Academic literature on the topic 'Percolation contrainte'

L’arrivée des logiques, procédures, et raisonnements quantitatifs dans le domaine du droit n’est pas un phénomène isolé : elle participe d’une évolution, beaucoup plus large, vers une quantification croissante du champ politique. Le présent article parcourt la littérature dédiée à cette quantification du politique de façon à retracer cette connexion. Plus précisément, nous posons la question de savoir pourquoi la quantification a graduellement pris une place importante dans le champ politique et, par percolation, dans le droit. Nous proposons une typologie des trois réponses possibles à cette question qui sont données non seulement dans la littérature mais parfois aussi par les hommes et femmes politiques et praticiens du droit. L’omniprésence du chiffre s’explique par 1) un souci de baser les décisions sur une connaissance la plus objective du réel (réponse instrumentale ), 2) le fait que les décisions chiffrées apparaissent plus légitimes car « apolitiques » (réponse épistémologique ), ou 3) la généralisation, historiquement localisée, d’un mode de gouvernement particulier caractérisé par des logiques d’action basées sur la collecte de statistiques (réponse politique ).

La méthanisation est un processus biologique de dégradation anaérobie de la matière organique, poursuivant deux buts principaux : une valorisation énergétique par la production de biogaz, composé en majorité de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2), et une valorisation agronomique par la production de digestat (résidu organique liquide ou pâteux des déchets non digérés), riche en nutriments (azote, phosphore, potassium) et pouvant être utilisé comme fertilisant ou amendement (épandage direct ou compostage). La méthanisation suit un schéma global relativement générique (prétraitement des déchets entrants; digestion; posttraitement du digestat produit et valorisation du biogaz), mais les technologies existantes et les procédés qui leur sont associés sont souvent complexes et variés. Certaines technologies ont été développées en voie humide (réacteurs infiniment mélangés, à lit fixe, à lit fluidisé ou à lit de boues) et d’autres en voie sèche (réacteurs verticaux à recirculation de digestat ou de biogaz, horizontaux à piston, batch à percolation ou cellules de méthanisation). Les procédés qui sont associés à ces diverses technologies se différencient par les choix de prétraitement et de posttraitement appliqués en amont et en aval de la méthanisation, avec une contrainte principale : la nature des déchets à méthaniser. Toutes les variantes sont ensuite possibles à décliner afin d’optimiser l’efficacité du procédé choisi.

Le Valle Central (zone centrale) du Mexique est un espace prioritaire pour la conservation de la biodiversité du fait du haut degré d'endémisme des espèces de faune et de flore présentes. Dans cette zone où se situent plusieurs aires naturelles protégées, les autorités fédérales du Mexique envisagent la création d'un corridor biologique allant du parc Mariposa Monarca à à celui du Popocatepelt. Or, le Valle Central fait l'objet de pressions anthropiques fortes qui sont dues aux activités minières et agricoles et à l'étalement urbain des grandes conurbations. Dans cet espace, ces pressions entraînent la fragmentation du couvert forestier et la diminution de la connectivité des écosystèmes naturels. L'étude présente une analyse à l'échelle régionale de la réalité du corridor biologique du Valle Central qui permettrait de relier les aires naturelles protégées. Dans un premier temps, la fragmentation du couvert forestier et arbustif a été quantifiée par des indices morphologiques issus de la théorie de l'écologie du paysage. Ensuite, un modèle de percolation est utilisé pour estimer la connectivité de ces espaces naturels et proposer une délimitation objective du corridor biologique. L'intérêt particulier de cette étude résulte de l'intégration de différents indices d'analyse du paysage révélant l'état réel du corridor biologique du Valle central du Mexique. L'étude met en évidence les espaces les plus sensibles pour la mise en oeuvre et la durabilité de ce corridor, ce qui exigera des politiques publiques volontaristes et bien ciblées.

