Rozprawy doktorskie na temat „Système de réservoirs d'hydrogène”
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Maiga, Omar. "Caractérisation géologique et géophysique 3D d’un système de réservoirs d’hydrogène naturel : exemple du champ de Bourakèbougou, Mali". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS647.pdf.
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Dans la course pour trouver des moyens de production d'hydrogène propre et bon marché, les puits d'hydrogène naturel de Bourakèbougou offrent une solution prometteuse. Non seulement l'un d'entre eux a pu être exploité avec succès pour produire de l'électricité pour le village local, mais ses vingt-quatre puits actuels offrent également une occasion unique aux géo-scientifiques de déterminer les caractéristiques des réservoirs d'hydrogène naturel, la nature des roches couvertures et les différents processus qui interviennent dans son accumulation, migration et piégeage dans les roches. Ce travail de recherche présente les études de carottage, diagraphie, géophysique et géochimie qui ont été réalisées pour mieux caractériser la nature des réservoirs d’H2 de Bourakèbougou. L’étude de la géologie régionale et de l’ensemble de la zone sur la base de l’interprétation des données de forages et des données bibliographiques a dans un premier temps été réalisée. Cela a permis de fournir une nouvelle carte géologique de la zone ainsi qu’une coupe Nord-Sud de l’ensemble du bassin. L’analyse des faciès ainsi que les données de forages ont permis de montrer qu’il existait une corrélation entre les puits stratigraphiques F1 et F2 forés en 2011 à 100 km au nord de Bourakèbougou et les puits dans la zone d’étude située plus au sud. Une structure antiforme a également été identifiée autour de Bourakèbougou. L’ensemble de ces données ont permis de valider et de fournir un modèle sédimentaire cohérent de l’ensemble de la zone. Afin d’améliorer le cadre géochronologique entre les différents événements de la zone et caractériser la succession chronologique entre les sédiments et les intrusions, des datations U/Pb ont été réalisées sur les carbonates sur Bougou-6, le puits le plus profond, et sur le puits F2. Les âges obtenus sur certains carbonates ont été largement influencés par l’intrusion de méga-sills de dolérites entre 150 et 210 Ma. Ceci est confirmé par la datation de veines issues des carbonates du réservoir principal de Bougou-6 et du puits F2. Les veines datées, notamment celle dans le réservoir principal contenant de l’H2 (Bougou-6) a donné un âge d’environ 210 Ma, ce qui correspond à la période de magmatisme dit de la Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Seule la datation d’un carbonate situé à 890m a donné un âge manifestement synchrone du dépôt (620 ±100 Ma). Cet âge a permis de confirmer l’âge néoprotérozoïque des sédiments et d’établir un lien avec l’événement glaciaire néoprotérozoïque survenu entre 635-710 Ma (Sturtien + Marinoen). Les analyses de carottes, imageries de puits, diagraphie, rock Eval et calcimétrie ont permis de mettre en évidence que les carbonates supérieurs dans lesquels le maximum d’H2 est accumulé correspondent majoritairement à des carbonates dolomitiques de type cap carbonates, et que l’ensemble des accumulation d’H2 se trouvaient dans des cavités karstiques (thermo-karst). Différents faciès classiques du Néoprotérozoïque ont été identifiés le long de la série, notamment des stromatolithes, des microbialites, et des diamictites. Les roches situées au-dessus du réservoir principal qui font office de couverture, principalement une dolérite, ont été caractérisées afin de savoir quel rôle elles jouaient dans le piégeage de l’H2. Non seulement les dolérites jouent un rôle important dans le piégeage par leur épaisseur cumulée, mais, plus en profondeur, la présence d’aquifères pouvait également atténuer la migration de l’H2 en le ralentissant dans sa migration vers la surface. Les analyses diagraphiques couplées aux données de production ont permis de mettre en évidence que le système hydrogène est un système dynamique qui se recharge de manière spontanée pendant la production, contrairement aux systèmes de réservoir de pétrole et de gaz. Enfin, l’analyse des données géophysiques a permis d’apporter une compréhension sur la structure globale de la zone et la signature géophysique de la phase gazIn the race to find clean and inexpensive ways to produce hydrogen, the natural hydrogen wells of Bourakèbougou offer a promising solution. Not only has one of them been successfully exploited to generate electricity for the local village, but its current twenty-four wells also provide a unique opportunity for geoscientists to determine the key characteristics of natural hydrogen reservoirs, the nature of the cap rocks, and the various processes involved in its accumulation, migration, and trapping in the rocks. This scientific research presents core, logging, geophysical, and geochemical studies that have been conducted to better characterize the nature of Bourakèbougou's H2 reservoirs. The study of regional geology and the entire area based on drilling data interpretation and bibliographic information was initially carried out. This resulted in a new geological map of the area and a North-South cross-section of the entire basin. Facies analysis and drilling data showed a correlation between stratigraphic wells F1 and F2 drilled in 2011, 100 km north of Bourakèbougou, and the wells in the study area located further to the south. An antiform structure was also identified around Bourakèbougou. All of these data helped validate and provide a coherent sedimentary model for the entire area. To improve the geochronological framework between different events in the area and to characterize the chronological sequence between sediments and intrusions, U/Pb dating was performed on carbonates from Bougou-6, the deepest well, and well F2. The ages obtained for some carbonates were largely influenced by the intrusion of mega-sills of dolerites between 150 and 210 million years ago (Ma). This was confirmed through dating veins derived from the carbonates of the main Bougou-6 reservoir and well F2. The dated veins, especially the one in the main reservoir containing H2, provided an age of approximately 210 Ma, corresponding to the period of magmatism known as the Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Only the dating of a carbonate located at 890m yielded an age that was clearly synchronous with the deposition (620 ± 100 Ma). This age confirmed the Neoproterozoic age of the sediments and established a connection with the Neoproterozoic glaciation event that occurred between 635-710 Ma (Sturtian + Marinoan). Core analyses, well imaging, logging, Rock Eval, and calcimetry revealed that the upper carbonates in which the highest amount of H2 is accumulated mainly consist of dolomitic cap carbonates, and all H2 accumulations are found in karstic cavities (thermokarst). Different Neoproterozoic facies were identified along the sequence, including stromatolites, microbialites, sandstones, and diamictites. The rocks located above the main reservoir, primarily dolerite, were characterized to understand their role in trapping H2. It was found that not only do the dolerites play a significant role in trapping due to their cumulative thickness, but the presence of aquifers can also attenuate H2 migration by slowing it down in its migration towards the surface. The diagraphic analyses, coupled with production data, have revealed that the hydrogen system is a dynamic system that is spontaneously recharged in H2-rich gas at the production timescale, unlike oil and gas reservoir systems. Finally, the analysis of geophysical data provided an understanding of the overall structure of the area and the gas phase geophysical signature
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Suárez, Santiago Hernán. "Gestion de l'énergie d'un système de piles à combustible alimenté par un réservoir d'hydrogène à hydrure métallique". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2022. http://www.theses.fr/2022UBFCA019.
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Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de la contribution à l’avancée scientifique et technologique de l'utilisation des énergies renouvelables au moyen d'un système de piles à combustible PEMFC alimenté par de l'hydrogène provenant d'un réservoir à hydrure métallique. La première partie du travail a été consacrée à la caractérisation de deux réservoirs commerciaux de cette technologie en mettant l’accent sur la dégradation de leurs performances. Des méthodes stochastiques ont été utilisées pour étudier l’impact du cyclage (charge /décharge) sur la variation des paramètres intrinsèques du des réservoirs. Dans un la deuxième partie, les résultats de cette étude ont été mis en œuvre à travers un modèle énergétique du réservoir développé sous l’environnement MATLAB /Simulink. Ce dernier modèle a fait l’objet d’une validation expérimentale grâce à un banc de test spécialement réalisé à cet effet. Le phénomène de vieillissement a été mis en évidence, apportant ainsi une avancée significative notamment en vue de l'industrialisation de ce type de solution. Finalement, le couplage thermo-fluidique entre la pile à combustible et le réservoir d'hydrure a été expérimenté, modélisé et simulé numériquementThis thesis work is part of the contribution to the scientific and technological advancement of the use of renewable energies based on a PEMFC fuel cell system powered by hydrogen from a metal hydride tank. The first part of the work was devoted to the characterisation of two commercial tanks of this technology with emphasis on their performance degradation. Stochastic methods were used to study the impact of cycling (charge/discharge) on the variation of the tanks' intrinsic parameters. In a second part, the results of this study were implemented through an energy model of the tank developed under the MATLAB /Simulink environment. The model was validated experimentally on a specially designed test bench. The ageing phenomenon was highlighted, providing a significant advance, particularly with a view to the industrialisation of this type of solution. Finally, the thermo-fluidic coupling between the fuel cell and the hydride tank was experimented, modelled and numerically simulated
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Pinabiau, Maryse. "Préparation, caractérisation et performances catalytiques de réservoirs d'hydrogène "intermétalliques terres rares - nickel oxydes"". Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10116.
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Vladut, Nicoleta-Iioana. "Système chimique délignifiant à base de peroxyde d'hydrogène". Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENI039.
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Laurencelle, François. "Étude d'un système d'énergies renouvelables à base d'hydrogène". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2001. http://depot-e.uqtr.ca/2787/1/000681120.pdf.
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Legendre, Sylvie. "Méthodes d'inspection non destructive par ultrasons de réservoirs d'hydrogène basées sur la transformée en ondelettes". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2000. http://depot-e.uqtr.ca/6648/1/000671506.pdf.
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Roussel, Thomas Julien. "Simulation numérique de répliques de zéolithes en carbone : structures et propriétés d'adsorption en vue d'une application au stockage d'hydrogène". Aix-Marseille 2, 2007. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2007AIX22029.pdf.
