutives, de la part des différents acteurs impliqués. Dans la rédaction de ce document, j'ai privilégié la cohérence thématique aux dépens de l'exhaustivité. Autrement dit, j'ai laissé de côté celles de mes publications qui ne portent pas sur les quotas d'émission échangeables. Il s'agit en particulier de mes travaux les plus anciens, mais aussi de ceux que j'ai menés sur la variabilité climatique et l'agriculture en Afrique (Blanc et al., 2008, Berg et al., 2009, Leblois et Quirion, 2010, Roudier et al., 2011a, 2011b, Sultan et al., 2009), sur les politiques d'économie d'énergie (Giraudet et Quirion, 2008, Giraudet et al., 2011a, 2011b, Quirion et Hamdi-Cherif, 2007). De même, je n'aborde que rapidement certains travaux sur la compétitivité et les fuites de carbone (Demailly et Quirion, 2006, 2008a, 2008b, Monjon et Quirion, 2010, 2011a, 2011b, Quirion, 2007, 2009). Au contraire des politiques de protection de l'environnement plus traditionnelles (réglementations, taxes, subventions...), les systèmes de quotas d'émission échangeables ont été inventés par des économistes : Crocker (1966), qui discute de leur application à la pollution de l'air, et Dales (1968) qui propose cet instrument pour limiter la pollution de l'eau. Peut-être pour cette raison, ces systèmes ont fait l'objet d'une grande attention de la part des économistes, comme en témoigne l'impressionnante bibliographie établie par Tietenberg (2008), qui comprend plusieurs centaines de références. On pourrait donc penser que la décision de choisir cette politique de limitation des émissions de gaz à effet de serre, plutôt 1 J'écris "significatif" parce que le Danemark et le Royaume-Uni, ainsi que les firmes Shell et BP, avaient lancé auparavant leurs propres systèmes, d'ampleur beaucoup modeste, et qui ont pris fin depuis ; Cf. Boemare et Quirion (2002) pour une présentation comparée de ces systèmes. Voir aussi Convery (2009) pour un historique du processus qui a conduit au système de quotas européen. 6 qu'une taxe en particulier, découle de l'analyse économique, et qu'il en est de même des choix essentiels en matière de mise en oeuvre du système européen de quotas échangeables. La réalité est tout autre. Premièrement, les travaux consacrés par les économistes au choix entre taxes et quotas pour limiter les émissions de gaz à effet de serre concluent très majoritairement en faveur des premières. Deuxièmement, une fois le choix fait en faveur d'un système de quotas échangeables, l'un des éléments clés dans la mise en place de ce système en Europe, à savoir le choix entre un plafond d'émission absolu ou proportionnel à la production, a été décidé indépendamment de toute analyse économique. Troisièmement, bien que la question de la "compétitivité" et celle des "fuites de carbone" aient occupé une place centrale dans les débats sur la mise en oeuvre puis sur la révision du système de quotas européen, la solution retenue (la distribution gratuite de quotas, indépendamment de la production courante mais en lien avec les capacités de production) ne découle pas d'une analyse économique approfondie. Ce document synthétise mes principales contributions à ces trois questions : le choix entre taxe et quotas (chapitre 1), celui entre objectifs d'émission absolus et proportionnels à la production (chapitre 2) et celui de l'arbitrage entre le maintien de la compétitivité, l'efficacité économique et la réduction des émissions de gaz à effet de serre (chapitre 3). Enfin, dans le chapitre 4, je discute de la manière dont les quotas échangeables de gaz à effet de serre pourraient s'étendre aux pays en développement, en commençant par une approche sectorielle limitée au secteur électrique. Une grande partie de ce mémoire se base sur des travaux publiés : Quirion (2010a) pour la section 1.2, Quirion (2004) pour la section 1.3, Quirion (2005) pour le chapitre 2, Quirion (2010c) pour la section 3.1, Demailly et Quirion (2008d) pour la section 3.2 et Hamdi-Cherif et al. (2011a, 2011b) pour le chapitre 4.

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Prieur, Vincent. "Modélisation du cycle terrestre de l'azote et estimation des émissions de N2O à l'échelle de la France et de l'Europe." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066269.

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Abstract:

L’augmentation de la demande en surfaces agricoles et l’intensification des pratiques agricoles, conséquences d’une part, de la croissance de la population mondiale et du changement de mode de consommation qui accompagne le développement des pays émergents et, d’autre part, du développement de la filière des agro-carburants, représentent une pression croissante pour les écosystèmes et une source importante de gaz à effet de serre (GES) qu’il faut prendre en compte dans le cadre du changement climatique. L’agriculture représente 10 à 12% des émissions globales de GES et, en particulier, 60% des émissions de protoxyde d’azote (N2O) qui a un pouvoir radiatif 310 fois supérieur à celui du CO2 à horizon de 100 ans. Cette thèse fournit une estimation des émissions de N2O des sols cultivés à l’échelle de l’Europe à l’aide du modèle global de surface continentale et de dynamique de la végétation, O-CN. Ce type de modèle, développé initialement pour estimer les flux de carbone entre la biosphère et l’atmosphère, permet d’étudier les émissions de gaz azotés grâce à l’ajout récent d’une modélisation du cycle de l’azote dans la biosphère et de la dynamique de l’azote minéral du sol. Des tests de sensibilité des émissions de N2O à des paramètres internes du modèle et à des facteurs environnementaux ont été effectués. L’application du modèle sur des sites expérimentaux et la comparaison aux observations ont permis l’évaluation des émissions simulées. Les résultats obtenus sont mis en perspective par la comparaison à l’échelle de la France avec les estimations du modèle agro-environnemental CERES-EGC et à l’échelle de l’Europe avec les bases de données GEIA, EDGAR 3. 2 et IER
The growing demand in agricultural surfaces and the intensification of agricultural practices, consequences of an increase in world population and of changes in consumption modes associated to the development of emerging countries on the one hand and on the development of agrofuels on the other hand, represents an increasing pressure for the ecosystems and an important source of greenhouse gases (GHG) which must be taken into account in the framework of climate change studies. The agriculture represents 10 to 12% of global GHG emissions and in particular 60% of the emissions of nitrous oxide (N2O) which possesses a radiating power 310 times higher than the one of CO2 at a 100 years horizon. This thesis provides an estimation of the emissions of N2O from crop lands at the scale of Europe using the global land surface and vegetation dynamics model O-CN. This model originally developed to estimate carbon fluxes between the biosphere and the atmosphere allows to study the emissions of nitrogen gases thanks to the recent addition of a modelling of nitrogen cycle in the biosphere and of the dynamics of inorganic nitrogen in soils. Sensitivity tests of estimated N2O emissions to internal parameters of the model and to environmental factors have been performed. Application of the model to experimental sites and comparisons to observations allows to evaluate emissions simulations. The results obtained are put into perspective through comparison at the scale of France with estimations from the agro-environmental CERS-EGC model and at the scale of Europe with GEIA, EDGAR 3. 2 et IER databases

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Velarde, Guillen Jose. "Impact des stratégies de réduction des gaz à effet serre sur les fermes laitières." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35843.

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Abstract:

La production laitière est le deuxième système agronomique le plus contaminant, seulement derrière la production de viande bovine. Sur les fermes laitières, la fermentation entérique et la production de culture sont les principales sources de gaz à effet serre (GES). Donc les principales stratégies de réduction de GES sont: la diminution de la fertilisation aux champs et la manipulation des rations des vaches, qui permettent de diminuer les émissions de N2O et CH4, respectivement. L’objectif de ce travail de recherche était d’évaluer l’impact économique, agronomique et environnemental des stratégies de réduction de GES chez la ferme laitière. L’étude a été réalisée avec le modèle N-CyCLES, qui est un modèle de programmation linéaire qui permet de faire une évaluation des flux de nutriments sur la ferme et de leurs impacts sur les résultats économiques en considérant à la fois la gestion des champs (rotations de cultures, fertilisation), l’alimentation du troupeau et la gestion du fumier. Dans ce modèle, trois fermes laitières virtuelles ont été développées pour représenter les fermes typiques de trois régions du Canada: les Prairies, le Québec/Ontario, et les Maritimes. À cette fin, des bases de données de 166 fermes de la région des Maritimes, de 113 fermes de la région de Québec/Ontario et de 32 fermes de la région des Prairies, ont été utilisées. Dans la première étude, l’impact de diminuer la fertilisation de l’azote (N) dans les champs a été simulé. Pour réduit la quantité de fertilisant, l’ensilage de maïs (EM) a été remplacé par l’ensilage de millet perlé sucré (MPS) dans les trois régions et par le sorgho sucré (SS) seulement dans la région Québec/Ontario. Les résultats montrent que cette stratégie réduit la quantité de l’N utilisé aux champs, et ainsi les émissions de GES au niveau de la ferme qui ont diminué de 1 à 9 %. Cependant, la balance de N au niveau de la ferme s’est accrue avec le scénario MPS, mais a décliné avec le scénario SS. Par ailleurs, le bénéfice net de la ferme a diminué de 5 à 21 % en comparaison avec le scénario EM en utilisant le MPS ou le SS. Le deuxième projet a permis le développement d’une équation pour estimer la production de méthane (CH4) comme résultat de la fermentation entérique chez la vache laitière. Pour ce travail, une base de données de six expériences (18 traitements, 56 vaches laitières et 193 observations) a été créée. Dans les expériences, le CH4 a été mesuré dans des chambres métaboliques. Les caractéristiques des vaches (consommation de matière sèche [CVMS], production laitière [PL], gras du lait, protéine du lait et poids corporel [PC]) et de la ration (matière sèche [MS], matière organique [MO], protéine brute [PB], fibre au détergent neutre [NDF], fibre au détergent acide [ADF], énergie brute [EB], matière grasse [EE], gras non dégradable au rumen et amidon) ont été utilisées. L’équation finale (r=0.83, RMSE=40.03) a inclus la PL, gras du lait, protéine du lait, CVMS, PC, NDF, amidon et la différence entre EE et gras non dégradable au rumen. Cette équation, en comparaison avec l’équation de l’IPCC Tier2, permet une prédiction plus précise des émissions de CH4 de vaches laitières qui mangent une ration typique canadienne. Finalement, dans la troisième étude, les stratégies d’alimentation pour réduire les émissions de CH4 entérique ont été testées pour observer leurs impacts environnemental et économique au niveau de la ferme laitière. L’utilisation d’une ration de base avec de l’EM conventionnel a été comparée à la supplémentation avec des drêches de distillerie (DDGS), de l’huile de lin (LO) ou les deux toujours avec une ration utilisant l’EM conventionnel (CDL). En plus, la substitution de EM par l’ensilage de maïs Brown midrib (BMR) et l’ajout des deux suppléments précédents avec une diète à base de BMR (BDL)ont aussi été comparé. Dans tous les scénarios, la production de CH4 entérique a décliné, mais seulement les scénarios LO, BMR et BDL ont réduit les émissions de GES au niveau de la ferme, tandis que les stratégies avec DDGS et CDL ont accru les émissions de GES. Économiquement, tous les scénarios, sauf le DDGS, ont réduit le bénéfice net. Les résultats de ce travail montrent que les stratégies pour réduire les émissions de GES dans un secteur de la ferme laitière (champs, vache, fumier, entre autres) peuvent augmenter les émissions dans un autre secteur de la ferme. Par ailleurs, le revenu de la ferme décline avec la plupart des stratégies étudiées, ce qui pose problème pour l’adoption de ces stratégies par les producteurs.
Meat and dairy production are the first and second most polluting agronomic systems, respectively. In the dairy farms, the enteric fermentation and the crop production are the main sources of greenhouse gas (GHG) emissions. For this reason, the reduction of the fertilization and the dairy cows’ ration manipulation are the principal strategies used to decrease the N2O and CH4 emissions, respectively. The objective of this work was to evaluate the agro-environmental and economic impact of the strategies to decrease the GHG emissions of dairy production. For the study, the N-CyCLES model was used. It is a linear programming model in which three levels : agronomic, animal and economic are considered to find the best response (optimization) for a maximum net income or a minimum whole-farm balance of N or P; evaluating trade-offs between economic and environmental outcomes from mixed livestock-crop dairy systems. In the model, three virtual dairy farms were developed to represent the average farm of three regions of Canada: the Maritimes, Quebec/Ontario and the Prairies. For this, a data base from 166 farms of the Maritimes, from 113 farms of Quebec/Ontario and from 32 farms of the Prairies, was used. In the first study, the impact of a lower fertilization was simulated. To decrease the amount of fertilizer, the corn silage (CS) was substituted by sweet peal millet silage (SPM) in the three regions, and by sweet sorghum (SS) only in the virtual dairy farm of Quebec/Ontario. The results showed that the quantity of fertilizers declined with SPM and SS which decreased the total GHG emissions of the farm from 1 to 9 % as compared to CS. However, the N mass balance increased in the SPM scenario, but declined in the SS scenario. In addition, the farm net income (FNI) decreased from 5 to 21 % with SPM and SS in comparison with the CS scenario. In the second project, an equation to predict the enteric CH4emissions of dairy cows was developed. A database of 193 observations from 18 different treatments and 56 multiparous Holstein cows was created. In all experiments, enteric CH4 production was measured using individual respiration chambers. The dairy cows’ characteristics (dry matter intake [DMI], milk yield [MY], milk fat, milk protein and body weight [BW]) and diet characteristics (dry matter [DM], organic matter [OM], crude protein [CP], neutral detergent fiber [NDF], acid detergent fiber [ADF], gross energy [GE], ether extract [EE]and EE non-reactive in the rumen [rumen-inert fat] and starch) were used in a five-fold cross validation. The best-fit equation (r=0. 83, RMSE=40. 03) included MY, milk fat, milk protein, DMI, BW, NDF, starch and the difference between EE and Rumen-inert fat. This equation, in comparison with the IPCC Tier 2 equation allowed for a more accurate prediction of CH4 emissions from lactating dairy cows fed typical Canadian diets. Finally, in the third study, feeding strategies seeking to decrease enteric CH4 production were simulated to observe their agro-environmental and economic impact in the dairy farm. The supplementation with corn dried distillers grains with solubles (DDGS), with linseed oil (LO) or both in a CS-based diet (CDL), and the substitution of CS by brown midrib corn silage (BMR) or both supplements in a BMR-based diet (BDL) were simulated. The enteric CH4 emissions decreased in each scenario, but total GHG emissions declined only in the LO, BMR and BDL scenarios, whilst in the DDGS and CDL scenarios the emissions were higher than in the CS scenario, Economically, each scenario, except DDGS scenario, decreased FNI. The results of this study showed that the different strategies to decrease the GHG emissions of a sector of the dairy farm (cropland, cow, manure for instance) can increase the emissions in other parts of the dairy chain production. In addition, the FNI declined for most of them which can represent a problem for their adoption by the dairy farmers.

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Lehuger, Simon. "Modélisation des bilans de gaz à effet de serre des agro-écosystèmes en Europe." Phd thesis, AgroParisTech, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438077.