Limestone is commonly used for neutralization of acid mine drainage (AMD). Its main advantages are its lower price, sustained generation of alkalinity and production of low sludge volumes. Nevertheless, armouring of limestone by ferric hydroxides is a problem in oxic limestone drains and in active limestone treatment systems, reducing the efficiency of the process. Due to these disadvantages, there is a permanent search for cheaper and more effective neutralization agents. Many alkaline industrial wastes are gaining importance in the treatment of AMD. The possibilities to use two different industrial by-products, red mud from a bauxite exploitation and low grade magnesium hydroxide from a magnesite mine, as neutralizing and bacterial inhibiting agents, and the comparison with conventional limestone treatment has been studied in this paper. An AMD from Rio Tinto mine site with an initial pH of 2.4 and a ferric concentration of 1 g/L was used. Comparative test were done percolating the AMD in a continuous form with a peristaltic pump through three different columns filled with limestone, red mud and low grade magnesite, during one month and in same conditions of flow rate and amount of each compound used to fill the columns. The evolution of pH, iron and heavy metals, sulphates and microbial populations in the percolate were monitored at different times. The results showed that the best neutralization capacity was obtained with low grade magnesite during the month treatment. By contraire limestone and red mud loosed their neutralization capacity after 10 and 13 days respectively. The control of microbial populations showed that there is an inhibition of chemolithotropic bacteria as long as the materials maintain their neutralization capacity, reverting to the initial conditions when this capacity was loosed.

La percolation avec contrainte consiste en l'étude de modèles de percolation pour lesquels on conditionne le sous-graphe aléatoire obtenu après suppression des arêtes à vérifier une contrainte particulière. La première partie de cette thèse traite d'un modèle spécifique de percolation avec contrainte : le modèle de corner percolation. Nous montrons que dans un régime à directions privilégiées, il existe presque sûrement une infinité de chemins infinis d'arêtes, et nous déterminons la direction asymptotique commune de ces chemins, en utilisant deux approches différentes. La seconde partie de cette thèse aborde des systèmes de particules en interaction. Nous nous intéressons à des variantes de deux modèles classiques dans ce domaine : le modèle de Richardson et le processus de contact. Ces derniers peuvent être vus comme des versions simplifiées de modèles représentant l'évolution au cours du temps d'une épidémie, et possèdent une dynamique d'infection et de guérison. On s'intéresse à l'incorporation dans ces modèles d'une dynamique de mélange, qui correspond au déplacement des individus. Nous montrons plusieurs résultats sur le modèle de Richardson avec mélange et le processus de contact avec mélange, notamment un théorème de forme asymptotique pour l'ensemble des individus infecté. Pour prouver ce théorème, nous utilisons un théorème de forme asymptotique général que nous avons montré pour une classe de systèmes de particules en interaction, que l'on appelle modèles à croissance aléatoire linéaire : ce théorème fait l'objet de la dernière partie de cette thèse
Constrained percolation is the study of percolation models in which the random subgraph obtained after edge removal is conditioned to verify a particular constraint. The first part of this thesis deals with a specific constrained percolation model: the corner percolation model. We show that in a regime with preferred directions, there are almost surely infinitely many infinite edge paths, and we determine the common asymptotic direction of these paths, using two different approaches. The second part of this thesis deals with interacting particle systems. We focus on variants of two classical models in this field: the Richardson model and the contact process. The latter can be seen as simplified versions of models representing the evolution over time of an epidemic, with infection and recovery dynamics. We focus on the incorporation into these models of a mixing dynamics, corresponding to the movement of individuals. We show several results on the Richardson model with mixing and the contact process with mixing, including an asymptotic shape theorem for the set of infected individuals. To prove this theorem, we use a general asymptotic shape theorem that we have shown for a class of interacting particle systems, which we call linear random growth models: this theorem is the subject of the last part of this thesis