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Le stockage d’hydrogène est le verrou technologique pour l’utilisation de ce vecteur énergétique dans domaine du transport automobile. Les matrices poreuses en carbone sont des matériaux qui pourraient permettre de réaliser un stockage efficace. Nous avons étudié des nanostructures à porosité contrôlée, répliques carbonées de silices mésoporeuses ou de zéolithes. Nous simulons par une approche statistique les répliques de quatre zéolithes à l’échelle atomique : AlPO4-5, silicalite, FAU et EMT. Nous montrons que les faujasites induisent des structures de nanotubes interconnectés, formant des réseaux de pores nanométriques interconnectés, avec de très bonnes propriétés mécaniques pour de très faibles densités de matériaux. Nous montrons que toute phase purement carbonée ne sera d’aucun intérêt à température ambiante en comparaison avec des réservoirs classiques. Par dopage au lithium, ces matériaux peuvent en théorie stocker à 300 bars autant d’hydrogène qu’un système classique fonctionnant à 700 bars. Les résultats des capacités théoriques permettent d’envisager une application embarquée dans le domaine du transport automobileHydrogen storage is the key issue to envisage this gas as an energy vector in the field of transportation. Porous carbons are materials that are considered as possible candidates. We have studied well-controlled microporous carbon nanostructures, carbonaceous replicas of mesoporous ordered silica materials and zeolites. We realized numerically the atomic nanostructures of the carbon replication of four zeolites : AlPO4-5, silicalite, and Faujasite (FAU and EMT). The faujasite replicas allow nanocasting a new form of carbon cristalline solid made of tetrahedrally or hexagonally interconnected nanotubes. The pore size networks are nanometric giving to these materials optimized hydrogen molecular storage capacities. However, we demonstrate that these new carbon forms are not interesting for a room temperature efficient storage compared to the void space of a classical tank. We showed that doping with alkaline element such as lithium one could store the same quantities at 300 bars than a classical tank at 700 bars. This result is a possible route to achieve interesting performances for on-board docking systems
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Kelouwani, Sousso. "Stratégie de commande d'un système à énergie renouvelable avec stockage d'hydrogène". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2002. http://depot-e.uqtr.ca/2579/1/000694556.pdf.
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Tantchou, Yakam Guy. "Modélisation en cyclage-fluage du comportement mécanique d'un liner thermoplastique collapsé utilisé dans les réservoirs de stockage d'hydrogène gazeux". Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2017. http://www.theses.fr/2017ESMA0018/document.
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Les réservoirs composites de type IV utilisés pour le stockage de l’hydrogène gazeux rencontrent du succès dans les applications mobiles de la pile à combustible. Au cours de leur utilisation, ces supports de stockage sont soumis à des cycles successifs de remplissage/maintien/vidange en hydrogène. Sous des conditions spécifiques de vidange, l’apparition d’un décollement entre l’enveloppe en polyamide 6 qui assure l’étanchéité (liner) et la paroi composite, peut être observée. Ce décollement, encore appelé collapse, peut poser des problèmes de limitation à un débit de vidange lent ou à un seuil minimal de pression résiduelle du gaz sur le liner.Air Liquide a cherché à élucider expérimentalement l’influence des cycles de pression en hydrogène sur le comportement mécanique des liners en situation de collapse. Mais compte tenu des coûts très élevés des essais, l’utilisation d’un outil numérique prédictif s’avérait nécessaire. L’enjeu principal dans le développement d’un tel outil était la modélisation du comportement d’un liner collapsé sous des chargements de cyclage – fluage.L’objectif de cette thèse est de proposer une loi de comportement capable de prédire l’évolution cyclique de la déformée d’un liner en situation collapsée.Le liner est exposé à plusieurs variations de son environnement : présence d’un résidu d’humidité dans le liner après épreuve hydraulique, variations de températures générées par la compression/détente de l’hydrogène, diffusion de l’hydrogène dans le liner. Un travail préliminaire a donc consisté à évaluer l’influence de ces différents facteurs environnementaux sur la réponse mécanique du polyamide 6. Cette première étape a permis de définir un cadre de sollicitation à l’échelle du laboratoire, mais qui préserve les principales caractéristiques du collapse. Les essais de caractérisation sur éprouvette ont montré que le liner pouvait être modélisé par une loi viscoélastique multiaxiale formulée dans le cadre thermodynamique des processus irréversibles en petites déformations, faiblement couplée avec la thermique. Des modifications mineures ont été introduites pour permettre à cette loi de capter les effets du comportement en fatigue-fluage d’un liner en situation collapsé. Ces modifications ont malheureusement pénalisé l’identification manuelle et par conséquent, ont conduit à développer une stratégie d’identification spécifique. La qualité de d’identification a été évaluée dans le cadre isotherme en regardant les effets de la vitesse de la sollicitation, du niveau de contrainte et de la température. Puis, le modèle a été validé en présence de transitoires thermiques, d’abord sur éprouvette, ensuite dans un réservoir en présence d’un collapseHyperbaric hydrogen storage vessels of type IV are encountering success for portable applications of fuel cell. During their use, these cylindric containers undergo repeated fill in/fill out cycles of H2-gaz. Under specific fillout conditions, an emerging detachment between the sealing inner layer (liner) and the composite wall, can be observed. This layer debonding also called collapse may limit the pressure release rate of H2-vessels or increase the residual gas pressure prescribed to avoid collapse.Experimental studies have been conducted by Air Liquide at vessel scale to identify some parameters responsible for the collapse onset. But the high cost of these studies and the complexity of the operating conditions makes the use of numerical tools necessary. That led to a numerical modeling approach. The main goal in the numerical approach is to model the cyclic mechanical response of a collapsed liner under fatigue – creep loadings.In this thesis, the purpose was to develop a mechanical constitutive law able to predict the cyclic deformation of a collapsed liner subjected to hydrogen pressure cycles.The liner was subjected to several environment variations due to: (i) the presence of residual water into the liner after initial hydraulic vessel tests, (ii) the temperature changes caused by the hydrogen compression/expansion, and (iii) the hydrogen diffusion/saturation. So, a preliminary work consisted in investigating the influence of each environmental factor on the polyamide 6 mechanical response. This first step allowed to outline a loading frame at laboratory scale that preserved main characteristics of the collapse phenomenon. Characterization tests on tensile specimens revealed that the liner could be modelled by a non linear viscoelastic law written within the thermodynamic framework of the irreversible processes in small deformations, and coupled with the temperature. Minor changes were introduced to extend the model capacity to capture liner behavior effects during fatigue – creep. These changes had negative impact on the manual method of model calibration, and consequently required to develop a specific identification strategy. The identification performance was assessed in different isothermal frames through stress rate, stress level and temperature effects. Then, the calibrated model was validated by taking temperature gradients into account, firstly on a tensile specimen, secondly within a H2-vessel
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Lopez, Simon. "Modélisation de réservoirs chenalisés méandriformes : approche génétique et stochastique". Phd thesis, Paris, ENMP, 2003. http://www.theses.fr/2003ENMP1260.
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D'ambra, Florian. "Evaluation du système de stockage de l'hydrogène sous forme de liquide organique transporteur d'hydrogène (LOHC)". Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2023. https://thares.univ-grenoble-alpes.fr/2023GRALI029.pdf.
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L'hydrogène représente un excellent vecteur énergétique afin de pallier à l'intermittence des énergies renouvelables pour peu qu'il soit stocké et transporté en toute sécurité et à faible coût. Cependant, l'hydrogène est un gaz à très faible masse volumique. Ainsi, son transport et stockage présentent de nombreux défis, tant au niveau de la quantité transportée que de son confinement.Une réponse potentielle à ces problématiques consiste à utiliser des molécules organiques type LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier). Celles-ci sont capables de créer des liaisons covalentes avec l'hydrogène, améliorant de fait la sécurité et la manipulation de l'hydrogène tout en conservant des densités volumétriques en hydrogène comparables à celles des stockages traditionnels. En effet, les LOHC présentent des capacités massiques en hydrogène à température ambiante et pression atmosphérique pouvant être supérieures à celles du stockage à 700 bar ou cryogénique tout en limitant les risques associés. En général, les LOHC sont des molécules liquides capables de stocker et produire de l'hydrogène à un endroit et un temps désirés par le biais de réactions catalytiques d'hydrogénation exothermique et de déshydrogénation endothermique. Ainsi, l'acheminement de l'hydrogène consiste à transporter un liquide et non plus un gaz. La déshydrogénation est ensuite assurée au point d'utilisation de l'hydrogène. Le LOHC pauvre en hydrogène est le seul sous-produit de la réaction qui peut ensuite être réutilisé pour stocker à nouveau de l'hydrogène. Néanmoins, le haut cout énergétique pour déshydrogéner ces molécules constitue aujourd'hui un verrou à l'émergence de cette technologie. Les objectifs de cette thèse consistent donc à déterminer de nouvelles molécules LOHC dont l'enthalpie de déshydrogénation est inférieure à l'enthalpie de déshydrogénation de l'état de l'art N-Ethylcarbazole (50 kJ/mol H2). Ensuite, des tests expérimentaux évalueront la pertinence de ces molécules au niveau de leurs réactions d'hydrogénation et déshydrogénation.Dans cette thèse, la viabilité des LOHC potentiels a été évaluée au préalable en calculant leurs propriétés thermodynamiques par ab-inito Density Functional Theory. La gamme de température du liquide, les densités gravimétriques et volumétriques en hydrogène, l'accessibilité synthétique et la sécurité ont aussi été pris en compte. Bien qu'aucun potentiel LOHC ne possède une enthlapie inférieure à celles du N-Ethylcarbazole, ces critères ont mis en évidence l'intérêt des LOHC bifonctionnels jusqu'alors non étudiés, c'est-à-dire des systèmes LOHC dont les molécules peuvent stocker/libérer de l'hydrogène dans/à partir de deux fonctions chimiques différentes comme un cycle aromatique/cycle saturé et une cétone/alcool. Les performances et mécanismes de réaction du couple 1-Cyclohexylethanol/Acétophénone ont été évalués avec des catalyseurs hétérogènes commerciaux dans des systèmes batch en hydrogénation et déshydrogénation afin de développer des conditions de réaction adaptées à son cyclage.Ensuite, les voies de dégradation du LOHC ont été identifiées pour l'hydrogénation et la déshydrogénation et la formation des produits de dégradation a été liée aux différents composants du système LOHC. La modification du support, des additifs et la modification de la structure du LOHC en Dicyclohexylméthanol/Benzophénone ont ainsi été testés pour bloquer les voies de dégradation. Une méthodologie pour régénérer les LOHC déshydratés a également été développée. Un nouveau couple, Dodécahydrofluorèn-9-ol/Fluorèn-9-one a été suggéré en raison de la conversion accrue du Fluorène en Fluorèn-9-one dans les conditions développées. L'effet de la régénération sur le cyclage du LOHC a