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Abstract:

L'agriculture représente 10-15 % des émissions anthropiques de gaz à effet de serre (GES), ce qui justifie que ce secteur soit amené à jouer un rôle dans la lutte contre les changements climatiques. Les échanges de GES entre agro-écosystèmes et atmosphère font intervenir trois composés : le protoxyde d'azote (N2O), le méthane (CH4) et le dioxyde de carbone (CO2). La prédiction de ces échanges de GES nécessite de prendre en compte les processus sous-jacents au sein du système sol-plante, qui sont fortement régulés par les conditions agro-pédoclimatiques. L'utilisation de modèles biophysiques est actuellement une approche très prometteuse en ce sens, mais encore en émergence. La problématique centrale de ce travail de thèse est l'estimation du pouvoir de réchauffement global des agro-écosystèmes, basée sur une modélisation biophysique des agro-écosystèmes et de leurs échanges de GES avec l'atmosphère. Le développement du modèle CERES-EGC a permis d'estimer ses paramètres, grâce à une méthode originale de calibration bayésienne, et d'évaluer son erreur de prédiction pour la simulation des flux de N2O et de CO2 à l'échelle de la parcelle. Ce modèle est désormais en mesure de prédire le bilan de GES des systèmes de cultures. L'application du modèle sur des sites expérimentaux aux conditions pédoclimatiques contrastées a permis de quantifier le pouvoir de réchauffement global de systèmes de cultures à l'échelle de rotations et de tester différentes stratégies de mitigation. L'utilisation et le développement du modèle dans une perspective d'extrapolation spatiale permet de produire des inventaires d'émissions de GES par les surfaces agricoles à échelle régionale.

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Portha, Jean-François Pons Marie-Noëlle. "Méthodologie pour tenir compte de l'impact environnemental d'un procédé lors de sa conception." S. l. : INPL, 2008. http://www.scd.inpl-nancy.fr/theses/2008_PORTHA_J_F.pdf.

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Chidiak, Martina. "Une analyse positive des accords volontaires pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre d'origine industrielle." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1054.

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Davoust, Romain. "Trajectoires carbone en Europe à l'horizon 2050 sous une stabilisation mondiale à 450 ppmv CO2-équivalent : réductions, valeurs carbone et coûts d'abattement optimaux." Paris 9, 2011. http://basepub.dauphine.fr/xmlui/handle/123456789/7235.

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Abstract:

Le changement climatique de la planète constitue un problème majeur du 21ième siècle. Une limitation du réchauffement à +2⁰C au dessus des niveaux pré-industriels devrait permettre d'atténuer les dégradations environnementales. En l’état de la science climatique, cet objectif de développement durable requiert une stabilisation des concentrations de Gaz à Effet de Serre (GES) à 450 ppmv CO2-équivalent. Au cours du prochain demi-siècle, la communauté internationale devra réduire ses rejets de GES de manière drastique, d'environ 50% par rapport au niveau de 1990. Dans ce contexte, l'Europe a adopté un objectif officiel de réduction des GES de 20% en 2020 par rapport à 1990, rehaussable à 30% en cas d'accord international équitable. A long terme, l'UE vise un minimum de 80% de réduction en 2050, pourcentage minimal exigé sous la contrainte de 450 ppmv CO2-éq. . Cette thèse modélise l'effort carbone en Europe pour atteindre -80% de GES en 2050. Sur la projection, le modèle OCTET (Optimal Carbon Trajectories for Emission Targets) projette un ensemble de trajectoires CO2 temporellement optimales. Des stratégies de réduction efficaces sont précisées pour les points de passage (2020, 2030, 2040) en fonction de l'incertitude internationale. La thèse calcule également les profils de prix du carbone en Europe pour une contrainte de réduction facteur 5 ainsi que les coûts de réduction. Dans l'ensemble, la thèse s'attache à explorer les implications d'une société européenne faiblement carbonée et à éclairer la politique européenne de réduction à l'horizon 2050
Global warming will be a major issue in the 21st century. Limiting temperature increase to +2⁰C above pre-industrial levels should help to preserve ecosystems. According to current estimates, this sustainable development objective requires a stabilisation of Greenhouse Gases (GHG) concentrations at 450 ppmv CO2-equivalent. Over the next decade, the world should reduce its GHG emissions by a factor 2 compared to 1990 levels. Europe has committed to reduce its Greenhouse Gases emissions by 20% in 2020 compared to 1990 and by 30% in case of a fair international agreement. In the long term, EU is targeting an abatement of at least 80% by 2050, which is a required level under the 450 ppmv CO2-equivalent constraint. The thesis models carbon effort in Europe to reach -80% GHG by 2050. Over the projection, the OCTET model (Optimal Carbon Trajectories for Emission Targets) projects a set of temporally optimal CO2 pathways. Efficient reduction strategies are built for the next decades (2020, 2030, 2040) depending on international uncertainty. The thesis calculates carbon price profiles in Europe under a factor 5 reduction as well as reduction costs. In a word, this thesis seeks to explore the implications of a low-carbon European society and to advise the European abatement policy over the 2050 horizon

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Gagnon, Samuel. "Measurement of permafrost greenhouse gas emissions through a new automated system of closed chambers." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26293.

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Abstract:

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016
Le réchauffement de l’Arctique a le potentiel d’affecter le climat global par le dégel du pergélisol engendrant des émissions accrues de gaz à effet de serre (GES). Ces émissions sont cependant difficiles à quantifier puisque les méthodes conventionnellement utilisées sont généralement onéreuses et souvent très laborieuses. À l’aide d’un nouveau système automatisé de chambres fermées développé pour cette étude, ce projet visait à mesurer les émissions de GES provenant du pergélisol dans une tourbière située à Salluit, au Nunavik. Les émissions ont été quantifiées sous différentes conditions environnementales afin de simuler le réchauffement climatique et déterminer les effets des variations spatiales sur les émissions de GES. Les résultats démontrent que le nouveau système produit des résultats comparables à ceux obtenus avec un système commercial existant. La température était le principal facteur affectant la variabilité de la ER et les plus grandes émissions de GES provenaient du site saturé en eau. Mots-clés: Pergélisol, Arctique, Changements climatiques, Toundra, Tourbière polygonale, Respiration de l’écosystème, Chambre fermée, Gaz à effet de serre, Décomposition, Réchauffement expérimental.
Warming in the Arctic has the potential to affect the global climate through permafrost thaw leading to increased greenhouse gas (GHG) emissions. However, these emissions are difficult to quantify because the methods conventionally used are often prohibitively expensive and time-consuming. With a new automated system of closed chambers developed for this study, this project aimed to measure permafrost GHG emissions in a polygonal peatland located near Salluit, Nunavik. The emissions were quantified under different environmental conditions in order to simulate climate warming and to determine the effect of spatial variability on GHG emissions. Results show that the new system yields results comparable to those obtained with an existing commercial system. Temperature was the principal factor influencing ecosystem respiration variability and the largest GHG emissions were measured on the water-saturated plot. Keywords: Permafrost, Arctic, Climate change, Tundra, Polygonal peatland, Ecosystem respiration, Closed chamber, Greenhouse gas, Decomposition, Experimental warming.

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Baylet, Alexandre. "Oxydation du méthane à basse et haute température, application de procédés plasma et/ou catalyse." Poitiers, 2008. http://theses.univ-poitiers.fr/26682/2008-Baylet-Alexandre-These.pdf.

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Abstract:

Les travaux de recherche de cette thèse concernent les problèmes liés à l’oxydation du CH4, gaz à effet de serre notoire provenant dans le cas présent du transport routier, et plus précisément l’élimination du CH4 issu des gaz d’échappement des moteurs de type Diesel. L’oxydation totale du CH4 a été étudiée : - A basse température par procédé Plasma/Catalyse : de tous les systèmes testés, la combinaison d’un système plasma froid de type DBD coaxial associé à un catalyseur Pd/Al2O3 en position POSTplasma permet l’oxydation de 30 % du CH4 avec une énergie déposée de 225 J. L-1 (Q=600 mL. Min-1, N2/O2/CO2/H2O/0,5%CH4, T=250 °C, H=150 mm) tout en minimisant la production de O3 et en ne générant pas de NOx. Cependant, les puissances consommées (> kW) sont trop importantes pour une éventuelle application sur véhicules. - A basse température sur catalyseurs Pd/Al2O3 (température de light-off) : L’étape de ré-oxydation de Pd° est plus rapide sur des petites particules mais l’activation du CH4 y est plus difficile en raison d’une stabilisation plus importante des petites particules de PdO par le support. Une série de pulses réducteurs (CH4 ou C3H6) en conditions isothermes permet d’activer le catalyseur et d’atteindre un maximum de conversion. - A haute température sur catalyseurs Pd/(oxyde modifié) (pics haute température) : la synthèse d’une alumine dopée (La, Sr, Ba, Mn) avec une surface spécifique de l’ordre de 50 m2. G-1 permet d’atteindre des taux de conversion de 90 % du CH4 à 700 °C tout en maintenant une excellente stabilité thermique. Un mécanisme redox de type Mars et van-Krevelen, avec transfert de l’oxygène du support vers les particules de palladium est proposé pour expliquer les différences en termes d’activité catalytique et de stabilité thermique en comparaison au catalyseur de référence Pd/Al2O3
This research work deals with CH4 oxidation coming from road transport, CH4 being a well-known greenhouse gas, with CH4 removal from exhaust gas of Diesel engine. Total CH4 oxidation has been studied : - At low temperature by Plasma/Catalysis process : from all the systems tested, the combination of a coaxial DBD non-thermal plasma combined with Pd/Al2O3 catalyst in POST-plasma position allows to convert 30 % of CH4 with an energy of 225 J. L-1 (Q=600 mL. Min-1, N2/O2/CO2/H2O/0. 5%CH4, T=250 °C, H=150 mm) while minimising O3 production and avoiding NOx production. However, the power consumed (> kW) is too significant for prospective vehicle applications. - At low temperature on Pd/Al2O3 catalysts (light-off temperature) : the re-oxidation step of Pd° is faster on small particles but CH4 activation is more difficult due to stabilization of small PdO particles by the support. A series of reductant pulses (CH4 or C3H6) in isothermal conditions allows to activate the catalyst and to reach a maximum of conversion. - At high temperature on Pd/(modified oxide) catalysts (peak at high temperature) : (La, Sr, Ba, Mn) doped alumina preparation with a specific surface area of 50 m2. G-1 allows to reach 90 % of CH4 conversion at 700 °C and to maintain an excellent thermal stability. A Mars and van-Krevelen mechanism, with oxygen transfer from support to palladium particles is proposed in order to explain catalytic activity and thermal stability differences in comparison to the Pd/Al2O3 reference catalyst

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Mérel, Jérôme. "Etude du captage post-combustion du CO2 grâce à un procédé TSA (Temperature Swing Adsorption) à chauffage et refroidissements indirects." Paris, CNAM, 2008. http://www.theses.fr/2008CNAM0700.

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Abstract:

To deal with the Greenhouse Gases emissions increase, CO2 post-combustion capture linked to its storage is a promising technological solution. Different methods are currently developed, including the adsorption which is this study’s core interest. This work concerns the use of a TSA process (Temperature Swing Adsorption) for CO2 post-combustion capture. This process is an adsorber based on indirect heating (steam condensation) and cooling (water circulation) by means of an internal heat-exchanger (no contact between the coolant and the adsorbant). This study takes experimental and numerical approaches. From the preliminary experiments, the 5A zeolite was selected. Different operating conditions (inlet gas composition, desorption temperature, purge flow rate, periods of cycles, pre-cooling / pre-heating steps,…) were then tested from a mixture N2-CO2 in order to obtain an optimal compromise between the performance criteria. Then, other configurations were tested within a numerical model validated from previous experiments. In the adsorption step, the inlet gas temperature and the initial bed temperature have very little influence on the performances of the adsorber. Due to a parametric study done for cycle experiments, optimal operating conditions, in particular with a pre-cooling step, were determined for this specific application. The results obtained are very encouraging as they underline comparable performances with the reference process ones, the amine absorption
Face à l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre, le captage post-combustion du CO2 associé à son stockage est une solution technologique prometteuse. Différentes méthodes sont actuellement développées dont l’adsorption qui fait l’objet de cette étude. Ce travail concerne l’utilisation d’un procédé TSA (Temperature Swing Adsorption) pour le captage post-combustion du CO2. Ce procédé fait appel à un adsorbeur équipé d’un échangeur interne permettant un chauffage (vapeur d’eau) et refroidissement (circulation d’eau) indirects (pas de contact entre le caloporteur et l’adsorbant). Ce travail s’appuie à la fois sur une partie expérimentale et numérique. A partir des premières expériences, la zéolithe 5A a été sélectionnée. Différentes conditions opératoires (composition de l’alimentation, température de désorption, débit de purge, durée du cycle, étapes de pré-refroidissement / pré-chauffage,…) ont alors été testées à partir d’un mélange N2-CO2 afin d’obtenir un compromis optimal entre les critères de performance. D’autres configurations ont ensuite été testées au moyen d’un modèle numérique préalablement validé à partir d’expériences. En phase d’adsorption, la température d’alimentation et la température initiale du lit n’ont que peu d’influence sur les performances de l’adsorbeur. Grâce à une étude paramétrique effectuée pour des cycles, des conditions opératoires optimales, notamment avec une étape de pré-refroidissement, ont été déterminées pour cette application spécifique. Les résultats ainsi obtenus sont tout à fait encourageants puisqu’ils ont permis de mettre en évidence des performances comparables à celles des procédés de référence d’absorption par amine

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Mariotte, Clément. "L'Europe centrale et le protocole de Kyoto sur les changements climatiques : quels bénéfices en perspectives ? /." Paris ; Budapest ; Kinshasa [etc.] : l'Harmattan, 2006. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb409626592.

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Soumis, Nicolas. "Émissions de gaz à effet de serre à partir des réservoirs hydroélectriques : aspects méthodologiques et évaluation des processus photochimiques /." Montréal : Université du Québec à Montréal, 2006. http://accesbib.uqam.ca/cgi-bin/bduqam/transit.pl?&noMan=24676647.

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Abstract:

Thèse (D. en sciences de l'environnement)--Université du Québec à Montréal, 2006.
En tête du titre: Université du Québec à Montréal. Comprend des réf. bibliogr. Publié aussi en version électronique.

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Cadiou, Erwan. "LIDAR DIAL multi espèces à base de sources paramétriques optiques pour la détection des gaz à effet de serre depuis l'espace." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLX102/document.