Nous avons entrepris une etude systematique sur le comportement rheologique, la percolation et l'endommagement de materiaux contenant la phase intergranulaire eutectique. Cette etude a ete realisee a des temperatures englobant la temperature de fusion de la phase eutectique en vue d'obtenir deux types de joints: solide ou liquide. Tout au long de cette etude, nous nous sommes attaches a comparer le comportement du materiau a joints solides visqueux a celui du materiau a joints liquides. Un modele morphologique des grains avec des poches liquides a ete propose, ce qui permet de determiner la fraction volumique de l'interphase. Le comportement du materiau peut etre presente dans un diagramme de type ashby en prenant en compte la nature des joints de grains. Le mecanisme de dissolution-diffusion-precipitation du a la contrainte normale est important lorsque l'interphase est liquide. Ceci provoque une croissance de la surface des contacts entre les grains lors des essais en compression, notamment en compression triaxiale. L'etude de la percolation de la phase intergranulaire montre que cette percolation est provoquee par le gradient de la contrainte locale et depend de la viscosite de l'interphase. L'endommagement se produit dans les joints solides visqueux ou liquides et depend de la contrainte locale en traction s'exercant sur ces joints. Cette contrainte en traction peut etre compensee par la pression effective au cours de deformation en compression triaxiale, ce qui reduit l'endommagement. Comme la percolation est un mecanisme d'accomodation, moins il y a de liquide, plus la percolation est difficile et plus l'endommagement est important

L'injection de CO2 dans des réservoirs géologiques va induire des instabilités chimiques et mécaniques. L'étude de l'évolution des instabilités repose sur des expériences de déformation d'échantillons de roches naturelles sous contrainte, en présence de fluides avec et sans CO2 dissous.
Les cellules triaxiales utilisées pour les expériences permettent de contrôler et de mesurer indépendamment les contraintes, la température, la composition et la pression du fluide injecté. Les déformations verticales ont été mesurées sur plusieurs mois, avec une résolution sur le taux de déformation de 10-12 s-1. En parallèle, les fluides étaient analysés afin de quantifier les interactions fluide-roche.
Pour les calcaires, l'écoulement de fluides avec CO2 accélère la déformation de 1,7 à 5 fois ; par contre, la déformation du grès ne s'est pas accrue. L'accélération de la déformation des calcaires est expliquée par l'acidification du fluide injecté qui augmente la solubilité et les cinétiques de réaction. Inversement, la faible déformation du grès est expliquée par la faible influence du CO2 sur le quartz. Des observations par rayons X ont montré l'importance de la composition et de la structure de la roche sur l'évolution de la porosité. Des simulations mécaniques élastiques montrent que l'hétérogénéité de la dissolution peut induire des concentrations de contrainte dans la roche.
L'évolution des propriétés rhéologiques de certaines roches réservoir est expliquée par des mécanismes de déformation par dissolution sous contrainte, prenant place, en parallèle, dans les pores de la roche, et au niveau des contacts entre les grains.

Le but de ce travail est d'étudier l'évolution de la perméabilité d'agrégats de sels sous contrainte lorsque les fluides circulant dans ces agrégats peuvent réagir avec le solide par des dissolutions et/ou des colmatages. Des essais de circulation de divers fluides à travers des échantillons de briques de sels sous contrainte ont permis de suivre l'évolution de la composition des fluides en cours d'essai. L'évolution des matériaux a été aussi caractérisée en cours d'essai (mesure de vitesse acoustique) et après essai (scanner, microscope optique et à balayage, mesure de porosité mercure). Les résultats ont été discutés d'abord du point de vue de l'équilibre des réactions entre la solution qui percole et les différents minéraux des briques de sels (théorie de l'espace des réactions, modèles thermodynamiques à l'équilibre) . Ensuite a été introduite la notion de cinétique des réactions (processus limitant) pour déboucher sur un modèle d'évolution de la circulation des fluides dans un ouvrage de brique de sels au contact d'un fluide plus ou moins saturé en sels. L'effet des contraintes a été trouvé différent à court terme et à long terme. A court terme, sur des matériaux poreux, les contraintes et des réactions chimiques de mise à l'équilibre induisent des processus instables comme le développement de dissolutions en doigts de gants qui peuvent contribuer à amplifier la perméabilité. En revanche, à long terme les contraintes (au moins avec les valeurs modérées utilisées) ont un effet stabilisateur. La perméabilité décroît par une compaction chimique (dissolution-cristallisation sous contrainte), puis la déformation à long terme tend vers un processus de fluage lent par dissolution-cristallisation sous contrainte.