ensuite été testé. Enfin, le couple LOHC Cyclohexylméthanol/Benzylbenzoate a été étudié pour mettre en évidence l'effet du remplacement de la fonction cétone par un ester sur sa réactivité et stabilitéHydrogen is an excellent energy vector to compensate for the intermittence of renewable energies, if it is stored and transported safely at low cost. However, hydrogen possesses a very low-density gas, thus its transport and storage present many challenges, both in terms of the quantity transported and in terms of its containment.A potential answer to these problems consists in using LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier) type organic molecules. These are capable of creating covalent bonds with hydrogen, thus improving the safety and handling of hydrogen while maintaining volumetric densities of hydrogen comparable to those of traditional storage systems. Indeed, LOHCs have hydrogen gravimetric densities at room temperature and atmospheric pressure that can be higher than those of 700 bar or cryogenic storage systems while limiting the associated risks. In general, LOHCs are liquid molecules capable of storing and producing hydrogen at a desired location and time through catalytic exothermic hydrogenation and endothermic dehydrogenation reactions. Thus, the transportation of hydrogen consists in transporting a liquid instead of a gas with the dehydrogenation carried out at the point of use of the hydrogen. The hydrogen-poor LOHC is the only by-product of the reaction that can then be reused to store hydrogen again. Nevertheless, the high energy cost to dehydrogenate these molecules is a barrier to the emergence of this technology. This thesis objetcives are therefore to determine new LOHC molecules whose dehydrogenation enthalpy is lower than the dehydrogenation enthalpy of the state of the art N-Ethylcarbazole (50 kJ/mol H2). Then, experimental tests will evaluate the suitability of these molecules for their hydrogenation and dehydrogenation reactions.In this thesis, the viability of potential LOHCs was previously evaluated by calculating their thermodynamic properties by ab-inito Density Functional Theory. The liquid temperature range, gravimetric and volumetric hydrogen densities, synthetic accessibility, and safety were also considered. Although no LOHC potential had a lower enthalpy than N-Ethylcarbazole, these criteria highlighted the interest of previously unstudied bifunctional LOHCs, i.e. LOHC systems whose molecules can store/release hydrogen in/from two different chemical functions such as an aromatic ring/saturated ring and a ketone/alcohol. The performance and reaction mechanisms of the 1-Cyclohexylethanol/Acetophenone couple were evaluated with commercial heterogeneous catalysts in hydrogenation and dehydrogenation batch systems in order to develop suitable reaction conditions for its cycling.Then, the LOHC degradation pathways were identified for hydrogenation and dehydrogenation and the formation of degradation products was related to the different components of the LOHC system. Modification of the carrier, additives and modification of the LOHC structure to Dicyclohexylmethanol/Benzophenone were thus tested to block the degradation pathways.A methodology to regenerate the dehydrated LOHC was also developed. A new couple, Dodecahydrofluoren-9-ol/Fluoren-9-one was suggested due to the increased conversion of Fluorene to Fluoren-9-one under the developed conditions. The effect of regeneration on the LOHC cycling was then tested.Finally, the LOHC Cyclohexylmethanol/Benzylbenzoate couple was studied to highlight the effect of replacing the ketone function with an ester. The effects of the modification on the reactivity and stability of the LOHC couple were rationalized
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Mercadé, Camille. "Modélisation de la dégradation d'un matériau composite carbone-époxy soumis à une sollicitation thermo-mécanique couplée. Application aux réservoirs d'hydrogène de type IV". Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2017. http://www.theses.fr/2017ESMA0027/document.
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Les matériaux composites constitués de fibres de carbone et de résine époxy présentent des propriétés spécifiques remarquables qui les destinent à une utilisation à grande échelle dans de nombreux domaines où des gains de masse sont recherchés, comme le transport. Les réservoirs d’hydrogène de type IV présents dans les véhicules automobiles en sont un exemple. Dans le cadre de la sécurité des biens et des personnes, le risque incendie doit alors être considéré : lorsqu’un réservoir d’hydrogène subit une agression thermique telle qu’un feu, son enveloppe en matériau composite est sujette à décomposition thermique qui, couplée aux transferts de chaleur et à l’endommagement dû au chargement mécanique, peut conduire à l’explosion de la structure. Pour prédire numériquement le comportement des réservoirs dans des situations de charges couplées, thermiques et mécaniques, un modèle construit sur la prise en compte des phénomènes ayant une conséquence majeure sur le comportement du matériau a été développé. Il intègre, dans un cadre thermodynamique, la microfissuration matricielle, la rupture des fibres et des interfaces fibres/matrice ainsi que le délaminage et représente les effets de la température sur les propriétés mécaniques. A cet endommagement mécanique est adjoint la décomposition thermique due aux températures élevées (>350°C). Elle induit des changements de structure du matériau due à la gazéification de la résine époxy, une modification des paramètres thermiques (ce qui a une influence sur les transferts de chaleur) et une perte des propriétés mécaniques.A l’échelle de l’éprouvette, des calculs sont menés afin de déterminer les paramètres des différents sous-modèles. Cela comporte les critères d’initiation et les lois d’évolution des endommagements, les paramètres réactionnels pour la décomposition thermique et les paramètres thermiques (masse volumique, capacité thermique et conductivité) pour chaque état de décomposition. Une méthode est proposée pour fixer les paramètres clés du couplage thermomécanique, à savoir l’influence de la décomposition thermique sur le comportement mécanique. Des calculs entièrement couplés sont également réalisés afin de déterminer le poids de chaque phénomène (température, décomposition thermique et endommagement mécanique) sur la rupture finale du matériau en condition d’exposition au feu.A l’échelle du réservoir hyperbare, des prédictions de pressions d’éclatement, en situation d’incendie et à température ambiante, sont menées. A température ambiante, le rôle de chaque processus d’endommagement dans la pression ultime est évalué afin de déterminer leur nécessité dans la modélisation. Dans des conditions d’incendie, le temps à éclatement est évalué lorsque le réservoir est soumis à différentes pressions internes. Le modèle est capable de prédire correctement la transition entre un mode d’éclatement à haute pression et un mode de fuite par le corps à plus faible pression, dû à la fusion du liner avant que le niveau de contraintes soit critique dans la coque composite et conduise à l’éclatement. Cette approche, mise en place à l’échelle du réservoir, permet donc d’établir la succession des événements menant à son éclatement (ordre et plis d’apparition des endommagements, champ de température dans l’épaisseur l’enveloppe composite, temps à explosion)Composite materials made of carbon fibres and epoxy resin have remarkable specific properties that make them suitable for large-scale use in many areas where mass savings are required, such as transport. An example is the type IV hydrogen tank in motor vehicles. In the context of the safety of persons, the fire risk must then be considered: when a hydrogen tank undergoes thermal aggression such as a fire, its composite shell is subject to thermal decomposition which, coupled with heat transfers and damage due to mechanical loading, can lead to burst of the structure. To numerically predict the behaviour of tanks subjected to coupled load (thermal and mechanical), a model based on the phenomena having a major impact on the behaviour of the material has been developed. It involves, in a thermodynamic framework, matrix microcracking, fibre failure and fibre/matrix interfaces decohesion as well as delamination and represents the effects of temperature on mechanical properties. To this mechanical damage is added the thermal decomposition due to high temperatures (>350°C). It induces structural changes in the material due to the gasification of the epoxy resin, a change in thermal parameters (which has an influence on heat transfers) and a loss of mechanical properties.At the specimen scale, calculations are carried out to determine the parameters of the different sub-models. This includes initiation criteria and damage evolution laws, reaction parameters for thermal decomposition and thermal parameters (density, thermal capacity and conductivity) for each decomposition state. A method is proposed to determine the key parameters of thermomechanical coupling, namely the influence of thermal decomposition on mechanical behaviour. Fully coupled calculations are also performed to determine the weight of each phenomenon (temperature, thermal decomposition and mechanical damage) on the final failure of the material under fire exposure conditions.At the hyperbaric tank scale, burst pressure predictions, in a fire situation and at room temperature, are carried out. At room temperature, the role of each damage process in the ultimate pressure is evaluated to determine their relative weight in the modelling. Under fire conditions, the time to burst is evaluated when the tank is subjected to different internal pressures. The model is able to correctly predict the transition from a burst mode at high pressure to leak mode at lower pressure due to melting of the liner before the stress level is critical in the composite shell and leads to burst. This approach, implemented at the scale of the tank, therefore makes it possible to establish the sequence of events leading to burst (plies in which damage occurs, temperature field in the composite wall, burst time)
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Lu, Xiao. "Contribution à l'étude du système oxydant peroxyde d'hydrogène-acide bromhydrique : application aux alcools et aux aldéhydes". Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO10043.
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Bhouri, Maha. "Optimisation des transferts de chaleur dans un système de stockage d'hydrogène à base d'alanate de sodium". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2012. http://depot-e.uqtr.ca/4414/1/030309563.pdf.
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Huaringa, Alvarez Uriel Francisco. "La gestion des réservoirs du bassin versant de la rivière du Lièvre, Québec (Canada), dans un contexte de changements climatiques : impacts et stratégies d'adaptation". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5376.
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Dans le passé, des inondations dans des municipalités du bassin de la rivière du Lièvre et de la rivière des Mille-Îles, située en aval du bassin, se sont produites. Dans ce contexte, une étude sur l’impact et l’adaptation aux changements climatiques pour le bassin versant de la rivière du Lièvre, située au Québec (Canada) et en aval de celui-ci, a été réalisée. Une méthodologie pour limiter les inondations de la rivière des Mille-Îles a été testée. Cette méthodologie vise aussi à respecter les contraintes de niveau et de débits à soutirer dans les trois réservoirs à forte contenance du bassin de la rivière du Lièvre (Kiamika, Mitchinamecus et Poisson Blanc).
La méthodologie globale repose sur le couplage « MRCC-Modèle hydrologique-Modèle de gestion ». Premièrement, les projections climatiques (températures et précipitations) utilisées sont celles du modèle régional du climat canadien (MRCC), couplé au modèle de climat global canadien (MCGC). La simulation hydrologique a été réalisée avec le modèle hydrologique Hydrotel pour fournir les débits dans différents points du bassin versant à l’étude. Finalement, le modèle de gestion fait appel à un modèle d’optimisation non linéaire avec recours, qui optimise les débits à soutirer des réservoirs.