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Abstract:

Pour estimer les puits et sources des gaz à effet de serre et améliorer les prévisions d’évolution du climat, il est nécessaire de disposer de mesures précises et continues de leurs concentrations atmosphériques à l’échelle globale. Pour consolider le réseau d’observation mondial, la mise en œuvre de systèmes lidar embarqués sur satellite pour les futures missions de sondage atmosphérique depuis l’espace est considérée comme un atout à la fois innovant et complémentaire pour les méthodes de mesure actuelles. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont porté sur le développement d’un lidar à absorption différentielle (DIAL) à partir d’une source paramétrique émettant dans la gamme spectrale 1,9 – 2,3 µm. Il s’est agi de démontrer l’aptitude de la source à être mise en œuvre pour des mesures longue portée des principaux gaz à effet de serre (CO2, H2O, CH4). Dans ce but, la source a été intégrée dans une architecture lidar dimensionnée préalablement à l’aide une modélisation numérique. L’optimisation de l’instrument s’est faite autour de deux points : le contrôle de la pureté spectrale de la source, et la maîtrise de la réponse de la chaine de détection et d’acquisition. Des mesures des trois gaz ont ensuite été réalisées depuis le laboratoire à partir du signal provenant de la rétrodiffusion des aérosols ou des nuages. Ces mesures ont servi de support pour une étude approfondie des erreurs et biais de mesure. À partir de ces travaux et en s’appuyant sur des simulations, la possibilité d’intégration de la source dans un système aéroporté a été étudiée comme étape préliminaire à la mesure spatiale. Enfin, une projection des performances d’un système satellite mettant en œuvre la source a été établie
Sustained and accurate greenhouse gases measurements at a global scale are required to improve the knowledge on their sources and sinks and thus increase the accuracy of climate change projections. In order to consolidate the global observation networks, spaceborne lidar systems for future earth observation missions are regarded as innovative and complementary components to the present operational measurement methods. In this context, this research work has consisted in developing a differential absorption DIAL lidar based on an optical parametric source able to emit in the 1,9–2,3 µm spectral range. The purpose was to demonstrate its ability to be implemented in long range measurements of the main greenhouse gases (CO2, H2O, CH4). Then, the laser transmitter has been integrated in a lidar architecture which was previously designed using a numerical model. Improvements and optimization of the lidar system focused on two aspects: the monitoring of the spectral purity of the emitter and the control of the detection and acquisition. Concentration measurements on the three gases have been carried out from the laboratory based on atmospheric backscattered signals from clouds and aerosol. These measurements provided a basis for the investigation of the error and bias sources. On the basis of these measurements, instrument scaling for future airborne demonstrations is discussed. Projected performances of a spaceborne instrument are also presented

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Thomas, Benjamin. "Télédétection de gaz traces atmosphériques par spectroscopie optique de corrélation et lidar." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10180/document.

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Abstract:

Ce travail présente une nouvelle méthode de télédétection à distance de la concentration d’un gaz trace dans l’atmosphère basée sur le couplage de la méthode spectroscopique de corrélation optique (Optical Correlation Spectroscopy, OCS) et la technologie de télédétection lidar dans lequel une source laser de large étendue spectrale est considérée. Les premiers travaux furent consacrés au développement d’un nouveau formalisme pour estimer la concentration d’un gaz trace dans l’atmosphère à partir des signaux OCS-lidar. Pour évaluer les performances d’une telle méthode, un modèle numérique simulant des signaux OCS-lidar pour la mesure de la concentration de méthane et de vapeur d’eau a été réalisé. L’influence de la pression et la température sur les propriétés spectroscopiques de ces gaz sur les mesures de concentration a également été étudiée. En plus de ce travail théorique, la première démonstration expérimentale de l’OCS-lidar est présentée en utilisant un lidar basé sur une source laser femtoseconde. Les mesures OCS-lidar ont été réalisées au moyen d’un nouveau système expérimental entièrement élaboré et construit pendant cette thèse. Pour réaliser les mesures consacrées à la teneur en vapeur d’eau de l’atmosphère, la bande d’absorption de la molécule de H2O 4ν à 720 nm a été utilisée. Ainsi les résultats obtenus ont montré le potentiel de la méthode OCS5 lidar pour mesurer la concentration de vapeur d’eau. Par la suite, le développement de la méthodologie OCS-lidar dédiée à la mesure du méthane est présenté. La bande d’absorption 2ν3 à 1,66 μm est exploitée et les premières mesures des signaux lidar sont exposées. Ce travail se termine par la présentation des possibles perspectives d’évolution
In this thesis, a new active remote sensing methodology is proposed to evaluate the content of atmospheric trace gases. The new methodology is based on laser spectroscopy and consists in coupling a spectrally broadband lidar with optical correlation spectroscopy (OCS-lidar). As a first step, a new formalism has been developed to remotely evaluate the target gas concentration from the OCS-lidar signals. To evaluate the performance of this new methodology, a numerical model simulating OSC-lidar signals for methane and water vapor measurement has been developed. Moreover, the influence of the absorption spectroscopic line parameters, such as atmospheric pressure and temperature, on the retrieved gas mixing ratio has been assessed within the OCS-lidar methodology. In addition to this theoretical work, the first experimental demonstration of the OCS-lidar methodology has been performed using a femtosecond lidar system. The latter has been entirely designed, developed and implemented in the framework of this thesis. Results show the ability of the OCS-lidar methodology to monitor the water vapor using the 4ν 720 nm absorption band. Moreover, two different experimental configurations have been proposed, depending on whether the amplitude modulation is operated on the laser pulse or on the backscattered light, i.e. at the emission, with an active amplitude modulator or at the reception, with passive optical filters. The advances in developing the corresponding infrared OCS-lidar system for methane mixing ratios measurements are described and possible outlooks are given

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Bourrelly, Sandrine. "Propriétés thermodynamiques de nouveaux matériaux nanoporeux hybrides organiques / inorganiques pour l'adsorption de gaz à effet de serre." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11061.

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Abstract:

Nous avons réalisé une étude thermodynamique de l'adsorption gazeuse dans deux classes de solides nanoporeux hybrides MIL (Matériaux de l'Institut Lavoisier), de type Metal Organic Frameworks. Les propriétés d'adsorption des gaz à effet de serre, CO2 et CH4, sont caractérisées principalement par microcalorimétrie d'adsorption en phase gazeuse à 303 K et jusqu'à 50 bar. D'une part, la caractérisation des structures rigides MIL100 et MIL101 avec de larges cavités poreuses, met en évidence des capacités d'adsorption élevées, et des enthalpies d'adsorption révélant de fortes interactions entre le CO2 et les sites métalliques insaturés, identifiés par spectrosocopie infrarouge (Laboratoire Catalyse Spectrochimie). D'autre part, nous avons établi les relations entre la flexibilité structurale des solides MIL53 (Cr3+, Fe 3+, A13+) et leurs propriétés d'adsorption. Les changements de phase pendant le processus d'adsorption du CO2 ont été confirmés par diffraction des rayons X in situ. Dans un premier temps, les interactions entre le CO2 et les chaînes métalliques du MIL53 provoquent la contraction des canaux poreux. Puis, à partir de 5 bar, d'autres interactions se mettent en place déstabilisent les interactions initiales ; permettant ainsi la réouverture de la porosité. La modélisation numérique (Institut Gerhardt) a relevé les configurations thermodynamiquement favorables du système « réseau ouvert/fermé avec les molécules de CO2 », en accord avec les résultats de spectroscopie infrarouge. Cette analyse détaillée des processus d’adsorption, réalisée en couplant différentes techniques in situ, souligne l’intérêt justifié des solides hybrides poreux pour l’adsorption gazeuse.

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Roux, Sébastien. "Elaboration d'oxydes métalliques régénérables pour la combustion du gaz naturel en bouclage thermochimique (CLC)." Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1663.

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Abstract:

L'usage d'un nouveau procédé appelé Chemical-Looping Combustion (CLC) représente une alternative sérieuse pour la production d'énergie propre avec captation du dioxyde de carbone. La combustion s'effectue grâce à l'oxygène d'un oxyde métallique et on obtient ainsi des produits de combustion composés exclusivement du gaz carbonique et de vapeur d'eau d'une part, et le métal utilisé d'autre part. Le gaz carbonique peut être piégé et séquestré, le métal obtenu est régénéré puis recyclé. Nous avons réalisé l'étude de la réactivité des porteurs d'oxygènes sur dix cycles, puis l'amélioration de leur régénération par l'ajout d'éléments dopant. La conversion du méthane a alors été étudiée sur un réacteur à lit fixe ( 1-10 kW). Une étude cinétique des réactions des différents porteurs d'oxygène en réduction et en ré-oxydation a ensuite été réalisée pour dix cycles. Enfin, nous avons présenté une modélisation phénoménologique du réacteur pour la combustion du méthane avec les porteurs d'oxygène
The use of a new process called Chemical-Looping Combustion (CLC) represents a serious alternative for a clean energy production with carbon dioxide captation. Combustion is carried out thanks to the oxygen of a metallic oxide instead of the oxygen of atmospheric air. Thus the products of combustion contain exclusively carbon dioxide and water vapour in one hand, and the used metal in the other hand. Carbon dioxide can be easily recovered and sequestrated; the metal is regenerated and recycled. We study the reactivity of various oxygen carriers tested for ten cycles, then the improvement of the regeneration of the oxygen carriers by doping elements addition. The methane conversion was studied in an installation equipped with a fixed bed reactor (1-10 kW). We present a kinetic study of the various oxygen carriers reduced with methane and reoxided with oxygen in air for ten cycles and a phenomenologic modelling of the reactor for the combustion of methane with the oxygen carriers

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Déroche, Irena. "Adsorption et diffusion de CO2 et CH4 dans les matériaux zéolithiques : simulations quantique et classique comparées à l'expérience." Aix-Marseille 1, 2008. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2008AIX11053.pdf.

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Abstract:

Les propriétés d’adsorption et de diffusion de deux principaux gaz à effet de serre (CO2 et CH4) dans deux matériaux zéolithiques : la SAPO STA-7 et la Faujasite Y ont été étudié en faisant appel aux techniques de simulation classique, combinées aux outils expérimentaux de Microcalorimétrie/Volumétrie ainsi que la Diffusion Quasi-Elastique des Neutrons. La première phase de ce travail a consisté à étudier les propriétés structurales de la SAPO STA-7 afin de construire un modèle du matériau proche de la réalité. Par ailleurs, les interactions entre les molécules gazeuses et les sites d’adsorption ont été décrites par des techniques de simulation quantique. Par la suite, la simulation Monte Carlo dans l’ensemble Grand Canonique nous a permis d’extraire directement des isothermes d’adsorption ainsi que des valeurs d’enthalpie différentielle d’adsorption. Un bon accord entre l’ensemble des résultats obtenu par la simulation et les résultats expérimentaux nous a permis de valider notre approche et par la suite de proposer des mécanismes microscopiques d’adsorption des deux gaz au sein des matériaux étudiés. Finalement, grâce à la technique de la Dynamique Moléculaire nous avons pu explorer les propriétés dynamiques des systèmes étudiés et extraire des coefficients de diffusion ainsi que des énergies d’activation ; directement comparables avec des résultats expérimentaux
The adsorption and diffusion properties of the main greenhouse gases (CO2 and CH4) within the zeolites SAPO STA-7 and the Y Faujasite have been investigated using the classical simulation techniques combined with the experimental tools of Microcalorimetry/Volumetry and Quasi Elastic Neutron Scattering. In a first step, the structural properties of the SAPO STA-7 zeolite have been studied in order to build a reliable model of the material. The interaction between the gaseous molecules and the adsorption active sites have been described using the quantum simulation techniques. Furthermore, the Monte Carlo simulation within the Grand Canonical ensemble allowed us to to extract directly such informations as the adsorption isotherms as well as the differential enthalpies and both have been compared with the experimentally available results. A good agreement between simulated and experimentally measured data allowed us to explain the different microscopic mechanism of adsorption of both of the investigated gases within the studied zeolitic materials. Finally, using the Molecuar Dynamics technique, we could explore the dynamical properties of the investigated systems and this way derive the values of the diffusion coefficients as well as the activation energies, values directly comparable with outcomes obtained by experimental technique Quasi Elastique Neutron Scattering

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Lopez, Martelo Donaldo. "Gestion intégrée des matières résiduelles aux Îles-de-la-Madeleine : analyse technico-économique préliminaire visant l'implantation d'un système de biométhanisation." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6193.

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Abstract:

La biométhanisation est une biotechnologie qui exploite la capacité des consortiums bactériens anaérobie afin de solubiliser, dégrader et produire une grande quantité de biogaz à partir d’une grande variété de matière organique. Ce biogaz contient une concentration en méthane, laquelle confère un très grand pouvoir calorifique au biogaz pouvant être utilisé dans différents [i.e. différentes] applications (biocarburants, cogénération, trigénération etc.). La biométhanisation en milieu contrôlé assure l’hygiénisation de la matière organique tout en profitant du biogaz produit afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre, et d’éviter les émissions d’odeurs nauséabondes pouvant affecter la population entourant le site d’exploitation. En Europe, la méthanisation est répandue, dû aux politiques européennes qui ont introduit certaines réglementations en faveur de la méthanisation comme une technologie valable pour la production de l’énergie électrique à un prix compétitif. Ceci s’avère possible car, en Europe à la différence du Québec, l’électricité s’avère plus coûteuse. Au Québec, il existe différents projets de biométhanisation en cours. Le gouvernement a disposé de 650M$ dollars pour le développement de la méthanisation et du compostage afin de stimuler et chercher des alternatives de gestion des déchets moins nuisibles à l’environnement. Ce mémoire couvre les aspects techno-économiques et énergétiques de la gestion des substrats organiques putrescibles traités par un procédé de digestion anaerobie (biométhanisation) dans le contexte des Iles-de-la-Madeleine (ÎdM) en considérant un système de valorisation énergétique par cogénération (production d’énergie électrique et thermique). Cette étude est élaborée afin de traiter ~7 900 tonnes de matières organiques putrescibles (résidus de la collecte municipale, résidus de l’industrie de transformation de la mer et la boue de fosses septiques) provenant de la municipalité des ÎdM. Pour ce faire, ont été considérés 100%, 50% et 0% de l’apport actuel en matière [i.e. matières] putrescibles de l’industrie des pêches divisées en différents scénarios. Ces scénarios sont comparés d’un point vu [i.e. de vue] technicoéconomique et énergétique à l’aide du logiciel MATTEUS développé par Hydro-Québec afin de suggérer le meilleur procédé intégré de gestion des MR. dans le contexte des ÎdM. La technologie de méthanisation choisie dépendra de la biodégradabilité des déchets, ainsi que la composition et l’homogénéité de ces derniers. La technologie choisie repose sur un procédé de méthanisation à voie humide opéré en continu dans un digesteur infiniment mélangé en condition mésophile. Ce système fonctionne à une siccité du mélange des substrats admise au digesteur inférieure à 15%, ce qui justifie l’approche. À titre indicatif, le scénario traitant 100% d’apports de matières résiduelles (~7 900 tonnes de matières organiques/an) génère une production de méthane d’environ ~176 0 0 0 Nm³/an. Les résultats obtenus à partir des modélisations faites démontrent que le biogaz produit par la biométhanisation de ces déchets pourrait alimenter un groupe électrogène d’une puissance se situant entre 59 et 90 kWe dont le surplus de l’électricité pourrait être vendu. L’estimation de l’investissement nécessaire pour l’implantation d’un procédé de biométhanisation aux ÎdM varie entre 1.3 et 1.9 million de dollars selon le scénario considéré. Selon l’hypothèse d’une subvention du 67% du coût total de l’installation et d’un financement de 33% du coût total, à 4,58% d’intérêt amorti sur une période de quinze ans, le sommaire des dépenses annuelles incluant la main d’oeuvre, la maintenance et le remboursement du capital s’élève entre 124 000 et 144 000 $/an. Le scénario 100% qui gère les trois types d’intrants issus de la municipalité pour faire de la valorisation sous forme de cogénération de chaleur et d’électricité obtient le meilleur résultat économique avec un bilan annuel positif de 103 786 $/an (ce qui correspond à 8,29$/habitant.an). Afin de diminuer le coût de gestion de MR, la municipalité pourrait évaluer la possibilité d’utiliser le biogaz produit plus la matière résultante du compostage par un couplage de technologie (gazéification ou une autre) pour partager les coûts avec leurs partenaires et profiter du biogaz produit. En plus, dans ce projet, l’énergie thermique n’a pas été valorisée, ce qui représente une ressource possédant un potentiel économique éventuel pouvant être utilisé si des entreprises viennent se construire près de la source.