La piezo-magneto-resistivite d'echantillons massifs de si:b et de couches minces de si:b deposees sur du si dans le regime du transport par sauts consecutifs par le voisin le plus proche est mesuree. Une methode standard est utilisee pour appliquer une contrainte positive (pression) ou negative (tension), x, aux couches minces. Le champ magnetique, b, est perpendiculaire ou parallele a la contrainte. L'ensemble des donnees experimentales obeissent a la regle de symetrie suivante: le comportement general de la resistivite en fonction de x pour b perpendiculaire a x est le meme que le comportement general de la resistivite pour b parallele a x, exprimee en fonction de x. Cette symetrie est le reflet de la symetrie de l'ecartement des niveaux les plus peuples de l'etat de l'accepteur avec x et b. La resistivite peut etre decomposee en un facteur exponentiel contenant l'energie d'activation et un prefacteur. L'evolution de la resistivite avec x et b est expliquee par la variation de la probabilite de transition entre les composantes de l'etat accepteur. Celle-ci est attribuee (1) a la variation de la position relative des niveaux d'energie avec x et b; (2) a la variation des elements de matrice des transitions avec b; (3) a l'anisotropie de la fonction d'onde et a la complementarite spatiale de leurs composantes qu'elle implique. Nous rapportons que la valeur du parametre t, qui decrit l'action de b sur la fonction d'onde, est superieure a 0,1 pour le si:b, donc 3 plus eleve que la valeur prevue par la theorie et 6 fois plus elevee que la valeur pour le ge de type p

Cette thèse est consacrée à l'étude des modèles aux contraintes cinétiques et de la percolation bootstrap, dans l'intersection entre les probabilités, la combinatoire et la physique statistique. Les modèles aux contraintes cinétiques ont été introduits dans les années 80 pour modéliser la transition liquide-verre, dont la compréhension reste toujours un des plus grands problèmes de la physique de la matière condensée. Ils ont été depuis profondément étudiés par des physiciens dans l'espoir d'éclaircir ce problème et la communauté mathématique s'en intéresse de plus en plus lors de la dernière décennie. Ces modèles sont des systèmes de particules en interaction dont la théorie générale est maintenant bien établie. Leur analyse rencontre tout de même des difficultés qui nécessitent le développement de nouveaux outils mathématiques.La percolation bootstrap est une classe d'automates cellulaires, i.e. déterministes en temps discret. Elle a été considérée pour la première fois en 1979 et son étude est depuis devenue un domaine actif en combinatoire et en probabilités.Les modéles aux contraintes cinétiques et la percolation bootstrap ont été introduits séparément mais sont fortement reliés – on verra que la percolation bootstrap est une version déterministe des modèles aux contraintes cinétiques et que ces derniers sont une version stochastique de la percolation bootstrap.On se concentrera sur les échelles de temps de ces deux modèles dans le but de comprendre le comportement des matériaux vitreux
This thesis concerns with Kinetically Constrained Models and Bootstrap Percolation, two topics in the intersection between probability, combinatorics and statistical mechanics. Kinetically constrained models were introduced by physicists in the 1980's to model the liquid-glass transition, whose understanding is still one of the big open questions in condensed matter physics. They have been studied extensively in the physics literature in the hope to shed some light on this problem, and in the last decade they have also received an increasing attention in the probability community. We will see that even though they belong to the well established field of interacting particle systems with stochastic dynamics, kinetically constrained models pose challenging and interesting problems requiring the development of new mathematical tools.Bootstrap percolation, on the other hand, is a class of monotone cellular automata, namely discrete in time and deterministic dynamics, the first example being the r-neighbor bootstrap percolation introduced in 1979. Since then, the study of bootstrap percolation has been an active domain in both the combinatorial and probabilistic communities, with several breakthroughs in the recent years.Though introduced in different contexts, kinetically constrained models and the bootstrap percolation, as we will see, are intimately related; and one may think of bootstrap percolation as a deterministic counterpart of kinetically constrained models, and of kinetically constrained models as the natural stochastic version of bootstrap percolation