L’étude a été réalisée en utilisant un outil de gestion de réservoirs créé spécifiquement pour ce projet. L’outil est composé de projections hydrologiques d’ensemble, d’un modèle d’optimisation, d’un réseau de neurones, et d’un modèle de bilan d’eau. Les simulations des opérations ont été réalisées au pas de temps journalier en considérant trois scénarios climatiques (historique, de référence et futur). Les critères de performance de vulnérabilité et de fiabilité ont été utilisés pour évaluer la performance des réservoirs.
La réserve de crue est le volume d’eau à emmagasiner dans les réservoirs pendant les périodes de crue. L’analyse de la réserve de crue a été réalisée en évaluant la quantité d’eau qui pourrait être retenue dans les réservoirs du système hydrique de la rivière du Lièvre, pour atténuer les risques d’inondation de la rivière des Mille-Îles.
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Doan, Thuy Kim Phuong. "Fonctionnement biogéochimique d'un barrage tropical : application au système turbide de Cointzio (Mexique)". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENU011/document.
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La qualité globale des eaux continentales (lacs et réservoirs) continue à se détériorer dans de nombreuses régions du Mexique. Le réservoir Cointzio, situé dans la partie sud du Plateau Central Mexicain, sur la ceinture “Trans-Mexicain Volcanique Belt » (TMVB), ne fait pas exception. Ce réservoir tropical turbide est un système monomictique chaud (surface = 6 km2, capacité = 66 Mm3, temps de séjour ~ 1 an). Il est stratégique pour l'approvisionnement en eau potable de la ville de Morelia, capitale de l'état du Michoacán, et pour l'irrigation en aval pendant la saison sèche. Le réservoir est menacé par l'accumulation des sédiments et des nutriments provenant d'eaux non traitées dans le bassin versant amont. La haute teneur en particules d'argile très fines et le manque d'installations de traitement de l'eau conduisent à de graves épisodes d'eutrophisation (jusqu'à 70 µg chl. a L-1) ainsi qu'à des périodes saisonnières de forte turbidité (profondeur de Secchi < 30 cm) et d'anoxie (de Mai à Octobre). Sur la base de mesures intensives de terrain réalisées en 2009 (échantillonnage dans le bassin versant, sédiments déposés, profils verticaux de l'eau, bilan entrées et sorties) nous avons présenté une étude intégrée du fonctionnement hydrodynamique et biogéochimique du réservoir Cointzio. Les profils verticaux de température (T), de concentration en sédiment en suspension (TSS), d'oxygène dissous (DO), de chlorophylle a, de carbone et de nutriments ont été utilisés pour évaluer les cycles internes au réservoir. Pour compléter l'analyse des données de terrain, nous avons examiné la capacité de différents modèles numériques 1DV (Aquasim modèle biogéochimique couplé avec le modèle de mélange k-ε) à (i) reproduire les principaux cycles biogéochimiques dans le réservoir Cointzio et (ii) préciser les scénarios de réduction des éléments nutritifs (P and N) pour limiter l'eutrophisation dans les prochaines décennies. Le modèle k-ε s'est avéré le plus robuste pour reproduire les conditions hydrodynamiques, en particulier la stratification modérée liée à la très grande turbidité et au régime soutenu de vent thermique. Le modèle Aquasim s'est avéré pertinent pour reproduire les principaux cycles de l'oxygène dissous DO, des nutriments et de la chlorophylle a au cours de l'année 2009. Les différentes simulations ont souligné l'impact négatif à long terme du réchauffement climatique. A la fin du siècle (2090), une augmentation de la température de l'air atteignant 4.4° C a été prédite à partir de modèles de circulation mondiale. Couplé avec une année hydrologique sèche, une telle situation pourrait conduire à des conditions anoxiques sévères et à des blooms importants de chlorophylle a (jusqu'à de 94 µg L-1). Diverses simulations ont montré que la réduction drastique de l'apport de nutriments (à 90%) serait nécessaire pour réduire de façon significative les teneurs en chlorophylle a. Si de telles mesures d'atténuation sont adoptées, le pic maximal de chlorophylle a se stabiliserait à 40 µg L-1, au lieu de 94 mg L-1, après une période de cinq ans d'efforts. À notre connaissance, cette étude fournit la première application numérique de modèles k-ε et AQUASIM pour simuler les niveaux d'eutrophisation élevés dans un réservoir tropical très turbideLa qualité globale des eaux continentales (lacs et réservoirs) continue à se détériorer dans de nombreuses régions du Mexique. Le réservoir Cointzio, situé dans la partie sud du Plateau Central Mexicain, sur la ceinture “Trans-Mexicain Volcanique Belt » (TMVB), ne fait pas exception. Ce réservoir tropical turbide est un système monomictique chaud (surface = 6 km2, capacité = 66 Mm3, temps de séjour ~ 1 an). Il est stratégique pour l'approvisionnement en eau potable de la ville de Morelia, capitale de l'état du Michoacán, et pour l'irrigation en aval pendant la saison sèche. Le réservoir est menacé par l'accumulation des sédiments et des nutriments provenant d'eaux non traitées dans le bassin versant amont. La haute teneur en particules d'argile très fines et le manque d'installations de traitement de l'eau conduisent à de graves épisodes d'eutrophisation (jusqu'à 70 µg chl. a L-1) ainsi qu'à des périodes saisonnières de forte turbidité (profondeur de Secchi < 30 cm) et d'anoxie (de Mai à Octobre). Sur la base de mesures intensives de terrain réalisées en 2009 (échantillonnage dans le bassin versant, sédiments déposés, profils verticaux de l'eau, bilan entrées et sorties) nous avons présenté une étude intégrée du fonctionnement hydrodynamique et biogéochimique du réservoir Cointzio. Les profils verticaux de température (T), de concentration en sédiment en suspension (TSS), d'oxygène dissous (DO), de chlorophylle a, de carbone et de nutriments ont été utilisés pour évaluer les cycles internes au réservoir. Pour compléter l'analyse des données de terrain, nous avons examiné la capacité de différents modèles numériques 1DV (Aquasim modèle biogéochimique couplé avec le modèle de mélange k-ε) à (i) reproduire les principaux cycles biogéochimiques dans le réservoir Cointzio et (ii) préciser les scénarios de réduction des éléments nutritifs (P and N) pour limiter l'eutrophisation dans les prochaines décennies. Le modèle k-ε s'est avéré le plus robuste pour reproduire les conditions hydrodynamiques, en particulier la stratification modérée liée à la très grande turbidité et au régime soutenu de vent thermique. Le modèle Aquasim s'est avéré pertinent pour reproduire les principaux cycles de l'oxygène dissous DO, des nutriments et de la chlorophylle a au cours de l'année 2009. Les différentes simulations ont souligné l'impact négatif à long terme du réchauffement climatique. A la fin du siècle (2090), une augmentation de la température de l'air atteignant 4.4° C a été prédite à partir de modèles de circulation mondiale. Couplé avec une année hydrologique sèche, une telle situation pourrait conduire à des conditions anoxiques sévères et à des blooms importants de chlorophylle a (jusqu'à de 94 µg L-1). Diverses simulations ont montré que la réduction drastique de l'apport de nutriments (à 90%) serait nécessaire pour réduire de façon significative les teneurs en chlorophylle a. Si de telles mesures d'atténuation sont adoptées, le pic maximal de chlorophylle a se stabiliserait à 40 µg L-1, au lieu de 94 mg L-1, après une période de cinq ans d'efforts. À notre connaissance, cette étude fournit la première application numérique de modèles k-ε et AQUASIM pour simuler les niveaux d'eutrophisation élevés dans un réservoir tropical très turbide
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Coucharrière, Carole. "Etude et mise au point d'un système d'activation du peroxyde d'hydrogène en délignification et blanchiment des pâtes chimiques". Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0095.
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Les travaux présentés dans cette étude ont pour objet la mise au point et l'étude de systèmes d'activation du peroxyde d'hydrogène dans le but d'améliorer son efficacité en délignification et en blanchiment des pâtes chimiques. Trois systèmes d'activation du peroxyde d'hydrogène ont été étudiés : l'activation par la nitrilamine et la dicyandiamide, l'activation par le TAED (tétraacéthyléthylènediamine), et enfin l'activation par la phénanthroline. Le gain d'efficacité des systèmes d'activation mettant en jeu la nitrilamine ou la dicyandiamide a été évalué. Un mode opératoire a été établi en s'appuyant sur la réactivité de ces molécules. Le système a été ensuite optimisé et les résultats obtenus ont été conformes aux mécanismes présentés dans la littérature. L'insertion du stade activé dans une séquence de blanchiment complète a été aussi étudiée. Le second système d'activation, à base de TAED, a été optimisé par modélisation mathématique établie sur la base du mécanisme réactionnel mis en jeu, et son utilisation dans des conditions de pH acide et alcalin a été testée. A pH acide, une amélioration de la sélectivité du système a été réalisée. Finalement des séquences mettant en jeu un pH acide puis basique, performantes et sélectives, ont été proposées. Le troisième système d'activation, à base de phénanthroline, a été évalué et optimisé. Les espèces réactives et le mécanisme réactionnel ont été recherchés en utilisant la technique de RPE. Différentes mises en œuvre de la phénanthroline ont été par la suite envisagées et la sélectivité du système a pu être améliorée par l'ajout de sels de magnésium. Le système a été ensuite testé sur différents types de pâtes (issues de cuisson kraft ou bisulfite, oxygénée ou non). L'utilisation de la phénanthroline lors de stades au peroxyde d'hydrogène sous pression d'oxygène (Op) a été testée afin de bénéficier des avantages économiques apportés par l'oxygène. En dernier lieu, l'utilisation d'activateurs appartenant à la famille des polypyridines a été évaluéeThe aim of the study was to improve the efficiency of conventional hydrogen peroxide bleaching stages by the addition of chemical activators. Three activated systems were studied using nitrilamine (or dicyandiamide), tetraacethylethylenediamine (TAED), and finally phenanthroline. Nitrilamine was found to be a powerful activator for alkaline peroxide bleaching, and the results were in good agreement with the reaction mechanism proposed for lignin model compounds. Thereafter, the best place of a nitrilamine-peroxide activated stage in a full bleaching sequence was looked for. TAED activated stages were optimized on the basis of a kinetic model that predicted the effect of the reaction conditions on the generation and the stability of the reactive species, i. E. Peracetic acid. The model could be tested both under alkaline and acidic conditions. At acidic pH, conditions for efficiency and selective delignification were found. Combined sequences using acidic and alkaline conditions were proposed. Finally, phenanthroline actived stages were assessed and optimized. Electron spin resonance spectrometry was used to identify the role of several metal cations that affected the system, among which iron, copper and manganese received a particular attention. Lt was shown that complexes between phenanthroline, copper or iron and lignin moieties were formed. The order of addition of the various components of the system, including magnesium salts used here as a cellulose protector, was found critical. The phenanthroline activated peroxide stage was tested on several pulps and also in the presence of oxygen (Op type treatment). The use of other activators of the same family (polypyridines) was discussed
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Van, Antwerpen Pierre. "Contribution à l'étude du pouvoir antioxydant de divers agents d'intérêt thérapeutique: ciblage du système myélopéroxydase/péroxyde d'hydrogène/chlorure". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2006. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210755.