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Caillon, Nicolas. "Composition isotopique de l'air piégé dans les glaces polaires : outil de paléothermométrie." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066279.

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Messager, Cyril. "Estimation des flux de gaz à effet de serre à l'échelle régionale à partir de mesures atmosphériques." Phd thesis, Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077114.

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Abstract:

J'ai développé un instrument permettant de mesurer simultanément le CO2 (ou le CO), le CH4, le N2O et le SF6. Il s'agit d'un chromatographe gazeux commercial (Agilent 6890N) que j'ai modifié pour atteindre une très haute précision. Les reproductibilités calculées sur 24 heures avec un gaz target sont: 0. 06 ppm pour le CO2, 1. 4 ppb pour le CO, 0. 7 ppb pou le CH4, 0. 2 ppb pour le N2O et 0. 05 ppt pour le SF6. Le fonctionnement de l'instrument est automatisé et permet d'analyser un échantillon toutes les 5 minutes. En juillet 2006, j'ai instrumenté une tour de télécommunication de 200 mètres dans la forêt d'Orléans sur la commune de Trainou, pour le suivi en continu des gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O, SF6), de traceurs atmosphériques (CO, Radon-222) et des paramètres météorologiques. Des lignes de prélèvement ont été installées à partir de trois niveaux (50, 100 et 180 m), et permettent d'échantillonner les masses d'air selon la verticale. Les mesures en continu ont démarré début 2007. J'ai utilisé les mesures atmosphériques en continu à Mace Head (Irlande) et G if-sur-Yvette (91 ) pour estimer les flux d'émission des principaux gaz à effet de serre à l'échelle régionale. Pour faire le lien entre les mesures atmosphériques et les flux d< surface, il est indispensable de quantifier la dilution par le transport atmosphérique. J'ai utilisé pour cela le Radon-222 comme traceur atmosphérique (méthode Radon), et les estimations de hauteurs de couche limite par le modèle ECMWF (méthode du bilan de la couche limite). Dans les deux cas je me suis attaché à comparer les résultats obtenus avec les inventaires d'émission disponibles
I build up a new System to measure continuously CO2 (or CO), CH4, N2O and SF6 mixing ratios. It is based on a commercial gas chromatograph (Agilent 6890N) which have been modified to reach better precisions. Reproducibility computed with a target gas on a 24 hours time step gives: 0. 06 ppm for CO2, 1. 4 ppb for CO, 0. 7 ppb for ChU, 0. 2 ppb for N2O and 0. 05 ppt for SF6. The instrument's run is fully automated, an air sample analysis takes about 5 minutes. In July 2006, I install instrumentation on a telecommunication tall tower (200m) situated near Orleans forest in Trainou, to monitor continuously greenhouse gases (CO2, CH4, N2O, SF6), atmospheric tracers (CO, Radon-222) and meteorological parameters. Intake lines were installed at 3 levels (50, 100 and 180 m) and allow us to sample air masses along the vertical. Continuous measurement started in January 2007. I used Mace Head (Ireland) and Gif-sur-Yvette continuous measurements to estimate major greenhouse gases emission fluxes at regional scale. To make the link between atmospheric measurements and surface fluxes, we need to quantify dilution due to atmospheric transport. I used Radon-222 as tracer (radon tracer method) and planetary boundary layer heights estimates from ECMWF model (boundary layer budget method) to parameterise atmospheric transport. In both cases I compared results to available emission inventories

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Brotons, Jefferson. "Le plan climat-air-énergie de la Métropole Aix-Marseille-Provence : une analyse juridique." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0456/document.

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Abstract:

À travers l'analyse de la politique climatique à l'échelle intercommunale, la question est aujourd'hui de savoir si le cadre règlementaire apparaît à la fois juridiquement efficace et effectif dans la réalisation des objectifs intercommunaux d'atténuation des émissions de gaz à effet de serre et d'adaptation au changement climatique. Cette analyse prend pour objet d'étude la constitution du plan climat de la Métropole Aix-Marseille-Provence, institution concernée par un ensemble des réformes territoriales, et ce notamment dans la construction de sa politique climatique métropolitaine
Through the analysis of the legal components of the climate action at an intercommunal scale, the question is whether the legal framework built in order to reach the objectives of GHG emissions mitigation and climate change adaptation appears suitable in terms of efficacy and implementation. We explore the establishment of the climate planning document of Aix-Marseille-Provence Metropolis, an institution affected by numerous structural changes in link with territorial reforms

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Martin, Jean-Christophe. "Impacts économiques d'une politique de réduction des émissions de gaz à effet de serre pour la région Aquitaine." Bordeaux 4, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR40028.

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Abstract:

Le conseil régional d’Aquitaine a mis en place en 2005 un plan climat afin d’économiser 2883 ktCO2eq pour 2007-2013 afin de contribuer à l’effort national de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GED). Cette thèse vise à effectuer des études afin de guider le conseil régional dans ce domaine et de surmonter les difficultés provenant d’une comptabilité régionale pauvre. L’analyse entrées-sorties a été retenue du fait qu’elle intègre la complexité des échanges interindustriels avec une étude sectorielle fine. La première partie de la thèse expose la méthode de construction d’une comptabilité régionale, à savoir la constitution d’un tableau entrées-sorties avec un inventaire des émissions de GES associé. La deuxième partie de la thèse montre différentes applications de l’analyse entrées-sorties afin de répondre à la problématique régionale sur les émissions de GES. L’intérêt de cette analyse est de calculer la contribution directe et indirecte des émissions des branches. En appliquant les méthodes d’optimisation, les adaptations économiques ont pu être estimées en vue de concilier les objectifs de réduction des émissions de GES et de croissance économique. L’utilisation de la méthode de décomposition structurelle a l’avantage de repérer les principales forces expliquant l’évolution des émissions de GES et, ainsi, d’utiliser ces résultats pour réaliser des prévisions des émissions régionales jusqu’en 2013. En outre, il a été possible de déterminer l’enveloppe du coût d’opportunité des projets de construction des infrastructures de transport afin de financer les projets de compensation provenant de leurs émissions en recourant aux méthodes d’optimisation
Regional council of Aquitaine, thanks to increasing area of competence because of different laws of decentralization, can contribute to national effort of reducing greenhouse gas emissions (GHG). In order to make it, It has implemented in 2005 a climate plan to avoid 2 883 ktCO2eq for 2007-2013. However, considering of poor regional accounting, it is confronted with a lack of study to implement efficiently its climate plan. The aim of this thesis is precisely to make some studies in order to guide regional council in this field. Input-output analysis was used because of its ability to integrate the complexity of interindustrial trade with a detailed sectored study. The aim of the first part of the thesis is to outline the method of constructing a regional accounting, namely a making of input-output table with a GHG emissions inventory associated. The second part of this thesis shows different applications of input-output analysis in order to answer to regional issues on GHG emissions. The first interest of input-output analysis is to calculate both direct and indirect contribution of sectors emissions. By applying optimization methods, economic restructuring could be estimated in order to reconcile both GHG emissions reduction and economic growth objectives. The use of structural decomposition analysis has advantage to pick out main forces explaining evolution of GHG emissions and, so, to use these results to make forecasting of regional GHG emissions until 2013. Moreover, it was possible to determine a budget of opportunity cost from construction of road and rail infrastructures leading to finance projects to offset theirs emissions by using optimisation methods

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Morel, Xavier. "Observations et modélisation in-situ du carbone des sols boréaux et des émissions de méthane associées." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30347.

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Abstract:

Le méthane est l'un des plus puissants gaz à effets de serre présent dans l'atmosphère, avec le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau. A l'échelle globale, la majorité des émissions naturelles de méthane proviennent des zones humides et des pergélisols de haute latitude. Ces zones sont un réservoir important de carbone et dans un contexte de changement climatique, leur devenir est fortement incertain, ainsi que les émissions de gaz à effet de serre associées. Il est ainsi important de comprendre les processus biogéochimiques responsables des flux de méthane vers l'atmosphère, et leurs interactions avec les processus de surface. Un des objectifs de cette thèse est d'intégrer au modèle de surface continentale ISBA une représentation des flux de méthane. Pour ce faire, nous avons développé un modèle biogéochimique représentant explicitement les gaz dans le sol et les processus de production, consommation et transport associés. Ce module est couplé à un nouveau modèle dynamique de carbone du sol basé sur CENTURY, discrétisé verticalement, également développé lors de cette thèse. Le nouveau modèle biogéochimique représente correctement les flux de méthane et de dioxyde de carbone sur trois sites arctiques distincts, pergélisolés ou non. La représentation des processus biogéochimiques sous-terrains est également satisfaisante. Certains paramètres restent cependant incertains, et le modèle est trés sensible aux conditions hydrologiques. Nous avons également réalisé des mesures de carbone sous-terrain sur un des trois sites étudiés, situé au Groenland. La comparaison des stocks et profils de carbone mesurés avec les résultats du nouveau modèle discrétisé mettent en évidence certaines insuffisances de ce dernier : la paramétrisation et la structure originale de CENTURY ne semble pas adaptée aux zones humides arctiques, et la représentation de la dynamique verticale du carbone nécessite des améliorations
The methane is one of the most powerful greenhouse gases in the atmosphere, with the carbon dioxyde and the water vapour. At the global scale, most of natural methane emissions come from high latitude wetlands and permafrosts. These regions accounts for a large part of terrestrial carbon stocks. In a climate change context, their future is highly uncertain, like the associated greenhouse gas emissions. Understanding the biogoechemical processes leading to methane fluxes and their interactions with surface processes is therefore important. One of the objectives of this thesis is to represent methane fluxes from these regions within the land surface model ISBA. To do so, we developped a biogeochemical model that represents explicitely gases, their production, consumption and transport within the soil column. This model is coupled with a new dynamic soil carbon model, vertically discretized, also developed during this thesis. The new biogeochemical model represents correctly methane and carbon dioxyde fluxes on three distinct arctic sites, with or without permafrost. The representation of underground biogeochemical processes is also satisfying. Nevertheless, some parameters remain uncertain and the model is very sensitive to hydrological conditions. We also measured soil carbon stocks and profiles in one of the Greenlandic studied fen. Comparing these stocks and profiles with the modelled carbon stocks shows some shortcomings of the new discretized soil carbon model : CENTURY original structure and parametrisation is not perfectly suited for high-latitudes wetlands, and the representation of carbon vertical dynamics needs improvements

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Rousseaux, Sandrine. "Changement climatique et droit communautaire. Regulation juridique des emission s de gaz a effet de serre par des mesures internes." Nantes, 2001. http://www.theses.fr/2001NANT4003.

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Abstract:

Parmi les parties aux engagements internationaux sur le changement climatique, l'union europeenne est la seule a soutenir l'interet des politiques et mesures internes. Ces dernieres sont toutefois difficiles a etablir eu egard aux interets economiques et competitifs auxquelles elles peuvent se heurter. Cette these a pour ambition de demontrer l'importance de ces politiques et mesures, ainsi que leur faisabilite. Mais un constat s'impose : un vide juridique existe actuellement dans la strategie communautaire de prevention du changement climatique, dans la mesure ou les emissions de gaz a effet de serre ne sont pas apprehendees juridiquement. A travers les questions centrales de l'integration des politiques environnementales et economiques et du maintien du marche interieur, la possibilite d'elaborer un dispositif juridique de regulation des emissions de gaz a effet de serre a ete demontree. Il consiste a promouvoir la generalisation de technologies et de sources d'energie ecologiquement rationnelles dans les secteurs energetique, industriel et des transports. En premier lieu, chacune des differentes politiques applicables dans ces trois secteurs, ainsi que les conditions de leur reorientation dans une optique de reduction des emissions de gaz a effet de serre, ont ete analysees. En second lieu, parallelement a cet ensemble de mesures, l'etablissement d'instruments de marche - ecotaxes et permis negociables - semble etre une opportunite interessante. Cela suppose toutefois de definir precisement les conditions de leur mise en place et de leur aptitude a reguler les emissionsde gaz a effet de serre.

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Labriet, Maryse. "Modélisation technico-économique de scénarios globaux coopératifs et non-coopératifs de réduction des gaz à effet de serre /." Montréal : Université du Québec à Montréal, 2005. http://accesbib.uqam.ca/cgi-bin/bduqam/transit.pl?&noMan=24015317.

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Abstract:

Thèse (D. en sciences de l'environnement)--Université du Québec à Montréal, 2005.
En tête du titre: Université du Québec à Montréal. Comprend des réf. bibliogr. Publié aussi en version électronique.

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Dequiedt, Benjamin. "Le coût de l’atténuation des émissions de gaz à effet de serre liées à la fertilisation des cultures." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLA021.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d’estimer le coût de mesures d’atténuation des émissions de gaz à effet de serre (GES) liée à la fertilisation des cultures qui représente en Europe et en France respectivement 38% et 44% des émissions de GES de l’agriculture. L’étude du coût et du potentiel d’abattement est effectuée sur deux mesures clés dans l’atténuation des émissions à savoir la mise en place de plantes fixatrices d’azote (i.e. légumineuses) et la réduction de la fertilisation par hectare. Le potentiel d’atténuation des légumineuses est étudié en simulant leur augmentation dans les assolements agricoles français et dans un deuxième temps à l’échelle de rotations de cultures pouvant durer jusqu’à six ans dans cinq régions européennes. Les résultats obtenus révèlent que des réductions importantes d’émissions sont possibles, tout en augmentant le profit des agriculteurs. Le rôle de l’aversion pour le risque est aussi étudié concernant la réduction de la fertilisation des cultures par hectare. Nous montrons analytiquement les conditions conduisant à une sur-application d’engrais par hectare permettant aux agriculteurs averses au risque de minimiser le risque de perte de rendement. Les simulations numériques effectuées spécifiquement sur les agriculteurs averses au risque démontrent qu’une assurance d’atténuation des émissions peut potentiellement déclencher des réductions importantes d’émissions de gaz à effet de serre
In this thesis, we assess the mitigation cost of greenhouse gas (GHG) from fertilization which represents 38% and 44% of agricultural GHG emissions in Europe and in France. This assessment is conducted for two key measures in climate mitigation which are the implementation of legumes crops and the reduction of fertilization per hectare. The abatement potential of legume crops is computed by simulating their increase in French croplands and also by a switch of crop rotations on several years (up to 6 years) in five European regions. Results show that significant mitigation amounts can be obtained by increasing farms revenues. The role of risk aversion is studied through the reduction of fertilisation per hectare. We analytically shows the conditions leading to nitrogen over-applications on crops which allows farmers to minimize their risk of loss on crop yields. The simulations lead on risk averse farmers show that an insurance covering yield variability could be foreseen as an interesting tool to mitigate emissions

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Beaudette, Charles. "Analyse du potentiel de production de biocarburants par la culture de canola (Brassica napus L.) sur les terres marginales du Québec et réduction des impacts liés à sa culture." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4869.