L’objectif de cette étude est la réalisation de séparateurs de batterie haute performance par extrusion. Ces électrolytes polymères solides nécessitent d’être perméables au courant ionique mais aussi isolants électrique, tout en étant résistants mécaniquement. Une des possibilités étudiée pour le renfort mécanique est la dispersion de charges nanométriques (whiskers de cellulose) dans un polymère. Les whiskers de cellulose sont des bâtonnets cristallins d’une longueur entre 100 et 300nm et d’un diamètre entre 5 et 20 nm. Lorsque ces charges sont dispersées de façon homogène, elles forment un réseau percolant, améliorant de cette façon le renfort mécanique de la matrice pour de faibles concentrations. Le but est donc de réaliser cette dispersion dans un polymère fondu par extrusion, en comparaison avec le procédé bien établi d’évaporation de solvant. Les difficultés principales viennent de l’agglomération des whiskers de cellulose via des liaisons hydrogènes et du milieu très concentré dans lequel ces charges doivent être dispersées. Ainsi, la première partie de l’étude est de déterminer le processus de préparation des whiskers de cellulose, limitant l'agglomération et permettant d’obtenir une suspension stable. Ce système stable est nécessaire pour la formation d'un réseau par évaporation de solvant. Une fois le protocole optimisé, la deuxième partie de l’étude porte sur la dispersion de ces whiskers dans la matrice fondue au mélangeur interne et en extrusion. Les mélanges et films obtenus sont caractérisés par analyse en rhéologie dynamique, analyse thermique et analyse mécanique. Une dégradation de la matrice ainsi qu’une orientation des whiskers sont observées. Pour contourner ces contraintes, plusieurs alternatives sont utilisées. La première consiste à adsorber un copolymère sur les whiskers ; cette méthode augmente l’effet hydrodynamique mais aucun réseau n’est obtenu. La deuxième alternative est l’utilisation d’un polymère de faible masse molaire, permettant de diminuer la viscosité du mélange et par conséquent de limiter l’orientation des charges. Cette voie permet la formation d’un réseau percolant, tout en évitant la dégradation de la matrice dans l’extrudeuse. La troisième alternative utilise un copolymère de faible masse molaire synthétisé à partir d’un monomère porteur de doubles liaisons. La faible masse molaire permet de diminuer la cristallinité du séparateur et donc d’améliorer les performances ioniques à basse température. Les doubles liaisons permettent une réticulation assurant la tenue mécanique du film
The aim of this study is to produce high-performance battery separators through extrusion. These solid polymer electrolytes should be permeable to ionic current but electrically insulating, all the while maintaining sufficient mechanical resistance. To this end, the dispersion of nanometrics fillers (cellulose whiskers) in a polymer is studied. Cellulose whiskers are crystalline sticks, with a length between 100 and 300 nm and a diameter between 5 and 20 nm. It is well known that a homogeneous dispersion of these fillers allows a percolating network, improving the mechanical reinforcement of the matrix at low concentrations. The goal is to carry out this dispersion in molten polymer through extrusion, as opposed to the well-established solvent evaporation process. The main difficulties are the aggregation of cellulose whiskers which occurs through hydrogen bonding and the concentrated medium in which these fillers are dispersed. The first part of the study is to determine the optimum process to prepare cellulose whiskers in order to limit aggregation and thus obtain a stable aqueous suspension. This stable system is necessary to obtain a percolating network in the polymer matrix through solvent evaporation. Once the protocol optimised, the second part of the study focuses on the dispersion of these whiskers in the molten matrix using both the internal mixer and the extruder. Blends and films are characterized by dynamical rheology analysis, thermal analysis and mechanical analysis: a degradation of the matrix and an orientation of the whiskers are observed. To by-pass these issues, several alternatives are used. The first one involves the adsorption of a copolymer on the whiskers. This method increases the hydrodynamic effect; however no percolation network is obtained. The second alternative is to use a low molar mass polymer. This leads to a decreased polymer viscosity which limits the orientation of the fillers, allowing the percolating network to form and prevents polymer degradation. The third way uses a copolymer with a low mass molar, synthesized from a monomer which carries double bonds. The low molar mass allows the decrease of the separator crystallinity thus improving the ionic performances at low temperatures. The double bonds can crosslink under UV light, which enhances the mechanical strength of the film