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The production of reactive oxygen species is strictly kept under control in the Human body. However, several conditions are characterized by the over-production or the uncontrolled production of these species, promoting damage to the host tissue. Among oxygen species producer, the myeloperoxidase/hydrogen peroxide/chloride system is a key element. This the consequence of the large quantity of myeloperoxidase found in neutrophils and that can be released rapidly during an inflammatory process. Moreover, hypochlorous acid, synthesized by this system, is a powerful oxidant.
We have studied the impact of non-steroidal anti-inflammatory drugs (oxicams, nimesulid and flufenamic acid) on three reactive oxygen species, namely, hydroxyl radical, hydrogen peroxide and hypochlorous acid. The first results showed the weak antioxidant properties of these molecules and the necessity to focus on the myeloperoxidase/hydrogen peroxide/chloride system. During the study of the myeloperoxidase inhibition, it appeared that flufenamic acid was an efficient inhibitor that modulated the hypochlorous acid production and was directly oxidized by the enzyme.
Due to the efficacy of flufenamic acid, this molecule was tested in a model of myeloperoxidase-dependent low-density lipoprotein (LDL) oxidation and compared to thiol-containing molecules like N-AcetylCystein and its lysinate salt, glutathione and captopril. The results showed that flufenamic acid lost part of its inhibiting effect while thiol-containing molecules demonstrated an interesting inhibiting activity in this model. A potential explanation could be the ability of myeloperoxidase to bind lipoproteins, masking the entry of its catalytic pocket. In these conditions, the inhibitor size becomes a key parameter in the inhibition of the MPO-dependent low-density lipoprotein oxidation and N-AcetylCystein appears as a powerful inhibitor in this context. These results render N-AcetylCystein an excellent candidate for studies that focus on the reduction of cardiovascular pathology risk.
Le corps humain est le siège constant de la synthèse d’espèces oxygénées réactives dont la production contrôlée est indispensable au bon fonctionnement de l’organisme. Cependant dans de nombreuses pathologies, il arrive qu’une production exagérée et/ou incontrôlée de ces espèces aboutisse à des dégâts oxydatifs. Parmi les mécanismes de production d’espèces oxydantes, le système myéloperoxydase / peroxyde d’hydrogène / chlorure détient une place importante. Ceci est notamment la conséquence de la grande quantité de MPO présente dans les neutrophiles, pouvant être libérée très rapidement lors de l’inflammation. De plus l’acide l’hypochloreux synthétisé par ce système est un très bon oxydant.
Nous avons étudié l’impact des anti-inflammatoires non-stéroïdiens (oxicams, nimésulide et acide flufénamique) sur trois espèces oxygénées réactives :le radical hydroxyle, le peroxyde d’hydrogène et l’acide hypochloreux. Les premiers résultats montrent le faible pouvoir anti-oxydant des molécules testées et la nécessité de concentrer notre recherche sur le système myéloperoxydase / peroxyde d’hydrogène / chlorure, responsable de la synthèse de l’acide hypochloreux. Lors de l’étude de l’inhibition de ce système, il est ressorti que l’acide flufénamique est un bon inhibiteur de la myéloperoxydase car il inhibe la synthèse de l’acide hypochloreux en étant directement oxydé par l’enzyme.
En raison de l’efficacité de l’acide flufénamique, cette molécule a été testée dans un modèle d’oxydation des lipoprotéines de basse densité (LDL) par le système myéloperoxydase / peroxyde d’hydrogène / chlorure en comparaison avec des thiols tels que la N-acétylcystéine et son sel de lysine, le glutathion et le captopril. Les résultats montrent une perte importante du pouvoir d’inhibition de l’acide flufénamique dans ce modèle alors que les thiols et la N-acétylcystéine en particulier, présentent une efficacité non négligeable. Ce phénomène pourrait être attribué à la capacité de la myéloperoxydase de se fixer sur les lipoprotéines, ce qui pourrait masquer l’entrée du site catalytique. Dans ces conditions, la taille de la molécule devient un facteur crucial dans l’inhibition de l’oxydation des lipoprotéines de basse densité et la N-acétylcystéine apparaît dès lors comme un inhibiteur puissant dont les résultats en font un excellent candidat dans des études d’intervention visant la diminution du risque de pathologies cardiovasculaires chez certains patients.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Bisson, Regis. "Interaction de l'hydrogène atomique avec les surfaces de silicium : réalisation du système expérimental, caractérisation et premiers résultats". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2004. http://www.theses.fr/2004EPXX0032.
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Garnit, Sadok. "Etude d'un système de génération d'électricité comportant une pile à combustion PEM et un générateur d'hydrogène pour la voiture électrique". Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1118.
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Bonnaud, Estelle. "Hétérogénéités compositionnelles dans les réservoirs de gaz acides : compréhension et modélisation du rôle d'un aquifère actif". Electronic Thesis or Diss., Paris, ENMP, 2012. http://www.theses.fr/2012ENMP0032.
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La présence d'H2S dans un gisement est un important facteur de dévalorisation économique, c'est pourquoi connaitre sa concentration et sa distribution est capital pour optimiser toutes les étapes de l'exploration à la production d'un champ. Dans les conditions de pression et température des réservoirs, l'H2S est beaucoup plus soluble que les hydrocarbures et autres gaz. Le lessivage préférentiel de l'H2S par un aquifère actif pourrait ainsi entrainer la création d'hétérogénéités compositionnelles au cours du temps. L'objectif de la thèse est d'illustrer et quantifier ce processus à l'aide de simulations numériques réalisées avec Hytec, logiciel couplé géochimie-transport diphasique développé par MINES ParisTech. Le lessivage préférentiel de l'H2S est contrôlé par : la solubilité différentielle des gaz qui modifie les quantités relatives de chacun des gaz à proximité de l'aquifère ; le transport aqueux qui exporte les gaz dissous et améliore ainsi la dissolution des gaz sur le long terme ; le transport gazeux qui renouvelle les gaz dissous à l'interface et étend le lessivage du gaz à toute la structure ; les caractéristiques d'un réservoir (type d'aquifère, hétérogénéité des perméabilités)The H2S occurrence in gas reservoirs is an important factor of economic depreciation. Thus, the knowledge of its content and distribution is a critical parameter when planning field development. Under typical reservoirs conditions of pressure and temperature, H2S is far more soluble than hydrocarbons and other gases. The preferential leaching of H2S by an active aquifer over time could explain the creation of compositional heterogeneities. The thesis aims at illustrating and quantifying this process based on numerical simulations performed with the two-phase transport and geochemical software Hytec, developed by Mines ParisTech (France). This mechanism may be controlled by: Differential solubility of gases, which changes the relative amounts of each gas near the gas-watercontact; Contact with an active aquifer, which can export the dissolved gases thus enhancing dissolution on the long-term; Diffusional transport in the gas phase, which transfers the compositional anomalies farther from the gas-water contact; Geological parameters (type of aquifer, permeability heterogeneities) which can modify the transport scenario
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Demeure, Lauriane. "Comportement thermodynamique de réservoirs d’ergols cryogéniques : étude expérimentale et théorique d’un système de contrôle pour des missions spatiales de longue durée". Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENI068/document.
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La thèse porte sur l'étude d'un système de contrôle de la pression au sein de réservoirs d’ergols cryogéniques (dihydrogène ou dioxygène) dans le cadre de missions spatiales de longue durée. Ce système de contrôle doit permettre d’éviter la perte excessive d’ergols associée à un contrôle basique de la pression consistant en l’évacuation directe d’une fraction du fluide. Le système alternatif étudié, dit de contrôle thermodynamique, repose sur la réinjection d’un spray sous-refroidi permettant d’abaisser température et pression dans un réservoir soumis à une chauffe (en pratique, le rayonnement solaire). Nous avons analysé les performances de ce système en développant en parallèle un banc d'essai adapté aux conditions du laboratoire, et un modèle théorique de type 0D, à base de bilans globaux, de l’effet du spray sous-refroidi sur les caractéristiques thermodynamiques de l’enceinte. La confrontation des mesures et des calculs a permis de valider l’outil de modélisation théorique. Les caractéristiques du système réel (ensemble des circuits d'injection et de refroidissement) ont ensuite été introduites dans le modèle théorique afin de quantifier de façon réaliste les gains offerts par le système de contrôle thermodynamique, i.e. en prenant en compte la pénalité en masse associée à ces circuits. Des solutions optimales de contrôle de la pression au sein de réservoirs d’ergols cryogéniques lors de missions spatiales de longue durée ont pu alors être proposéesThis PHD thesis deals with the study of a pressure control system inside a cryogenic propellant tank for long duration space missions. This system must be able to reduce propellant losses induced by direct venting, which is the simplest pressure control system. The alternative system which has been studied, called Thermodynamic Vent System (TVS), is based on reinjecting subcooled spray to make the pressure and temperature decrease in a heated tank. The system performance has been analysed developing simultaneously an experimental setup, adapted to laboratory environment, and a theoretical 0D-modelling of subcooled spray impact on tank's thermodynamic characteristics. Facing experimental and theoretical results has permitted to validate the 0D-modelling tool. Inputing the real system characteristics in theoretical modelling has enabled to assess the effective gains of thermodynamic vent system. Finally, optimal solutions to control pressure inside a cryogenic propellant tank for long duration space missions have been proposed
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Nguyen, Thanh Hao. "Gestion optimale d’un système multi-réservoirs pour le contrôle des crues : Application au bassin versant du Vu Gia Thu Bon, Vietnam". Thesis, Université Côte d'Azur, 2020. http://www.theses.fr/2020COAZ4027.