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Abstract:

Le réchauffement global du climat serait attribuable majoritairement aux émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère par les activités humaines comme la combustion des combustibles fossiles, la déforestation et les activités agricoles. Les biocarburants, des combustibles renouvelables et capables de mitiger les émissions de gaz à effet de serre, pourraient réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et aider à la lutte contre les changements climatiques. De plus, l'implantation de systèmes de culture intercalaire (SCI) serait une alternative de choix permettant de revaloriser les terres marginales québécoises et restaurer une partie de leur fertilité originelle, ce qui permettrait de faire pousser les cultures de biocarburants sans faire compétition aux cultures nourricières déjà présentes sur les terres agricoles fertiles. Le présent travail s'inscrit donc au sein d'un réseau de chercheurs pan-canadien, le réseau des cultures vertes, afin de déterminer les rendements potentiels d'une culture de canola pour la production de biocarburants sur des terres marginales et d'évaluer l'impact de cette culture sur les émissions d'oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre. Nous avons démontré au premier chapitre que la culture de biocarburants sur les terres marginales québécoises est possible avec l'implantation de systèmes de culture intercalaire, que ces systèmes peuvent mitiger les émissions d'oxyde nitreux des terres agricoles et que certains cultivars de canola performants peuvent aussi accroître les émissions d'oxyde nitreux. Dans le second chapitre, nous avons trouvé une tendance vers des rendements supérieurs et des besoins nutritionnels inférieurs pour les biocarburants de deuxième génération en comparaison avec ceux de la première génération et nous avons estimé que la substitution du tiers de notre consommation de combustibles fossiles serait réalisable avec 10 % des terres agricoles mondiales ainsi que les terres marginales par la production de biocarburants.

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Anselmo, Christophe. "Atmospheric greenhouse gases detection by optical similitude absorption spectroscopy." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1131/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le développement théorique et expérimental d’une nouvelle méthodologie de détection des gaz à effet de serre basée sur la spectroscopie optique d’absorption. La question posée était : est-il possible d’évaluer de manière univoque la concentration d’un gaz à partir d’une mesure par spectroscopie d’absorption différentielle, dans laquelle l’étendue spectrale de la source lumineuse est plus large que celle d’une ou de plusieurs raies d'absorption de la molécule considérée et que, de plus la détection n’est pas résolue spectralement ? La réponse à cette question permettra d’entrevoir à terme le développer d’un instrument de télédétection de terrain robuste sans contrainte opto-mécanique majeure aussi bien sur la source laser que sur la chaîne de détection.Ces travaux ont donné lieu au développement d’une nouvelle méthodologie que l’on dénomme « Optical Similitude Absorption Spectroscopy » (OSAS) ou spectroscopie d’absorption optique de similitude. Cette méthodologie permet donc de déterminer de manière quantitative une concentration d’un gaz à partir de mesures d’absorption différentielle non résolue spectralement sans procédure de calibration en concentration. Ceci demande alors une connaissance précise de la densité spectrale de la source lumineuse et du système de détection. Ces travaux publiés ont permis de démontrer que cette nouvelle méthodologie est dans le domaine spectral du proche infrarouge peu sensible aux conditions thermodynamiques du gaz observé. D’autre part, ces travaux ont permis de mettre en exergue l’inversion de la Loi de Beer-Lambert non résolue spectralement ce qui donne lieu à la résolution d’un système analytique non linéaire. À cette fin le développement d’un nouvel algorithme d’inversion de ce type de mesures a pu être vérifié expérimentalement en laboratoire sur le méthane, en exploitant aussi bien des sources à large bande spectrale cohérente et non cohérente. La détection de cette molécule dans l’atmosphère a pu être réalisée dans le cadre de ces travaux en couplant judicieusement la méthodologie OSAS et la technique Lidar. Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives sur la détection de gaz à effet de serre dans le domaine spectral infrarouge ainsi que la possibilité de détecter plusieurs molécules d’intérêt atmosphérique simultanément
This thesis concerns the theoretical and experimental development of a new methodology for greenhouse gases detection based on the optical absorption. The problem relies on the unambiguous retrieval of a gas concentration from differential absorption measurements, in which the spectral width of the light source is wider than one or several absorption lines of the considered target gas given that the detection is not spectrally resolved. This problem could lead to the development of a robust remote sensing instrument dedicated to greenhouse gas observation, without strong technology limitations on the laser source as well as on the detection system. Solving this problem, we could propose a new methodology named: "Optical Similitude Absorption Spectroscopy" (OSAS).This methodology thus allows to determine a quantitative target gas concentration from non-resolved differential absorption measurements avoiding the use of a gas concentration calibration procedure. Thereby, a precise knowledge of the emitted power spectral density of the light source and the efficiency of the detection system are needed.This work that has been recently published could demonstrate that this new methodology applied on the NIR remains accurate even in the presence of strong atmospheric pressure and temperature gradients. Moreover, we show that inverting spectrally integrated measurements which follow the Beer-Lambert law leads to solve a nonlinear system. For this, a new inversion algorithm has been developed. It was experimentally verified in laboratory on methane by using coherent and non-coherent broadband light sources. The detection of methane in the atmosphere could be also realized by coupling the OSAS methodology and the Lidar technique. Outlooks are proposed and especially on the detection of greenhouse gases in the infrared spectral domain as well as the ability to simultaneously detect several atmospheric molecules of interest

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Solignac, Manon. "Véhicule électrique et forme urbaine : une évaluation prospective." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1010/document.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse à l'évaluation du potentiel et du coût du véhicule électrique comme solution pour réduire les émissions de CO$_2$ dues au transport de passagers en ville. Elle montre comment intégrer les habitudes de déplacement des usagers dans les méthodologies de quantification modifie ces évaluations. Les analyses portant sur le véhicule électrique calculent généralement un potentiel de réduction d'émissions et un coût sans distinguer les spécificités locales des territoires où ce véhicule pourra être mis en place et de l'utilisation qui en découle. Elles ne tiennent pas compte non plus des autres politiques existantes sur ce territoire, notamment de celles jouant sur la structure de la mobilité, à savoir son volume total et son partage modal. Ainsi, les différentes solutions de réduction d'émission de CO$_2$, technologiques d'un côté et portant sur la structure de la mobilité de l'autre, sont le plus souvent discutées de manière indépendante, et les possibles rétroactions de l'une vers l'autre sont peu analysées. Cette thèse vise donc à considérer conjointement l'introduction d'une solution technologique telle que le véhicule électrique et les structures urbaines dans lesquelles elle se déploie. Pour cela, nous développons un modèle de choix de technologies de véhicules des ménages, et l'intégrons à un modèle d'économie urbaine. Nous nous intéressons dans un premier temps, aux caractéristiques spatiales de la ville et donc à l'usage qui est fait de ce véhicule ; puis, dans un deuxième temps, à la mise en œuvre simultanée d'une solution jouant sur la structure de la mobilité pour réduire les émissions : la ceinture verte. Ces deux analyses nous permettent de mettre en évidence, et de quantifier, l'interdépendance d'une action s'appuyant sur la technologie et d'une autre s'appuyant sur la structure de la mobilité. Enfin, dans un troisième temps, nous introduisons l'hétérogénéité des usages ainsi que l'incertitude sur les prix futurs de l'énergie et les coûts futurs des batteries dans un modèle de calcul de la valeur d'option du déploiement du véhicule électrique. Nous montrons que ces deux éléments conduisent à réviser l'évaluation de la valeur d'option à la hausse
This thesis brings precisions on the measure of the emissions reduction potential in cities and the cost of electric vehicle by taking into account users driving patterns. Studies on electric vehicles or other solutions belonging to the "technological lever" compute emissions reduction potential and cost without discerning the local specificities of the areas where it would be used and the use that would be done of these vehicles. These studies don't take into account the other policies implemented in the area, including the ones that operate on a different lever such as the "mobility structure lever" : volume of activity and modal shares. Policies for reducing CO$_2$ emissions are often discussed independently and ignore the possible retroactions. To improve the evaluation of the potential of the electric vehicle, it seems essential to take into account the environment in which it would be developed. We use a urban economics model to first look at the spatial features of the city, and so at the use of this vehicle. Then we compute the impacts of the simultaneous introduction of the electric vehicle and a solution belonging to the "mobility structure lever" : the greenbelt. These two last points allow us to highlight the interdependency of the two action levers : technology and mobility structure. Then we take into account the use of the car by the households and the uncertainty around electric vehicle introduction, to improve the evaluation of the cost of this solution

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Béziat, Pierre. "Effets des conditions environnementales et des pratiques culturales sur les flux de carbone et d'eau dans les agrosystèmes." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/733/.

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Abstract:

Les agrosystèmes représentent une importante part des terres émergées (plus d'un tiers de la surface au sol en Europe) et sont au cœur de nombreuses problématiques de développement durable. Ils sont consommateur d'eau et produisent des gaz à effet de serre (GES) qui contribuent aux changements climatiques en cours, ceux-ci ayant en retour des impacts encore difficiles à prévoir sur le fonctionnement et la gestion des agrosystèmes. L'étude des cycles biogéochimiques au sein des agrosystèmes est donc fondamentale. Le principal objectif de ces travaux de thèse a été d'étudier le fonctionnement carboné et hydrique des agrosystèmes à partir du suivi de la végétation (phénologie, biomasse, surface foliaire) et de mesures micro météorologiques d'échanges de matière (CO2, H2O) et d'énergie à l'interface entre le système sol/couvert et l'atmosphère sur deux parcelles agricoles expérimentales situées au Sud Ouest de Toulouse. L'ensemble de ces travaux a permis de montrer que la mesure des flux par la méthode des fluctuations turbulentes (EC) permet de quantifier les bilans de carbone et d'eau des agrosystèmes et d'étudier certains des processus physiques et écophysiologiques à l'origine des différents flux. A partir de ces mesures, une analyse des flux et bilans d'eau et de carbone a été effectuée. Une méthode de calcul des écobilans intégrant les émissions de GES liées aux pratiques culturales a été établie pour nos sites et appliqués aux parcelles expérimentales de cultures du réseau Européen CarboEurope-IP, représentant un panel important de cultures et de pratiques culturales. Les mesures annuelles de flux net de CO2 à l'interface sol/couvert et atmosphère ont montré que les agrosystèmes se comportent le plus souvent comme des puits atmosphériques de carbone. .
Agrosystems represent an important proportion of terrestrial ecosystems (more than one third in Europe) and play a key role in sustainable development issues. For instance, they produce green house gasses (GHG) that contribute to climate changes whose feedback on agrosystem functioning and management are still difficult to predict. Therefore, studies on biogeochemical cycle in agrosystems and their GHG production are essential. The main objective of this PhD thesis was the study of cropland carbon and water cycles using 1) micro meteorological measurements of mass and energy fluxes at the soil/vegetation and atmosphere interface and 2) data describing crop dynamics (phenology, biomass, leaf area) for two experimental crop sites located near Toulouse in South West France. This work showed that micro meteorological measurements of fluxes by the eddy covariance method (EC) are well suited to quantify agrosystem carbon and water budgets and to study the main physical and ecophysiological processes driving the different fluxes. From these measurements, carbon and water fluxes were analysed. A methodology to compute GHG budgets at plot scale considering GHG emissions associated with farm operations was developed at our sites and applied to the CarboEurope-IP cropland sites, representing an important range of crop species and management regimes. Annual net CO2 fluxes measurements between the soil/vegetation system and the atmosphere showed that agrosystem act mostly as atmospheric carbon sinks. However, accounting for carbon inputs through organic fertilisation and seeds and outputs through harvest together with vertical CO2 fluxes measurements showed that cropland are rarely carbon sinks and most often act as carbon sources (127 ± 243 g C m-2 y-1 for 41 site-years of the CarboEurope-IP network). .

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Lebegue, Benjamin. "L'apport des nouvelles technologies de mesure pour la caractérisation des sources et puits de gaz à effet de serre." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV035/document.

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Abstract:

Au cours des trois dernières décennies, les programmes d'observation des GES se sont orientés vers des échelles de plus en plus fines. Il est devenu indispensable de développer les réseaux d'observation pour s'adapter aux échelles visées. On s'oriente également vers une augmentation des espèces observables afin de disposer d'une palette de traceurs atmosphériques. Dans le cadre de l'infrastructure de recherche européenne ICOS, le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE) est en charge de la veille technologique en matière d’instruments de mesure des GES. Dans le cadre de ma thèse, j’ai évalué en premier lieu les performances d’un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ciblant cinq composés: N2O, CH4, CO, CO2 et son isotope 13CO2.Hormis le FTIR, d’autres nouvelles techniques sont apparues sur le marché, en particulier concernant la mesure du N2O. Contrairement au CO2 et CH4 les stations ICOS n'ont pas encore l'obligation de mesurer le N2O car aucun instrument n'a été reconnu comme suffisamment performant. Dans le cadre de ma thèse j'ai eu la responsabilité de faire l'évaluation de sept analyseurs de N2O provenant de cinq constructeurs différents. Grâce à cette étude, j’ai pu regrouper les analyseurs en deux catégories : les instruments performants pour de hautes fréquences de mesures (<1 min) et les instruments stables sur le long terme. La première catégorie est plus adaptée aux mesures des échanges avec les écosystèmes par la méthode des flux turbulents, alors que la deuxième permet le suivi à haute précision dans l'atmosphère. La plupart des instruments présentent une sensibilité aux variations de température ambiante ainsi qu’une correction de la vapeur d’eau insuffisante (Lebegue et al., 2016).Par la suite, j’ai utilisé les données de N2O obtenues avec le FTIR afin de déterminer les émissions de ce gaz à l’aide de la méthode Radon qui repose sur la corrélation entre l’accumulation nocturne du 222Rn et celle de N2O. L’instrument FTIR proposant une meilleure justesse de mesure que le GC utilisé par le passé, j’ai pu obtenir un plus grand nombre d’évènements exploitables (+45%). Par la suite, j'ai installé le FTIR sur le site de Trainou, une tour radio près d'Orléans, début 2014 afin de caractériser les gradients verticaux de N2O et 13CO2.Le LSCE a acquis en mars 2015 un spectromètre laser de marque Aerodyne Research dédié à l’étude des échanges atmosphère-biosphère du carbone. Les trois composés cibles sont CO2, H2O et l’oxysulfure de carbone (COS). Dans la mesure où les plantes assimilent COS et CO2 et qu’il n’existe pas de mécanisme équivalent à la respiration du CO2 pour le COS, l’absorption du COS par les plantes serait directement proportionnelle à leur activité photosynthétique. Dans ce contexte, j’ai évalué les performances de l’instrument Aerodyne puis comparé ces dernières à celles du GC qui évalue depuis août 2014 les variations diurne et saisonnière du rapport de mélange à l’Orme des Merisiers. Enfin, j’ai installé l’instrument Aerodyne à la tour ICOS de Saclay afin d’y documenter les variations diurnes du gradient vertical de COS.Mes études montrent (1) que l'Aerodyne et le GC présentent des performances similaires mais que l'Aerodyne a l’avantage de nécessiter une maintenance nettement moins importante, et (2) que l’instrument Aerodyne est capable de détecter un gradient vertical de quelques ppt en période de stratification nocturne. Dans cette partie de mon travail de thèse, j’évalue aussi les variations saisonnières du COS dans la basse troposphère, déterminées à partir des données GC, que je compare à d’autres sites à travers le monde. J’ai également pu estimer sur cette période, par la méthode Radon, les vitesses de dépôt de COS sur le Plateau de Saclay. Cette méthode m’a permis de mettre en évidence l’existence d’un puits nocturne de COS dans la région du plateau de Saclay qui demeure actif quasiment tout au long de l’année
During the last three decades, GHG observations programs went towards ever smaller scales, and it is becoming necessary to develop observation networks and adapt them to the different scales studied. Besides denser networks, we are going toward an increase of the species monitored in order to have a wide range of atmospheric tracers available to identify processes. As a member of the European research program ICOS (Integrated Carbon Observing System), the LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement) is in charge of technological watch for GHG measuring analyzers. In the scope of my thesis, I first tested a Fourier Transform Infra-Red Spectrometer (FTIR) commercialized by Ecotech which can analyze five species: N2O, CH4, CO, CO2 and its isotope 13CO2.Apart of the FTIR, other new technologies appeared on the market, particularly relating to N2O measurements. Unlike CO2 and CH4, ICOS stations don’t require measuring N2O, as no instrument has been found to be performant enough concerning measurement precision and reliability for the ICOS network. During my thesis, I had the responsibility to make an exhaustive evaluation of seven analyzers of N2O from five different manufacturers. I’ve been able to gather the analyzers in two categories: those with good high frequency measurements (< 1 min) and those which are stable over long periods. The first category is particularly adapted to measurement of exchange rates between different ecosystems, whereas the second allows for high precision monitoring of the atmosphere. Most instruments show dependence to ambient temperature variations as well as a water vapor correction either useless or lacking (Lebegue et al., AMT, 2016).Then, I used N2O measurements from the FTIR in order to determine night emissions of this gas by using the Radon method which calculates the correlation between the nocturnal accumulation of 222Rn and N2O. Thanks to the better repeatability of the FTIR over the gas chromatograph one, I have been able to obtain more workable events than with the GC (+45%). Start of 2014, I installed the FTIR at the Trainou station, a radio tower near Orléans, in order to document the vertical gradients of N2O and 13CO2.The LSCE received in March 2015 a laser spectrometer from Aerodyne Research dedicated to the study of atmosphere/biosphere carbon fluxes. Three species are analyzed, CO2, H2O and carbonyl sulfide (COS) for which the mixing ratio in the troposphere is a million times smaller than CO2’s. Considering that vegetation assimilate COS and CO2 in similar proportions and that there is no mechanism similar to respiration for COS, the absorption of COS by the vegetation should be directly proportional to the photosynthetic activity. In this respect, I have characterized the performances of the new instrument Aerodyne. I then compared measurements of COS from this instrument to those obtained with a GC which document, since August 2014, the diurnal and seasonal variations of COS mixing ratios and fluxes at the LSCE. Finally, I installed the Aerodyne analyzer at the ICOS tower of Saclay in order to document the diurnal variations of the vertical gradient of COS during the winter period.My studies showed (1) that the Aerodyne and the GC show similar performances although the Aerodyne analyzer has the advantage of needing less maintenance, and (2) that the Aerodyne analyzer is able to detect a vertical gradient of a few ppt during a nocturnal stratification. Here, I also study the seasonal variations of COS in the low troposphere, from GC data, which I compare to other stations across the world. I’ve also been able to estimate over this period, with the Radon method, the deposition velocity of COS over the Saclay plateau. Thanks to this method, I was able to document a nocturnal sink active for almost the full year over the Saclay Plateau