Cette thèse étudie la classe de systèmes de particules en interaction appelés modèles avec contraintes cinétiques (KCM). La première question considérée est celle de l’universalité : peut-on classer l’infinité de modèles possibles en un nombre fini de classes selon leurs propriétés ? Un tel résultat a été récemment démontré dans une classe de modèles proche, la percolation bootstrap, où les modèles se subdivisent en surcritiques, critiques et sous-critiques. Cette classification s’applique aussi aux KCM, mais elle n’est pas assez fine : les KCM surcritiques doivent être subdivisés en enracinés et non enracinés, et les KCM critiques selon qu’ils ont ou pas une infinité de directions stables. Cette thèse prouve la pertinence de cette classification des KCM et complète la preuve de leur universalité dans les cas surcritique et critique, en démontrant une borne inférieure pour deux grandeurs caractéristiques, le temps de relaxation et le premier temps auquel un site est à 0, dans les cas surcritique enraciné (travail avec F. Martinelli et C. Toninelli, reposant sur un résultat combinatoire réalisé sans collaboration) et critique avec une infinité de directions stables (travail avec I. Hartarsky et C. Toninelli). Elle établit aussi une borne inférieure plus précise dans le cas particulier du modèle de Duarte (travail avec F. Martinelli et C. Toninelli). Dans un deuxième temps, cette thèse montre des résultats de convergence exponentielle vers l’équilibre, pour tous les KCM surcritiques sous certaines conditions et dans le cas particulier du modèle Est en dimension d sans restriction
This thesis studies the class of interacting particle systems called kinetically constrained models (KCMs). It considers first the question of universality: can the infinity of possible models be sorted into a finite number of classes according to their properties? Such a result was recently proven in a related class of models, bootstrap percolation, where models can be divided into supercritical, critical and subcritical. This classification can also be applied to KCMs, but it is not precise enough: supercritical KCMs have to be divided into rooted and unrooted, and critical KCMs depending on them having or not an infinity of stable directions. This thesis shows the relevance of this classification of KCMs and completes the proof of their universality in the supercritical and critical cases, by proving a lower bound for two characteristic scales, the relaxation time and the first time at which a site is at 0, in the supercritical rooted case (work with F. Martinelli and C. Toninelli, relying on a combinatorial result shown without collaboration) and in the case of critical models with an infinity of stable directions (work with I. Hartarsky and C. Toninelli). It also establishes a more precise lower bound in the particular case of the Duarte model (work with F. Martinelli and C. Toninelli). Secondly, this thesis shows results of exponential convergence to equilibrium, for all supercritical KCMs under certain conditions and in the particular case of the d-dimensional East model without restrictions