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Ce travail de recherche a comme objectif de développer les méthodes d’évaluation des opérations des retenues, nécessaires à la protection contre les crues du bassin versant Vu Gia Thu Bon. La stratégie de contrôle des crues est basée sur un modèle qui associe simulation-optimisation. La fonction objective consiste à minimiser les dégâts totaux d’inondation qui dépend des débits ou des hauteurs d’eau dans les secteurs aval.La méthode proposée comporte trois composants majeurs : (1) la simulation des débits et des niveaux d'eau réalisée par un modèle hydraulique 1D ; (2) la simulation des opérations pour la production hydroélectrique réalisée par un module d'opération de structure ; (3) un modèle d'optimisation (algorithme Shuffled Complex Evolution) destiné à obtenir les règles optimales d’opération pour les retenues.La méthode a été mise en œuvre avec succès pour le système multi-réservoirs dans le bassin versant du Vu Gia Thu Bon, Vietnam. Les performances du modèle d’opération et optimisation pour gestion des crues ont été évaluées la base des crues historiques de 2007, 2009 et 2017. Les résultats obtenus indiquent que les stratégies proposées par le modèle offrent de bien meilleures performances pour la réduction du débit de pointe et sur la diminution du niveau maximal de crue dans les secteurs aval. La méthodologie peut donc être transférée pour la gestion opérationnelle du bassin versant du Vu Gia Thu BonThe main objective of the current research is to control flood flows and flood levels at various locations at the downstream of the Vu Gia Thu Bon catchment. Due to the characteristics of the system and the targeted optional objectives, a flood control operating strategy has been developed based on coupled simulation-optimization to reduce downstream flood damage of the multi-reservoir system by using spillway gates. The objective function is minimizing the total damages during the flood events that can be expressed as a function of water surface elevations at the inundation zones.The proposed method is based upon combining of three major components: (1) a hydraulic 1D model that allows simulating the flows in the river including the reservoir system, (2) an operation reservoir module adopted for simulation of the multi-reservoir considering physical constraints of the system as well as operation strategies, and (3) an optimization model applied to determine the best set of spillway gates levels, which specify the reservoir release.The method has been successfully implemented for the multi-reservoir system in the Vu Gia Thu Bon catchment. Three flood events in 2007, 2009 and 2017 were selected for demonstration. In order to assess performance of the approach and for comparison purpose, three developed scenarios that are representing operations the reservoir system in the historical, the current rules and the proposed model have been used. The results indicate that the proposed model provides much better performance for all scenarios in terms of reducing the peak flow as well as reducing the maximum water levels at downstream control points compared to the rest scenarios
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Riou, Cindy. "Intéraction des spermatozoïdes avec l'épithélium du tractus génital femelle : réservoirs spermatiques, protéomique, et fertilité". Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR4051/document.
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Chez les espèces aviaires, le stockage des spermatozoïdes s’étend sur plusieurs semaines principalement au niveau du réservoir de la jonction utéro-vaginale, contenant les tubules de stockage des spermatozoïdes (SST). Les mécanismes impliqués dans ce processus restent indéterminés. L’effet de l’insémination artificielle (IA) a été évalué sur le protéome du fluide utérin (FU), des protéines cibles et des glycanes dans les SST, provenant de poules possédant une longue (F+) ou courte (F-) durée de stockage. La longue durée de stockage est associée à une abondance relative dans le FU après IA des protéines exosomales (ANXA4, ANXA5), des protéoglycanes (TSKU), des protéines liant les protéoglycanes (HAPLN3, FN1, VTN), des transporteurs de lipides (VTG1, VTG2, APOA1, APOA4, APOH), et des protéines matricielles de la coquille (OCX32). Au contraire, la faible capacité de stockage est associée à la régulation après IA des protéines immunitaires (PIGR, immunoglobulines) ou pro-inflammatoire (LTA4H), des protéases (XPNPEP1), des chaperones (HSPA8), des mucines (MUC5AC, MUC5B), et de l’ovalbumine (OVALY). Au niveau des SST, les protéines matricielles de la coquille (OC-116, OCX36, OC-17) ont été identifiées dans l’épithélium et la lumière. La longue durée de stockage est associée à la sécrétion luminale de résidus Glc/GlcNAc, à la mobilisation apicale de protéines exosomales (ANXA4), et la non-activation des voies métaboliques impliquant les protéines PIGR, HSPA8, et ANXA5 dans les SST. En conclusion, la composition protéique du FU et des SST requièrent des régulations spécifiques après IA certainement pour garantir le stockage des spermatozoïdesIn avian species, the sperm storage mainly takes place in uterovaginal sperm storage tubules (SST) during several weeks. Mechanisms implied in this process are not fully understood. The effect of artificial insemination (AI) has been evaluated on the uterine fluid (UF) proteomic composition, and on SST candidate proteins, from hens exhibiting long (F+) or short (F-) sperm storage duration. Long sperm storage duration was associated with the relative abundance in UF after AI of proteoglycans (TSKU), proteoglycan binding proteins (HAPLN3, FN1, VTN), lipid transporters (VTG1, VTG2, APOA1, APOA4, APOH), and eggshell matrix proteins (OCX32). In contrast, poor sperm storage ability was associated with the regulation of immune factors (PIGR, immunoglobulins), pro-inflammatory factors (LTA4H), proteases (XPNPEP1), chaperone (HSPA8), mucins (MUC5AC, MUC5B), and ovalbumin related protein Y (OVALY). At the level of SST, eggshell matrix proteins (OC-116, OCX36, OC-17) were identified in SST cells and lumen. Long sperm storage duration was associated in SST with the luminal secretion of Glc/GlcNAc residues, ANXA4 apical mobilization, and non-activation of metabolic pathway implying PIGR, HSPA8, and ANXA5. In conclusion, the proteomic composition of UF and SST require specific regulation after insemination, most probably to guarantee the success of sperm storage process
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Abdo, Hind. "Contrôle de la survie neuronale par les cellules gliales entériques dans des conditions de stress oxydant". Nantes, 2009. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=45923c5f-d920-45e7-8845-2c28e3f0a202.
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Des phénomènes de neurodégénérescence du système nerveux entérique (SNE) ont été décrits au cours d’états inflammatoires intestinaux et chez des malades atteints de pathologies neurodégénératives centrales. Par ailleurs, des études récentes ont montré l’importance des cellules gliales entériques (CGE) dans le contrôle des fonctions neuronales. Néanmoins, le rôle neuroprotecteur potentiel de ces cellules reste très mal connu. Aussi, le but de ce travail de thèse était de mettre en évidence le contrôle de la survie neuronale par les CGE et d’identifier les mécanismes et les médiateurs impliqués. En utilisant une stratégie d’infection adénovirale, nous avons d’abord montré que la destruction spécifique des CGE présentes dans les cultures primaires induisait une dégénérescence des neurones entériques en conditions basales mais aussi lors d’un stress oxydant induit par la dopamine ou le peroxyde d’hydrogène. La co-culture de lignées de CGE avec les cultures primaires de SNE ou avec une lignée de neuroblastome humain permet une réduction de la mort apoptotique des neurones induite par le stress oxydant. L’ajout de milieu conditionné de CGE reproduit cet effet neuroprotecteur démontrant ainsi l’implication de facteur(s) soluble(s) dans la neuroprotection. Parmi les médiateurs impliqués, nous avons identifié le glutathion réduit (GSH), qui aurait une action directe sur le microenvironnement neuronal. L’implication du GSH a été démontrée en inhibant sa synthèse à la fois par des approches génétiques (ARN interférence) et pharmacologiques. Par ailleurs, Nous avons mis en évidence l’implication d’un autre médiateur, la 15d-PGJ2, dérivée des oméga-6, qui permet une protection préventive et à long terme. L’implication de la 15d-PGJ2 a été démontrée en bloquant la synthèse de cette molécule au sein les CGE par ARN interférence. Enfin, nous avons mis en évidence une neuroprotection par les cellules épithéliales intestinales qui sont présentent à proximité des neurones. En conclusion, nos travaux démontrent que les CGE possèdent des capacités neuroprotectrices dans le SNE lors d’un stress oxydant induit. La capacité neuroprotectrice des CGE, similaire à celle décrite pour les astrocytes du système nerveux central, pourrait être utilisée comme une cible thérapeutique au cours des neuropathies entériquesNeurodegeneration of the enteric nervous system (ENS) has been reported during various intestinal inflammatory conditions and neurodegenerative disorders of the central nervous system. Increasing evidence suggests that the enteric glial cells (EGC) are critical for enteric neurons functions. It has been suggested that, like astrocytes in central nervous system, EGC may have neuroprotective properties. Nevertheless, this putative neuroprotective role of EGC has never been demonstrated. The aim of this study was to demonstrate the control of neuronal survival by EGC under oxidative stress conditions. Using specific adenoviral transduction, we first demonstrated that specific ablation of EGC in primary cultures of ENS promotes basal neuronal cell death and amplify neuronal death induced by dopamine or hydrogen peroxide. In co-culture experiments, EGC had neuroprotective effects both on ENS primary cultures and human neuroblastoma cells. These effects were also obtained by EGC conditioned medium suggesting that one or more soluble factors are involved. Among these factors, we identified reduced glutathione (GSH) responsible of direct and rapid neuroprotection by EGC. GSH involvement has been shown by inhibiting its synthesis using genetic (RNA interference) and pharmacological approaches. We also identified a second mediator, the 6-derivative 15d-PGJ2, involved in the preventive and long term neuroprotection by EGC. The direct implication of 15d-PGJ2 pathway of EGC has been shown by using specific gene silencing. Finally we demonstrated that intestinal epithelial cells, cells in the proximity of enteric neurons, can also protect neurons against oxidative stress. In conclusion, our data demonstrate that EGC play a crucial role in the control of neuronal survival against oxidative stress. Therefore increasing EGC neuroprotective capacities could be of therapeutic interest in enteric neuropathies
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Dagdougui, Hanane. "Système d'aide à la décision pour la durabilité des systèmes énergétiques renouvelables et des infrastructures d'hydrogène : modélisation, contrôle et analyse de risques". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00679421.