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Jerome, Tiphaine. "Stratégie(s) de diffusion volontaire d’informations sur les gaz à effet de serre : Le cas du Carbon Disclosure Project." Thesis, Jouy-en Josas, HEC, 2013. http://www.theses.fr/2013EHEC0010/document.

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Abstract:

Le réchauffement climatique représente un enjeu prégnant auquel les entreprises répondent, entre autres, par la diffusion volontaire d’informations sur leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). Trois études empiriques, traitant pour chacune d’elle une dimension de la stratégie mise en place par les firmes à cet égard, sont menées. Elles sont toutes trois réalisées à partir du programme Carbon Disclosure Project. La première étude identifie deux étapes séquentielles conduisant à la diffusion d’informations sur les GES : la production puis la diffusion sélective. À partir d’un échantillon mondial, une analyse coûts-bénéfices identifie les différents déterminants de ces deux décisions et invite à considérer de manière plus fine le processus de diffusion volontaire. La deuxième étude examine l’influence de la gouvernance interne sur la qualité des informations carbones diffusées, en distinguant la gouvernance spécifiquement dédiée à l’environnement de la gouvernance générale. Les analyses mettent en évidence, dans le contexte américain, le rôle contingent de la gouvernance spécifique puisque son rôle ‒ positif ‒ est modéré par la gouvernance générale dans laquelle elle s’insère. La troisième étude s’intéresse finalement à l’utilisation concomitante de deux canaux de diffusion. Il s’avère qu’une partie des entreprises françaises étudiées adapte les indicateurs diffusés sur les GES au canal et à l’audience ciblée. Afin d’assurer la crédibilité des données, la traçabilité de l’information est par ailleurs renforcée. L’ensemble de ces résultats contribue à la compréhension de la façon dont les besoins des parties prenantes sont gérés par les entreprises. Notre connaissance de l’environnement informationnel créé par ces dernières autour du changement climatique s’en trouve ainsi améliorée
Global warming is nowadays a significant issue. Firms respond to this challenge by, among others, voluntarily disclosing information about their greenhouse gas (GHG) emissions. Three empirical studies, each dealing with one dimension of the disclosure strategy, are conducted. They are all based on the Carbon Disclosure Project program. The first study identifies two sequential steps leading to information disclosure: information production and selective disclosure. A costs-benefits analysis is performed on a global sample in order to identify the different determinants of the two decisions and calls for a finer consideration of the disclosure process. The second study examines the influence of internal corporate governance on the quality of carbon information disclosed. Environmental-specific governance is distinguished from general governance. In the American context, analyses show that the role of the environmental-specific governance is contingent: its positive influence is moderated by the general governance context. The third study focuses on the concurrent use of two disclosure channels. It appears that French firms adapt the content of their GHG emissions indicator to the channel and the target audience. To ensure data credibility, information traceability is sustained in this case.Overall, this dissertation contributes to our understanding of the way stakeholders’ needs are managed by companies. Our knowledge of the informational environment created by firms about global warming is thus improved

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Bono, Claire-Marie. "Réforme de la fiscalité : impacts macro-sectoriels sous contrainte de réduction des émissions de Gaz à Effet de Serre." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00820573.

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Abstract:

Nous nous proposons dans cette thèse d'étudier les interactions entre politiques climatiques et budgétaires, dans un cadre unifié tenant compte de la dynamique de l'endettement des États, des arbitrages intergénérationnels, et de l'existence de disparités sectorielles. Dans un premier temps, nous identifions les enjeux autour de la réussite d'une réforme fiscale environnementale et les conditions structurelles influençant le succès d'une telle réforme. Une approche de la problématique au travers d'un exercice de modélisation nous permet par la suite de traiter des impacts intergénérationnels et sectoriels de différents designs de réformes fiscales environnementales dans le cas français. Il apparaît en particulier que la taxation de l'énergie finale en tant que facteur de production intermédiaire, associée à une réduction des charges fiscales pesant sur le travail permet de limiter relativement plus les coûts associés à la politique climatique. Enfin, dans une dernière partie nous nous intéressons plus spécifiquement au secteur électrique, et aux conséquences de différents scénarios de politiques climatiques et budgétaires en termes de coûts de production pour ce secteur. Nous montrons que si les tensions sur les finances publiques ne se résorbent pas, la hausse du coût de financement pourrait être défavorable au renouvellement du parc électrique en faveur de technologies décarbonées telles que les ENR. Ainsi, au travers d'approches macro-économique et sectorielle, ces travaux de thèse permettent d'illustrer l'arbitrage auquel les gouvernements pourraient être confrontés quant au mode de recyclage des recettes fiscales vertes retenu dans la politique climatique.

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Jerome, Tiphaine. "Stratégie(s) de diffusion volontaire d'informations sur les gaz à effet de serre : Le cas du Carbon Disclosure Project." Phd thesis, HEC, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00963932.

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Abstract:

Le réchauffement climatique représente un enjeu prégnant auquel les entreprises répondent, entre autres, par la diffusion volontaire d'informations sur leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). Trois études empiriques, traitant pour chacune d'elle une dimension de la stratégie mise en place par les firmes à cet égard, sont menées. Elles sont toutes trois réalisées à partir du programme Carbon Disclosure Project. La première étude identifie deux étapes séquentielles conduisant à la diffusion d'informations sur les GES : la production puis la diffusion sélective. À partir d'un échantillon mondial, une analyse coûts-bénéfices identifie les différents déterminants de ces deux décisions et invite à considérer de manière plus fine le processus de diffusion volontaire. La deuxième étude examine l'influence de la gouvernance interne sur la qualité des informations carbones diffusées, en distinguant la gouvernance spécifiquement dédiée à l'environnement de la gouvernance générale. Les analyses mettent en évidence, dans le contexte américain, le rôle contingent de la gouvernance spécifique puisque son rôle ‒ positif ‒ est modéré par la gouvernance générale dans laquelle elle s'insère. La troisième étude s'intéresse finalement à l'utilisation concomitante de deux canaux de diffusion. Il s'avère qu'une partie des entreprises françaises étudiées adapte les indicateurs diffusés sur les GES au canal et à l'audience ciblée. Afin d'assurer la crédibilité des données, la traçabilité de l'information est par ailleurs renforcée. L'ensemble de ces résultats contribue à la compréhension de la façon dont les besoins des parties prenantes sont gérés par les entreprises. Notre connaissance de l'environnement informationnel créé par ces dernières autour du changement climatique s'en trouve ainsi améliorée.

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Alexandre, Louis. "La mobilité des abonnés au service d'autopartage de Québec (Communauto) et leurs émissions de gaz à effet de serre." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27930/27930.pdf.

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Abstract:

L’autopartage est un concept qui s’est développé en Europe au début des années 90. Ce service s'adresse à une clientèle (particuliers ou entreprises) qui utilise sporadiquement la voiture ou qui, par choix ou en raison de contraintes, ne possède pas de voiture. La voiture est "partagée" entre plusieurs abonnés qui peuvent l'utiliser suite à une réservation à l'heure ou à la journée. L’autopartage, est un phénomène émergent et en forte croissance, tant en Europe qu’en Amérique du Nord. En 2006, l’autopartage était disponible dans 600 villes de par le monde, avec près de 348 000 adhérents se partageant l’usage de 11 700 voitures. En 1994, Auto-Com inaugurait à Québec le premier service pérenne d'autopartage en Amérique du Nord. Devenue par la suite Communauto, cette société est maintenant bien implantée dans quatre régions urbaines du Québec (Montréal et sa banlieue rapprochée, Québec-Lévis, Gatineau et Sherbrooke), avec plus de 20 000 abonnés en 2010, dont 3 000 à Québec et une croissance annuelle d’environ 20% ces dernières années. Ce service disponible à ses débuts dans les centres-villes s’étend maintenant aux banlieues de première et de deuxième couronne. Ce phénomène mérite donc d’être étudié en regard de son impact sur la mobilité. Les choix de mobilité des usagers de l’autopartage sont-ils semblables à ceux des autres automobilistes? Les abonnés utilisent-ils plutôt cette forme d’accès à l’automobile en complément des transports collectifs et actifs? Les utilisateurs de l’autopartage doivent réserver une voiture, se déplacer pour y accéder et payer en fonction de son utilisation (coûts fixes compris). En comparaison, une voiture possédée est toujours disponible et seuls les coûts variables d’utilisation sont apparents (essence et stationnement). Les contraintes de temps, de distance et de coût associés à l'autopartage devraient ainsi se traduire par une plus grande utilisation des modes de transport complémentaires (marche, vélo, transport en commun et taxi). On peut donc anticiper que les abonnés à l'autopartage consomment moins d'énergie et émettent moins de GES (gaz à effet de serre) lors de leurs déplacements que les propriétaires d'automobiles. Par contre, certains abonnés au service d'autopartage n'avaient pas de voiture avant leur abonnement; leur mobilité pourrait être plus grande qu'auparavant ou par rapport à des personnes non motorisées habitant le même secteur. Pour vérifier si le bilan des émissions de GES des abonnés est supérieur ou inférieur à celui de la population en général, une enquête a été réalisée d’avril à juin 2009 auprès d’un échantillon d’abonnés de Communauto à Québec, afin de recueillir l’ensemble de leurs déplacements durant une semaine. Afin de minimiser les coûts d’une telle enquête hebdomadaire, une approche innovatrice a été utilisée en développant une enquête Web dans le cadre d’un projet du RCE GEOIDE et de financements du CRSH et du FQRSC. Les répondants devaient identifier leurs lieux d’activités sur une carte (application utilisant les fonctionnalités de Google Maps). Par la suite, les lieux localisés par le répondant étaient disponibles pour remplir un carnet de déplacements par l’intermédiaire de menus déroulants. Le défi pour élaborer cette enquête fut grand, car il n’existe que peu d’exemples de ce type. L’enquête devait aussi retenir l’adhésion des participants durant une semaine. Au final, 57 abonnés de Communauto de Québec ont complété l’enquête WEB sur la mobilité et les résultats ont été comparés à ceux d’un groupe témoin (122 répondants) déjà enquêté avec des méthodes classiques (questionnaires et entrevues) en 2002 et 2003 à Québec (projet PROCESSUS financé par le CRSH et GEOIDE). La comparaison des deux méthodes d’enquête montre l’excellent potentiel d’une approche par l’intermédiaire d’internet. L’expérience fut riche en enseignements et résultats qui intéresseront sûrement toute personne désirant développer une enquête WEB sur la mobilité. Ainsi, des différences significatives ont été mesurées dans l’utilisation des outils de localisation selon le genre et le niveau de scolarité. En termes de mobilité, les résultats de l’étude sont probants. Les parts modales des abonnés de Communauto sont très similaires à celles des ménages non motorisés du groupe témoin et le bilan des émissions de GES est significativement moindre que celui de la population témoin pour tous les secteurs de la région de Québec (centre-ville, anciennes banlieues et nouvelles banlieues). Des différences sont aussi perceptibles en fonction du degré de motorisation et de la localisation du lieu de résidence, donc de la structure urbaine.
Car sharing is a concept developed in Europe during the 1990’s. This type of service is used by people and enterprises using car sporadically or that do not own a car, by choice or due to constraints. Car use is share among subscribers who must make a reservation to use it on an hourly or daily basis. This phenomenon is emerging and rapidly growing in Europe and North America. In 2006, car sharing was implemented in 600 cities around the World, meaning more than 348 000 subscribers sharing usage of 11 700 cars. In 1994, Auto-Com was launching in Quebec City, the first still existing car sharing service in North America. This company, now called Communauto, is now well implemented in four urban regions in the Province of Québec (Montréal and its inner ring of neighbourhoods, Québec-Lévis, Gatineau and Sherbrooke), having more than 20 000 subscribers in 2010, among which 3 000 are living in Québec City. The yearly growth rate was close to 20 % during the last few years. At the beginning, this service was mostly available downtown, but it is now well implemented in the first and second ring suburbs. The impact of this phenomenon on mobility deserves research. Is the mobility behaviour of car sharing users similar to that of other car drivers? Conversely, are the subscribers using this type of access to car as a complement to public and active transportation modes? Car sharing users must make a reservation, walk or move to access the vehicle and should pay in consideration of usage (fixed costs included). In comparison, an owned car is always available and only variable costs are immediately perceived (gas and parking). In theory, time constraints, distance and costs of using a shared car, should advantage other transportation modes (walking, biking, public transportation and taxi). Therefore, we anticipate that car sharing users are consuming less energy and generate less greenhouse gases (GHG) emissions than car owners, for their travelling needs. However, some car sharing subscribers did not have car access prior to their membership; their overall mobility could have increased or be higher than that on non-motorised people living in the same neighbourhood. The main purpose of this research aim at testing if the GHG emission balance of car sharing users is higher or lower than in the general population. A survey was realised between April and June of 2009 in order to collect all trips made by a sample of Communauto’s subscribers for an entire week. In order to minimize costs of such a weekly survey, a novel approach based on the Web was developed, thanks to a NCE GEOIDE Network initiative, receiving complementary funding from SSHRC and FQRSC. Respondents were asked to locate their activity places on an electronic map using a custom application based on Google Maps. Afterwards, places geo-referenced by respondents were used to fill seven daily trip logbooks using drop down menus. This survey was highly challenging because there are very few existing trip surveys using the Web. Moreover, the survey had to retain interest of respondent during an entire week. Finally, 57 Communauto’s subscribers living in Québec City filled an entire week logbook using the Web interface. Results of these car sharing users were compared to those of a control group (122 respondents) previously surveyed using pen-and-paper methods, in 2002 and 2003, also in Québec City (PROCESSUS Network funded by SSHRC and GEOIDE). When making comparison of both methods, one can understand the excellent potential of the Web-based survey. The experiment was very informative and the results are of great interest for those who want to develop a Web survey on mobility. Significant differences were observed for the selection of location tools between genders and among education levels. Findings are convincing with strong differences in mobility behaviours between car sharing users and others. Modal shares of car sharing users are very similar to those of non-motorized people in the control group and the average GHG emissions balance of car sharing subscribers is significantly lower than that of the control group for all considered neighbourhoods in Quebec City (downtown, older suburbs, new suburbs). Differences can also be established based on motorization, residential location and the nature of urban fabric.