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Compte tenu du caractère non durable des systèmes énergétiques actuel, il est nécessaire d'engager une transition énergétique durable fondée sur les ressources d'énergies renouvelables. L'hydrogène produit à partir des énergies renouvelables offre une solution prometteuse pour satisfaire les objectifs mondiaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre et assurer une sécurité énergétique d'approvisionnement. L'utilisation d'un vecteur énergétique tel que l'hydrogène couplé aux ressources renouvelables offre une variété d'avantages sur plusieurs échelles. L'hydrogène a le potentiel de permettre l'exploitation des ressources renouvelables dans le secteur de transport. En effet, l'hydrogène dispose d'un potentiel de remplacer les carburants fossiles, assurant ainsi une réduction des émissions polluantes. L'hydrogène peut être alors une solution pour les défis énergétiques actuels, mais pour cela des barrières doivent être encore surmontées. Cette transition s'accompagne de plusieurs défis qui devraient être surmontés comme ceux liés aux caractères intermittents des ressources renouvelables. Une attention particulière doit être accordée à la faisabilité technique de la chaîne d'approvisionnement en hydrogène, qui est principalement entourée par le caractère intermittent des ressources renouvelables. Par ailleurs, l'infrastructure d'hydrogène présente de nombreuses difficultés qui doivent être surmontées pour une transition réussite vers une économie dépendante de l'hydrogène. Ces difficultés sont principalement dues à des obstacles purement économiques ainsi qu'à l'existence de nombreuses options technologiques pour la production, le stockage, le transport et l'utilisation d'hydrogène. Pour cette raison principale, il est primordial de comprendre et d'analyser la chaîne logistique d'hydrogène à l'avance, afin de détecter les facteurs importants qui peuvent jouer un rôle croissant dans l'élaboration d'une configuration optimale. Notre recherche est essentiellement focalisée sur la question suivante : Comment mettre en place un futur énergétique durable intégrant les énergies renouvelables et l'hydrogène?. Cette question est abordée par le biais du développement de nouveaux systèmes énergétiques fondés sur des innovations radicales. Ainsi, dans quel contexte l'infrastructure de l'hydrogène doit être développée en intégrant les critères liés aux risques de l'hydrogène?
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Bertier, Luc. "Étude et modélisation d'une plate-forme industrielle de production d'hydrogène par électrolyse de vapeur d'eau à haute température". Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0127/document.
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L'examen de la filière EVHT (Electrolyse de Vapeur d'eau à Haute Température) montre qu'elle est en train de passer de la phase de recherche à la phase de développement. Il devient maintenant nécessaire de prouver et si possible d'améliorer la compétitivité de cette technologie. Pour cela nous avons fait ressortir le besoin de posséder un outil capable de faire le lien entre les producteurs d'hydrogène, propriétaires d'usine, et les fabricants d'empilements de cellules d'électrolyse. Pour répondre à cet objectif principal, deux contraintes fortes sont identifiées : être insérable dans un schéma usine (logiciel de simulation de procédé), et être représentatif de la technologie de cellule et du stack utilisée. La modélisation d'un objet dans un logiciel de simulation de procédé implique généralement une représentation très simplifiée de celui-ci. Pour pouvoir satisfaire ces contraintes, nous avons bâti une chaîne de modèles partant des modèles d'électrodes et aboutissant finalement à une modélisation de procédé représentative de la technologie EVHT utilisée. Le travail et la valeur ajoutée de cette thèse sont focalisés sur cette démarche d'optimisation énergétique globale et locale, qui permet, à chaque échelle, une analyse adaptée des phénomènes principaux se déroulant dans chaque objet et le chiffrage de l'impact énergétique et économique de la technologie utilisée. Cette démarche permet d'aboutir à un outil capable de réaliser une optimisation technico-économique poussée sur une unité de production EVHTHTSE field (High Temperature Steam Electrolysis) is moving from the research phase to development phase. It?s now necessary to prove and to possibly improve the technology competitiveness. Therefore we need a tool able to allow communication between hydrogen producers and electrolysis cell stack designers. Designers seek where their efforts have to focus, for example by searching what are the operating best conditions for HTSE (voltage, temperature). On the contrary, the producer wants to choose the most suitable stack for its needs and under the best conditions: hydrogen has to be produced at the lowest price. Two main constraints have been identified to reach this objective: the tool has to be inserted into a process simulation software and needs to be representative of the cell and stack used technology. These constraints are antagonistic. Making an object model in a process simulation usually involves a highly simplified representation of it. To meet these constraints, we have built a model chain starting from the electrode models and leading to a representative model of the HTSE technology used process. Work and added value of this thesis mainly concern a global and local energy optimization approach. Our model allows at each scale an appropriate analysis of the main phenomena occurring in each object and a quantification of the energy and economic impacts of the technology used. This approach leads to a tool able to achieve the technical and economic optimization of a HTSE production unit
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Chrenko, Daniela. "Modélisation par Représentation Energétique Macroscopique et Commande d'un Système Pile à Combustible basse Température, alimenté en Hydrocarbure". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00358312.
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Les systèmes pile à combustible (SPAC) sont prometteurs pour la production d'énergie électrique. Les applications potentielles concernent les secteurs portable, stationnaire ou transport. La pile à combustible (PAC) est alimentée en hydrogène ; l'hydrogène peut être produit à partir d'un procédé d'électrolyse en utilisant des énergies renouvelables ou à partir d'hydrocarbures transformés en un gaz riche en hydrogène. Un SPAC contient, parmi d'autres éléments, deux composants clés : l'unité de production de combustible et l'empilement de cellules (stack). L'utilisation d'un SPAC alimenté en hydrocarbure comme unité de puissance auxiliaire dans le transport peut être un point de départ intéressant pour cette technologie dans la mesure où elle utilise l'infrastructure de distribution existante.Les SPAC alimentés en hydrocarbure sont des systèmes complexes, multi physiques qui combinent différent domaines énergétiques c'est à dire électro-chimique, électrique, pneumatique et thermique. Un tel système fonctionne seulement dans des conditions opérationnelles bien définies. La mise en oeuvre d'un SPAC demande donc un système de contrôle bien adapté. L'approche classique du développement d'une commande suppose souvent de définir la fonction de transfert du système complet ce qui est difficile, voire impossible, compte tenu de la complexité du système considéré. En conséquence, la structure de commande des systèmes complexes multi-domaines se base souvent sur des observations empiriques ou sur l'expertise. Il s'agit ici de trouver une approche systématique qui permet de déduire la structure de la commande à partir de la description du système. Une telle approche vise à simplifier le développement de la structure de commande pour des systèmes complexes multi domaines et à assurer que la structure de la commande est adaptée aux besoins du système.
Dans ce travail, un modèle complet d'un SPAC basse température alimenté en diesel commercial est présenté. Il est adapté au développement de la structure de commande. Le SPAC étudié est destiné à fournir d'une part une puissance électrique de 25kW, d'autre part de la chaleur valorisée sous cette forme ou utilisée pour la climatisation.
Dans le chapitre 2, différentes méthodologies de modélisation sont présentées. Leur degré de pertinence est évalué pour modéliser des systèmes complexes multi domaines et pour être utilisé pour le développement de la structure de la commande. La Représentation Énergétique Macroscopique (REM) est identifiée comme la méthodologie la mieux adaptée.
Dans le chapitre 3 un modèle de dispositif de transformation du combustible est présenté et implanté dans Matlab/Simulink(TM). Pour obtenir un mélange riche en hydrogène, l'hydrocarbure doit être fractionné. Par la suite, le mélange de gaz doit être purifié afin d'éviter la contamination de la pile à combustible par des dérivés soufrés et/ou par du monoxyde de carbone.
Dans le chapitre 4, un modèle de stack est présenté. Il prend en compte les débits gazeux dans les différentes couches, l'humidification de la membrane et la tension de pile.
Il existe deux technologies de piles à combustibles basse température. Le modèle est développé pour la technologie la plus connue (Polymer Electrolyte Fuel Cell - PEFC), mais la technologie émergente (High Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cell - HTPEMFC) montre des avantages concernant le volume du système et l'utilisation de la chaleur. Ainsi, les modèles du fuel processeur et du stack pile à combustible ont été adaptés à la technologie émergente. La simplicité de l'adaptation souligne l'avantage de l'utilisation d'une approche modulaire pour la modélisation.
Le modèle est validé à partir de valeurs mesurées, de valeurs de la littérature et de valeurs fournies par le constructeur du système.
Pour confirmer que le modèle peut être utilisé pour le développement de la structure de commande, celle concernant la température et les débits de gaz pour le SPAC est développée au chapitre 5. La structure de commande peut être obtenue par une inversion bloc par bloc du modèle. L'approche donne une structure de commande mais le choix des régulateurs et leur paramétrage est du ressort du développeur. L'application de la commande montre qu'en utilisant la REM, il est possible de dériver la structure de la commande a partir du modèle d'un système complexe multi domaine, sans avoir besoin de la fonction de transfert du système entier.
Le travail est accompli dans le cadre du projet national française GAPPAC composante du programme PAN-H de l'Agence National de la Recherche (ANR). Il regroupe des partenaires industriels (N-GHY, Airbus et Nexter) et
universitaires (LMFA, Armines, IFFI, INRETS LTN et l'institut FCLAB).
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Drougard, Anne. "Implication de l'apeline hypothalamique dans la transition entre un statut sain et un statut obèse/diabétique via la mise en place d'une voie péroxyde d'hydrogène hypothalamique-système nerveux autonome-foie". Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2462/.