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Verzhbitskiy, Ivan. "Spectroscopie de Raman de haute sensibilité dans des gaz à effet de serre : bandes de transitions doubles ou harmoniques." Angers, 2011. http://www.theses.fr/2011ANGE0076.

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Abstract:

Celle thése porte sur I'étude, grace a la diffusion Raman spontanée, de deux types de transitions qui apparaissent dans des gaz atmosphériques : les transitions simultanées et les transitions harmoniques. D’abord, l’effort a porté sur une double diffusion Raman incohérente dans Ie mélange SF6-N2, ou les deux molécules sont simultanément Ie siége d’une transition Raman autorisée. Un spectre trés précis a été enregistré et interprété quantiquement. Un bon accord entre théofie el expéfience a été trouvé pour les moments et les profits spectraux a condition que toutes les contributions importanles a tongue portée soient incorporées dans Ie modéle de polarisabilité induite par collisions. Les me‘canismes de polarisation présents dans Ie modéle simple de deux molécules polarisables ponctuelles élaienl suffisants pour décrire la composante anisolrope mais, pour rendre compte de la composante isotrope, l'utilisation du modéle bien plus sophistiqué "alome-molécule linéaire" a été nécessaire. Dans la deuxiéme partie de ce travail, la premiére harmonique de la vibration d'étirement asymetrique du CO2 a été étudiée. Contrairement aux précédentes qui sont induites par collision, celte transition est permise. La bande correspondanle s'avére presque entiérement dépolarisée, en accord avec l'affirmation §usqu'aIors vérifiée que pour la tfansition fondamentale) selon laquelle les vibrations asymétriques donnent lieu a des raies dépolarisées. Un prolocole rigoureux a été appliqué a l’interprétation des spectres enregislrés, impliquanl des effe/s anharmoniques et les couplages entre les modes. Nous avons simulé les profits en considérant les forts effets de couplages entre raies
The purpose of this thesis was the understanding, viaspontaneous Raman scattering, of two types of transitions relevant to atmospheric gases: simultaneous transitions and overtone transitions. Regarding simultaneous transitions, the effort was mainly on double incoherent Raman scattering by SF6-N2, in which the two molecules simultaneously undergo a Raman-allowed transition. A highly accurate spectrum was recorded and interpreted quantum-mechanically. Agreement both in moments and in shapes was found with predictions made on the basis of a collision-induced polarizabilily model, provid€'d all Si9Sificant lo•9-ran9e contribul‹Ol0S were incorporated. The polarization mechanisms that survive in the simple model of two point-polarizable molecules were sufficient for the description of the anisotropic component, but, for the realistic description of the isotropic remnant, use of the far more sophisticated "atom-linear molecule" model was needed. In the second part of the thesis, the first overtone of the asymmetric stretch vibration, 2v3, of CO2 was studied. Unlike the previous transitions, which are collision-induced, overtones are allowed lransilions yet in the specific case of the 2v3 overtone the band was almost entirely depolarized, in agreement with the assertion (so far stated and checked for fundamental transition only) that asymmetrical vibrations give rise to depolarized lines. A rigorous protocol was applied to the interpretation of the reCOfded spectra, involving electric, optical and mechanical anharmonic effects and intermode couplings. Complete shape analysis was carried out from first principles to simulate the band profiles and the strong line-mixing effects

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Portier, Sandrine. "Solubilité de co2 dans les saumures des bassins sédimentaires : Application au stockage de co2 (gaz à effet de serre)." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/PORTIER_Sandrine_2005.pdf.

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Lebegue, Benjamin. "L'apport des nouvelles technologies de mesure pour la caractérisation des sources et puits de gaz à effet de serre." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV035.

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Abstract:

Au cours des trois dernières décennies, les programmes d'observation des GES se sont orientés vers des échelles de plus en plus fines. Il est devenu indispensable de développer les réseaux d'observation pour s'adapter aux échelles visées. On s'oriente également vers une augmentation des espèces observables afin de disposer d'une palette de traceurs atmosphériques. Dans le cadre de l'infrastructure de recherche européenne ICOS, le Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE) est en charge de la veille technologique en matière d’instruments de mesure des GES. Dans le cadre de ma thèse, j’ai évalué en premier lieu les performances d’un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ciblant cinq composés: N2O, CH4, CO, CO2 et son isotope 13CO2.Hormis le FTIR, d’autres nouvelles techniques sont apparues sur le marché, en particulier concernant la mesure du N2O. Contrairement au CO2 et CH4 les stations ICOS n'ont pas encore l'obligation de mesurer le N2O car aucun instrument n'a été reconnu comme suffisamment performant. Dans le cadre de ma thèse j'ai eu la responsabilité de faire l'évaluation de sept analyseurs de N2O provenant de cinq constructeurs différents. Grâce à cette étude, j’ai pu regrouper les analyseurs en deux catégories : les instruments performants pour de hautes fréquences de mesures (<1 min) et les instruments stables sur le long terme. La première catégorie est plus adaptée aux mesures des échanges avec les écosystèmes par la méthode des flux turbulents, alors que la deuxième permet le suivi à haute précision dans l'atmosphère. La plupart des instruments présentent une sensibilité aux variations de température ambiante ainsi qu’une correction de la vapeur d’eau insuffisante (Lebegue et al., 2016).Par la suite, j’ai utilisé les données de N2O obtenues avec le FTIR afin de déterminer les émissions de ce gaz à l’aide de la méthode Radon qui repose sur la corrélation entre l’accumulation nocturne du 222Rn et celle de N2O. L’instrument FTIR proposant une meilleure justesse de mesure que le GC utilisé par le passé, j’ai pu obtenir un plus grand nombre d’évènements exploitables (+45%). Par la suite, j'ai installé le FTIR sur le site de Trainou, une tour radio près d'Orléans, début 2014 afin de caractériser les gradients verticaux de N2O et 13CO2.Le LSCE a acquis en mars 2015 un spectromètre laser de marque Aerodyne Research dédié à l’étude des échanges atmosphère-biosphère du carbone. Les trois composés cibles sont CO2, H2O et l’oxysulfure de carbone (COS). Dans la mesure où les plantes assimilent COS et CO2 et qu’il n’existe pas de mécanisme équivalent à la respiration du CO2 pour le COS, l’absorption du COS par les plantes serait directement proportionnelle à leur activité photosynthétique. Dans ce contexte, j’ai évalué les performances de l’instrument Aerodyne puis comparé ces dernières à celles du GC qui évalue depuis août 2014 les variations diurne et saisonnière du rapport de mélange à l’Orme des Merisiers. Enfin, j’ai installé l’instrument Aerodyne à la tour ICOS de Saclay afin d’y documenter les variations diurnes du gradient vertical de COS.Mes études montrent (1) que l'Aerodyne et le GC présentent des performances similaires mais que l'Aerodyne a l’avantage de nécessiter une maintenance nettement moins importante, et (2) que l’instrument Aerodyne est capable de détecter un gradient vertical de quelques ppt en période de stratification nocturne. Dans cette partie de mon travail de thèse, j’évalue aussi les variations saisonnières du COS dans la basse troposphère, déterminées à partir des données GC, que je compare à d’autres sites à travers le monde. J’ai également pu estimer sur cette période, par la méthode Radon, les vitesses de dépôt de COS sur le Plateau de Saclay. Cette méthode m’a permis de mettre en évidence l’existence d’un puits nocturne de COS dans la région du plateau de Saclay qui demeure actif quasiment tout au long de l’année
During the last three decades, GHG observations programs went towards ever smaller scales, and it is becoming necessary to develop observation networks and adapt them to the different scales studied. Besides denser networks, we are going toward an increase of the species monitored in order to have a wide range of atmospheric tracers available to identify processes. As a member of the European research program ICOS (Integrated Carbon Observing System), the LSCE (Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement) is in charge of technological watch for GHG measuring analyzers. In the scope of my thesis, I first tested a Fourier Transform Infra-Red Spectrometer (FTIR) commercialized by Ecotech which can analyze five species: N2O, CH4, CO, CO2 and its isotope 13CO2.Apart of the FTIR, other new technologies appeared on the market, particularly relating to N2O measurements. Unlike CO2 and CH4, ICOS stations don’t require measuring N2O, as no instrument has been found to be performant enough concerning measurement precision and reliability for the ICOS network. During my thesis, I had the responsibility to make an exhaustive evaluation of seven analyzers of N2O from five different manufacturers. I’ve been able to gather the analyzers in two categories: those with good high frequency measurements (< 1 min) and those which are stable over long periods. The first category is particularly adapted to measurement of exchange rates between different ecosystems, whereas the second allows for high precision monitoring of the atmosphere. Most instruments show dependence to ambient temperature variations as well as a water vapor correction either useless or lacking (Lebegue et al., AMT, 2016).Then, I used N2O measurements from the FTIR in order to determine night emissions of this gas by using the Radon method which calculates the correlation between the nocturnal accumulation of 222Rn and N2O. Thanks to the better repeatability of the FTIR over the gas chromatograph one, I have been able to obtain more workable events than with the GC (+45%). Start of 2014, I installed the FTIR at the Trainou station, a radio tower near Orléans, in order to document the vertical gradients of N2O and 13CO2.The LSCE received in March 2015 a laser spectrometer from Aerodyne Research dedicated to the study of atmosphere/biosphere carbon fluxes. Three species are analyzed, CO2, H2O and carbonyl sulfide (COS) for which the mixing ratio in the troposphere is a million times smaller than CO2’s. Considering that vegetation assimilate COS and CO2 in similar proportions and that there is no mechanism similar to respiration for COS, the absorption of COS by the vegetation should be directly proportional to the photosynthetic activity. In this respect, I have characterized the performances of the new instrument Aerodyne. I then compared measurements of COS from this instrument to those obtained with a GC which document, since August 2014, the diurnal and seasonal variations of COS mixing ratios and fluxes at the LSCE. Finally, I installed the Aerodyne analyzer at the ICOS tower of Saclay in order to document the diurnal variations of the vertical gradient of COS during the winter period.My studies showed (1) that the Aerodyne and the GC show similar performances although the Aerodyne analyzer has the advantage of needing less maintenance, and (2) that the Aerodyne analyzer is able to detect a vertical gradient of a few ppt during a nocturnal stratification. Here, I also study the seasonal variations of COS in the low troposphere, from GC data, which I compare to other stations across the world. I’ve also been able to estimate over this period, with the Radon method, the deposition velocity of COS over the Saclay plateau. Thanks to this method, I was able to document a nocturnal sink active for almost the full year over the Saclay Plateau

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Lopez-Ruiz, Hector G. "Environnement et mobilité 2050 : des scénarios sous contrainte du facteur 4 (-75% de CO2 en 2050)." Thesis, Lyon 2, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO22015.

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Abstract:

Afin de limiter les impacts du changement climatique sur la planète, les experts du Groupe Intergouvernemental d’experts sur l’Evolution du Climat (GIEC) préconisent une division par deux des émissions mondiales de gaz à effet de serre à l’horizon 2050. Cet objectif impose une division par quatre (i.e. facteur 4) des émissions de gaz à effet de serre des pays industrialisés comme la France. Le secteur des transports peut-il se plier à cette exigence ?A l’aide du modèle TILT (Transport Issues in the Long Term), centré sur les relations macroéconomiques entre croissance économique, technologies, mobilité et émissions de CO2, cette thèse recherche les conditions à réunir pour que soit atteint, en France, le « facteur 4 ». Si les progrès techniques annoncés par les ingénieurs sont au rendez-vous, nous pouvons atteindre un facteur 2. L’autre moitié du chemin doit donc être réalisée par une modification des comportements des individus et des entreprises. Trois familles de scénarios sont proposées pour en illustrer le contenu de ces évolutions
In France an objective of dividing greenhouse gas emissions by four, from the 1990 level, by 2050 has been set. Are these ambitions out of our reach? What will the price to pay for this objective be?We have built a long-term backcasting transport demand model (TILT, Transport Issues in the Long Term). This model is centered on defined behavior types -in which the speed-GDP elasticity plays a key role- in order to determine demand estimations. This model lets us understand past tendencies -the coupling between growth and personal and freight mobility and adapt behavioral hypothesis -linked to the evolution of public policies- in order to show how a 75% reduction objective can be attained.The main results are an estimation of CO2 emissions for the transport sector taking into account technical progress and demand. These results are presented as three scenario families named: Pegasus, Chronos and Hestia. Each family corresponds to a growing degree of constraint on mobility.It is possible to divide greenhouse gas emissions in the transport sector by four. Technical progress is able to lead to more than half of these reductions. The interest of these scenarios is to show that there exist different paths –through organizational change- to getting the other half of the reductions

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P, Laberge Xavier. "Une mesure basée sur le marché comme mécanisme mondial de gestion des émissions de gaz à effet de serre de l'aviation civile internationale." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/6843.

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Abstract:

Les changements climatiques sont plus que jamais expliqués et détaillés par les recherches scientifiques. Malgré tout, les négociations climatiques et les mesures internationales semblent avancer à une vitesse inférieure à ce que leurs rapports scientifiques recommandent. Il existe, cependant, plusieurs initiatives telles que les marchés du carbone qui, sans être mondiaux, émergent partout dans le monde. Ceux-ci ont peut-être le potentiel de produire une pression suffisante sur les émetteurs de CO[indice inférieur 2] afin de diminuer l’amplitude de la crise climatique qui guette l’humanité. Les marchés du carbone en activité sont régionaux, étatiques ou internationaux, mais il y aura très probablement, dans les prochaines années, un premier marché du carbone mondial et celui-ci sera sectoriel. En effet, le secteur de l’aviation civile internationale par le biais de l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI), projette de mettre en place un mécanisme de marché d’ici 2020. Dès 2005, l'encadrement des émissions de l'aviation civile internationale est étudié par la Commission européenne et l'étude aboutit à une décision officielle en 2008. Ainsi, a-t-elle décidé, dès le début de l’année 2013, de taxer, par le système communautaire d’échange de quotas d’émission européen tous les vols en provenance et au départ de destinations internationales traversant l’Union européenne. La décision de l'Union européenne a probablement précipité les négociations au sein de l’OACI, car elle a provoqué un véritable conflit diplomatique. En effet, de nombreux pays ont montré un désaccord certain avec cette mesure. Depuis, l’Union européenne a reporté l’ajout de l’aviation civile internationale dans son marché du carbone afin de diminuer les tensions en vue de la 38e Assemblée de l’OACI qui a eu lieu à la fin de 2013 et qui a abouti à la décision importante de mettre en place une mesure basée sur le marché pour 2020. Cependant, plusieurs désaccords ont émergé des négociations. Ainsi, dans ce mémoire, nous présenterons l’état de la situation et répondrons aux questions suivantes : quelles sont les dissensions au sein de l’OACI sur l’élaboration d’une mesure basée sur le marché et comment peuvent-elles être atténuées?

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Tchapchet, Tchouto Jules-Eric. "Contraintes d'émission de GES et modélisation économique : perspectives alternatives, enseignement et contributions au regard des approches appliquées et théorique de l'équilibre général." Rouen, 2012. http://www.theses.fr/2012ROUED008.

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Le, tensorer Jérôme. "Apports de la théorie des choix collectifs à l'analyse des négociations sur la réduction des gaz à effet de serre." Caen, 2005. http://www.theses.fr/2005CAEN0624.

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Abstract:

Cette thèse constitue une analyse, par la théorie du choix social, des négociations de la Convention-Cadre sur les Changements Climatiques. Tout d'abord, nous évaluons, à l'aide des indices de pouvoir, la distribution du pouvoir décisionnel a priori induite par le mode de ratification du protocole de Kyoto. Nous utilisons la méthode d'approximation développée par Leech pour présager de la répartition du pouvoir décisionnel durant les négociations post Kyoto. Il en résulte que la répartition du pouvoir décisionnel dans le processus post Kyoto sera plus homogène que celle observée dans le protocole de Kyoto. Parmi les règles opératoires proposées par les Parties durant les négociations, quatre semblent focaliser l'essentiel des débats. Après avoir situé le courant éthique dans lequel chacun d'eux s'inscrit, nous déduisons les contraintes d'émission qui leur seraient associées. Deux règles opératoires de compromis semblent émerger. La première garantirait des compensations financières entre pays riches et pays pauvres en échange d'un engagement. La seconde établirait les dotations en droits d'émission selon les performances environnementales des pays. Enfin, pour dépasser l'opposition entre PVD et pays de l'OCDE, nous cherchons le type de règles de choix social qui pourraient mener vers un compromis. Pour cela, nous élaborons un modèle de vote dans lequel les pays classent les règles d'allocation selon leurs préférences. Nous montrons que l'issue des négociations sera très sensible à la règle de décision collective qu'adoptera le protocole post Kyoto. Enfin, nous montrons que certains mécanismes de choix collectif sont plus aptes à conduire à un accord sur une option de compromis

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Lafortune, Stéphane. "Apports de la géochimie des gaz rares à la surveillance des sites de séquestration géologiques de C02." Paris, Institut de physique du globe, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00269264.

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Abstract:

Le dernier rapport du GIEC (Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat), a qualifié de très vraisemblable la responsabilité des activités humaines sur l'évolution de la température moyenne à la surface de la Terre, constatée depuis le début du vingtième siécle. Les émissions atmosphèriques anthropiques, issues de la combustion des énergies fossiles, sont responsables chaque année de l'émission de quantités de plus en plus importantes de dioxyde de carbone. Afin d'être en mesure de respecter les engagements pris en matière de réduction des émissions atmosphèriques, il est envisagé de stocker (séquestrer) le dioxyde de carbone produit au niveau de grandes plates-formes industrielles, dans des réservoirs géologiques. Bien qu'étant inspirée de nombreux exemples naturels, la séquestration géologique du dioxyde de carbone doit être étudiée en termes de faisabilité et d'intérêt, l'objectif étant de piéger durablement les gaz stockés. Dans le cadre de ce doctorat, nous nous sommes concentrés sur la surveillance des sites de séquestration, afin d'être en mesure de contrôler la stabilité et l'efficacité des stockages géologiques dans le temps, et de détecter le plus rapidement possible les éventuelles fuites. Notre travail a consisté à développer une méthodologie de surveillance reposant sur l'étude des gaz rares. Nous avons été amenés à concevoir un nouvel outil pour l'analyse des gaz rares dissous dans des échantillons d'eau, la ligne Garodiox, puis à valider cet instrument sur l'étude d'un lac de cratère volcanique, le lac Pavin en Auvergne (France). Enfin, nous avons choisi d'illustrer la méthodologie de surveillance que nous proposons, à l'aide du contrôle de l'intégrité de l'accumulation naturelle de dioxyde de carbone de Montmiral, dans le département de la Drôme (France). Les résultats obtenus soulignent la faisabilité et l'intérêt de la mise en place d'une telle méthodologie de surveillance au droit des sites de séquestration géologique du dioxyde de carbone

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Cadiou, Erwan. "LIDAR DIAL multi espèces à base de sources paramétriques optiques pour la détection des gaz à effet de serre depuis l'espace." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLX102.

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Abstract:

Pour estimer les puits et sources des gaz à effet de serre et améliorer les prévisions d’évolution du climat, il est nécessaire de disposer de mesures précises et continues de leurs concentrations atmosphériques à l’échelle globale. Pour consolider le réseau d’observation mondial, la mise en œuvre de systèmes lidar embarqués sur satellite pour les futures missions de sondage atmosphérique depuis l’espace est considérée comme un atout à la fois innovant et complémentaire pour les méthodes de mesure actuelles. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont porté sur le développement d’un lidar à absorption différentielle (DIAL) à partir d’une source paramétrique émettant dans la gamme spectrale 1,9 – 2,3 µm. Il s’est agi de démontrer l’aptitude de la source à être mise en œuvre pour des mesures longue portée des principaux gaz à effet de serre (CO2, H2O, CH4). Dans ce but, la source a été intégrée dans une architecture lidar dimensionnée préalablement à l’aide une modélisation numérique. L’optimisation de l’instrument s’est faite autour de deux points : le contrôle de la pureté spectrale de la source, et la maîtrise de la réponse de la chaine de détection et d’acquisition. Des mesures des trois gaz ont ensuite été réalisées depuis le laboratoire à partir du signal provenant de la rétrodiffusion des aérosols ou des nuages. Ces mesures ont servi de support pour une étude approfondie des erreurs et biais de mesure. À partir de ces travaux et en s’appuyant sur des simulations, la possibilité d’intégration de la source dans un système aéroporté a été étudiée comme étape préliminaire à la mesure spatiale. Enfin, une projection des performances d’un système satellite mettant en œuvre la source a été établie
Sustained and accurate greenhouse gases measurements at a global scale are required to improve the knowledge on their sources and sinks and thus increase the accuracy of climate change projections. In order to consolidate the global observation networks, spaceborne lidar systems for future earth observation missions are regarded as innovative and complementary components to the present operational measurement methods. In this context, this research work has consisted in developing a differential absorption DIAL lidar based on an optical parametric source able to emit in the 1,9–2,3 µm spectral range. The purpose was to demonstrate its ability to be implemented in long range measurements of the main greenhouse gases (CO2, H2O, CH4). Then, the laser transmitter has been integrated in a lidar architecture which was previously designed using a numerical model. Improvements and optimization of the lidar system focused on two aspects: the monitoring of the spectral purity of the emitter and the control of the detection and acquisition. Concentration measurements on the three gases have been carried out from the laboratory based on atmospheric backscattered signals from clouds and aerosol. These measurements provided a basis for the investigation of the error and bias sources. On the basis of these measurements, instrument scaling for future airborne demonstrations is discussed. Projected performances of a spaceborne instrument are also presented

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Lopez, Morgan. "Estimation des émissions de gaz à effet de serre à différentes échelles en France à l'aide d'observations de haute précision." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00777476.

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Abstract:

L'objectif de ma thèse est de conduire et d'utiliser les observations de haute précision de gaz à effet de serre pour estimer les émissions de ces gaz à différentes échelles en France, du locale au régionale. Le réseau français de mesure de gaz à effet de serre, géré par l'équipe RAMCES, est constitué de trois observatoires équipés de systèmes de mesure par chromatographie en phase gazeuse. Ces chromatographes en phase gazeuse sont situés à Gif-sur-Yvette, Trainou (forêt d'Orléans) et au sommet du Puy-de-Dôme. Ils ont été optimisés pour la mesure continue et de haute précision des principaux gaz à effet de serre : CO2, CH4, N2O et SF6. Ayant installé le GC au Puy-de-Dôme au cours de l'année 2010, je présenterai et analyserai en détail la série temporelle obtenue depuis son installation. Les mesures de gaz à effet de serre et des traceurs associés m'ont permis d'utiliser une approche multigaz pour contraindre leurs émissions à différentes échelles. A une échelle départementale et régionale, j'ai utilisé le 222Rn comme traceur de masses d'air pour quantifier les flux surfaciques mensuels de N2O à Gif-sur-Yvette et Trainou. Les émissions annuelles de N2O estimées à Gif-sur-Yvette et Trainou sont respectivement de 0.34/0.51 et 0.52 g(N2O) m-2 a-1. Le cycle saisonnier des émissions de N2O a permis de mettre en évidence l'impact de l'agriculture sur les émissions lors de l'apport d'engrais azoté dans les sols. J'ai mis en évidence une corrélation entre les flux de N2O annuels et les précipitations annuelles à Gif-sur-Yvette. A une échelle locale, j'ai utilisé le CO2 et ses isotopes mesurés lors d'une campagne réalisée pendant l'hiver 2010 à Paris, pour estimer les flux de CO2 parisien. Les mesures de 14CO2 atmosphérique m'ont permis de montrer que les flux de CO2 parisien en hiver sont essentiellement anthropiques (77 %) avec une contribution significative des émissions biogéniques (23 %). L'analyse du 13CO2 à quant à lui mis en évidence que les 77 % d'émission de CO2 d'origine fossile sont dues à 70 % à l'utilisation de gaz naturel et 30 % à l'utilisation de pétrole.

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Lopez, Morgan. "Estimation des émissions de gaz à effet de serre à différentes échelles en France à l’aide d’observations de haute précision." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112284/document.

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Abstract:

L’objectif de ma thèse est de conduire et d’utiliser les observations de haute précision de gaz à effet de serre pour estimer les émissions de ces gaz à différentes échelles en France, du locale au régionale. Le réseau français de mesure de gaz à effet de serre, géré par l’équipe RAMCES, est constitué de trois observatoires équipés de systèmes de mesure par chromatographie en phase gazeuse. Ces chromatographes en phase gazeuse sont situés à Gif-sur-Yvette, Trainou (forêt d’Orléans) et au sommet du Puy-de-Dôme. Ils ont été optimisés pour la mesure continue et de haute précision des principaux gaz à effet de serre : CO2, CH4, N2O et SF6. Ayant installé le GC au Puy-de-Dôme au cours de l’année 2010, je présenterai et analyserai en détail la série temporelle obtenue depuis son installation. Les mesures de gaz à effet de serre et des traceurs associés m’ont permis d’utiliser une approche multigaz pour contraindre leurs émissions à différentes échelles. A une échelle départementale et régionale, j’ai utilisé le 222Rn comme traceur de masses d’air pour quantifier les flux surfaciques mensuels de N2O à Gif-sur-Yvette et Trainou. Les émissions annuelles de N2O estimées à Gif-sur-Yvette et Trainou sont respectivement de 0.34/0.51 et 0.52 g(N2O) m-2 a-1. Le cycle saisonnier des émissions de N2O a permis de mettre en évidence l’impact de l’agriculture sur les émissions lors de l’apport d’engrais azoté dans les sols. J’ai mis en évidence une corrélation entre les flux de N2O annuels et les précipitations annuelles à Gif-sur-Yvette. A une échelle locale, j’ai utilisé le CO2 et ses isotopes mesurés lors d’une campagne réalisée pendant l’hiver 2010 à Paris, pour estimer les flux de CO2 parisien. Les mesures de 14CO2 atmosphérique m’ont permis de montrer que les flux de CO2 parisien en hiver sont essentiellement anthropiques (77 %) avec une contribution significative des émissions biogéniques (23 %). L’analyse du 13CO2 à quant à lui mis en évidence que les 77 % d’émission de CO2 d’origine fossile sont dues à 70 % à l’utilisation de gaz naturel et 30 % à l’utilisation de pétrole
The aim of my PhD is to use high precision measurements to evaluate greenhouse gas emissions at different scales in France, from local to regional. These measurements are made in the framework of the French greenhouse gases network operated by the RAMCES team. Three stations in France are equipped with gas chromatography measurement systems located at Gif-sur-Yvette, Trainou (Orléans forest) and on the summit of Puy-de-Dôme. They were optimized to measure continuously with high precision the main greenhouse gases: CO2 , CH4 , N2O and SF6. In July 2010, I have installed the gas chromatograph at Puy-de-Dôme and I present here the analysis of the past two years. I used an approach with measurements of greenhouse gases and related trace gases to constrain the emissions of greenhouse gases at different scales. At a regional scale, I used the 222Rn as an air mass tracer to quantify the monthly N2O fluxes at Gif-sur-Yvette and Trainou. Annual N2O emissions, derived from the atmospheric approach at Gif-sur-Yvette and Trainou are 0.34/0.51 and 0.52 g(N2O) m−2 a−1 , respectively. I found a clear seasonal cycle of N2O emissions with larger values in spring and summer, demonstrating the large contribution of agricultural emissions from fertilized soils. A correlation between annual N2O fluxes and annual precipitations was observed at Gif-sur-Yvette. At a local scale, I used carbon isotopes to estimate the fossil fuel CO2 contribution. Measurements were performed during a campaign in winter 2010 in Paris. Atmospheric 14 CO2 measurements showed that 77 % of total CO2 emissions are anthropogenic with a significant contribution of biospheric fluxes (23 %). Additionally, 13CO2 analysis showed that natural gas and fuel combustion amounted to 70 % and 30 %, respectively, of fossil fuel emissions

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Glavatskaya, Yulia. "Conversion de l'énergie thermique des gaz d'échappement en travail en travail mécanique par un cycle de Rankine afin de réduire les émissions des gaz à effet de serre." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066812.

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Dissertations / Theses on the topic 'Gaz à effets de serre'

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