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L'hypothalamus est une région cérébrale impliquée dans le contrôle de l'homéostasie glucidique. En réponse à de nombreux facteurs, l'activité neuronale hypothalamique va être modifiée, générant une modification d'activité de tissus périphériques, via le recrutement du système nerveux autonome. Il en résulte un ajustement du métabolisme glucidique tandis que son altération conduit à des pathologies dont le diabète de type 2. Durant ce doctorat, nous nous sommes intéressés à l'apeline, une adipokine également libérée par les neurones hypothalamiques. Dans le cadre d'un diabète de type 2, les taux d'apeline sont augmentés dans le sang et dans l'hypothalamus. Ainsi nous avons mis en évidence que l'injection en intra-cérébroventriculaire chez des souris saines, de forts taux d'apeline similaires à ceux retrouvés chez des animaux obèses/diabétiques, génère des caractéristiques d'un diabète de type 2. Ces forts taux d'apeline entrainent une libération hypothalamique d'Espèces Actives de l'Oxygène telles que l'H2O2 génèrant une sur-activation du système nerveux orthosympathique, ciblant le foie et augmentant la production hépatique de glucose par glycogénolyse et néoglucogenèse. Cette voie de régulation H2O2 hypothalamique-système nerveux-autonome-foie est retrouvée dans un modèle de souris surexprimant l'apeline dans le noyau ventromédian. Cette voie est toujours présente et même amplifiée chez des animaux obèses/diabétiques révélant une absence de résistance à l'apeline. Ainsi ces travaux de thèse ont permis de mettre en lumière que les forts taux d'apeline hypothalamiques sont impliqués dans la mise en place d'un diabète de type 2Hypothalamus is brain area involved in the control of glucose homeostasis. In response to many factors, hypothalamic activity will be modified, generating a change in activity of peripheral tissues via the autonomic nervous system. This loop of regulation generates an adjustment of glucose metabolism while its alteration leads to diseases such as diabetes type 2. During this thesis, we are interested in apelin, an adipokine also released by hypothalamic neurons. In the context of type 2 diabetes, apelin levels are increased in the blood and in the hypothalamus. Thus, we have demonstrated that the intracerebroventricular injection in normal mice, of high levels of apelin similar to that observed in the hypothalamus of obese and diabetic mice generates type 2 diabetes characteristics. This high level of apelin triggers hypothalamic Reactive Oxygen Species release such as H2O2 which over-activates sympathetic nervous system and targets liver increasing hepatic glucose production by glycogenolysis and gluconeogenesis. This hypothalamic H2O2 - autonomous nervous system - liver pathway is also found in a mouse model overexpressing apelin in the ventromedial nucleus. This pathway is always present and amplified in obese/diabetic mice demonstrating a lack of resistance to apelin. Thus this thesis brings to highlight that high levels of hypothalamic apelin are involved in the onset of type 2 diabetes
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Le, Goff Johan. "Evolution tectono-sédimentaire du système carbonaté "Plateforme Apulienne - Bassin Ionien" au Crétacé supérieur dans le sud de l'Albanie : faciès, géométries, diagénèse et propriétés réservoirs associées". Thesis, Bordeaux 3, 2015. http://www.theses.fr/2015BOR30024/document.
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L’intérêt scientifique porté depuis plusieurs décennies au développement des plateformes carbonatées tropicales s’explique par la complexité des facteurs de contrôle de la sédimentation, qui montre une influence de la tectonique, du climat, de l’eustatisme, de l’hydrodynamisme etc… Les plateformes carbonatées ne sont pas seulement des environnements enclins à accumuler des sédiments, mais sont aussi de prolifiques « usines » à carbonates qui produisent davantage que ce qu’elles peuvent stocker. Les sédiments en excès sont transférés vers le bassin profond. Ainsi, les transitions plateforme – bassin illustrent les interactions entre production carbonatée in-situ, transfert, et accumulation sédimentaire issue de la re-sédimentation. Dans le sud-ouest de l’Albanie, la série carbonatée du Crétacé Supérieur est composée de dépôts sédimentaire de plateforme et de bassin. Ces successions sont à présent intégrées dans le système chevauchant de la chaîne Dinarides - Hellénides, dont la mise en place est contemporaine d’une phase de déformation orogénique Plio-Holocène. La paléogéographie de la région péri-Adriatique au Crétacé Supérieur révèle une juxtaposition de méga-plateformes et de bassins adjacents dont le remplissage est en partie conditionné par la remobilisation gravitaire des sédiments de la bordure de plateforme. Les investigations sont menées sur cinq zones d’étude. Elles intègrent des descriptions faciologiques macro- et microscopiques pour chacune des huit successions étudiées. Les unités définies font l’objet d’une cartographie à l’échelle de la zone d’étude qui précise l’architecture stratigraphique du système. La datation des dépôts repose sur une étude biostratigraphique, elle est renforcée par les données chronostratigraphiques des isotopes du strontium. Sur la plateforme, les descriptions faciologiques sont appuyées par des méthodes complémentaires de pétrographie (cathodoluminescence, épifluorescence, microscopie électronique à balayage), de pétrophysique (porosimétrie à injection mercure) et de géochimie (isotopes stables du carbone et de l’oxygène) visant à révéler la dynamique de sédimentation et les propriétés réservoir de la succession.Les conditions de sédimentation sont précisées, i) sur la plateforme, dix faciès spécifiques sont identifiés, représentatifs de contidions de dépôt supra-, inter-, et subtidales. Ils s’intègrent dans des motifs d’empilement distinctifs (small-scale sequences) qui attestent le caractère cyclique de la sédimentation, contrôlé par des fluctuations haute-fréquence et basse amplitude du niveau marin relatif; ii) dans le bassin, quatorze faciès sont classés suivant le mécanisme de transport sédimentaire dominant. La répartition spatiale des dépôts permet d’identifier la provenance et les sources préférentielles du matériel calci-clastique. L’évolution tectono-sédimentaire plateforme – bassin au Crétacé Supérieur est déterminée par deux séquences: i) du Cénomanien au Turonien, la sédimentation de plateforme est caractérisée par l’aggradation plus de 700 mètres de faciès intertidaux organisés en séquences (small-scale sequences) émersives ou sub-émersives. Aucun transfert significatif n’est attesté dans le bassin adjacent, témoignant d’une relative stabilité du système évoluant dans un contexte subsident ; ii) l’intervalle Coniacien – Santonien marque l’installation d’une plateforme à rudistes favorable au transfert sédimentaire. Ce dernier se traduit par une progradation marquée des dépôts gravitaires dans le bassin pendant le Campanien. Cette dynamique de transfert est accentuée par la mise en place de slumps résultants du démantèlement tectonique de la bordure de plateforme au Campanien Supérieur et MaastrichtienThe evolution of tropical carbonate platforms depends on complex interacting factors influencing the sedimentation, such as tectonism, climate, eustacy, hydrodynamism etc… Due to this complexity, it has been of scientific interest for decades. Carbonate platforms are not only prone to accumulate sediments, but also represent prolific carbonates “factories” producing more than they can store on their tops. Excess sediments are shed basinward. Platform-to-basin transitions exemplify interactions between in-situ carbonate production, transfer and sedimentary accumulations resulting from re-sedimentation. In south-west Albania, the Upper Cretaceous carbonate series are made up of platform and basinal deposits. Sedimentary successions are presently integrated in the Dinarides-Hellenides fold-and thrust belt that originate from a Plio-Holocene phase of the Alpine Orogeny. The paleogeographic setting during the Late Cretaceous reveals a juxtaposition of mega-platforms and adjacent basins, partly filled with sediments derived from the shelf edge. Our scientific investigations focused on five study areas. Macro- and microfacies descriptions are provided for eight platform and basin successions. Sedimentary units are defined and mapped on each study area, supporting the stratigraphic reconstruction of the system. Dating is based on biostratigraphy and supported by strontium-isotope data. Regarding platform deposits, facies descriptions are seconded by complementary methods of petrography (cathodoluminescence, epifluorescence, scanning electron microscopy), petrophysics (mercury intrusion porosimetry), and geochemistry (stable carbon and oxygen isotopes), aiming to precise the sedimentation dynamics and reservoir properties of the succession. The sedimentation conditions are specified: i) within the platform, ten specific facies are identified, precising the depositional setting that comprise supra-, inter- and subtidal environments. These facies are integrated in distinctive stacking patterns (small-scale-sequences) pointing to a cyclic sedimentary dynamic controlled by high-frequency and low-amplitude sea level changes; ii) the basinal deposits comprise fourteen facies classified according to the dominant grain-support mechanism. Spatial distribution of the deposits allowed identifying the provenance and preferential sources of calciclatic sediments. The tectono-sedimentary evolution of the platform-to-basin system during the Late Cretaceous can be subdivided into two sequences: i) from the Cenomanian to the Turonian, the platform sedimentation is characterized by a substantial aggradation (700 meters) of intertidal small-scale sequences. No significant transfer was evidenced in the adjacent Ionian Basin, pointing to stable conditions in a subsiding context; ii) the Coniacian-Santonian interval evidences the establishment of a rudist platform massively shedding sediments basinward during the Campanian. A clear progradation of gravity-flow deposits is attested during this period. During the Upper Campanian and Maastrichtian, this transfer is accentuated by the setting of tectonically-triggered slumps resulting from the dismantling of the platform edge
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Doan, Thuy kim Phuong. "Fonctionnement biogéochimique d'un barrage tropical : application au système turbide de Cointzio (Mexique)". Phd thesis, Université de Grenoble, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01067849.
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La qualité globale des eaux continentales (lacs et réservoirs) continue à se détériorer dans de nombreuses régions du Mexique. Le réservoir Cointzio, situé dans la partie sud du Plateau Central Mexicain, sur la ceinture "Trans-Mexicain Volcanique Belt " (TMVB), ne fait pas exception. Ce réservoir tropical turbide est un système monomictique chaud (surface = 6 km2, capacité = 66 Mm3, temps de séjour ~ 1 an). Il est stratégique pour l'approvisionnement en eau potable de la ville de Morelia, capitale de l'état du Michoacán, et pour l'irrigation en aval pendant la saison sèche. Le réservoir est menacé par l'accumulation des sédiments et des nutriments provenant d'eaux non traitées dans le bassin versant amont. La haute teneur en particules d'argile très fines et le manque d'installations de traitement de l'eau conduisent à de graves épisodes d'eutrophisation (jusqu'à 70 µg chl. a L-1) ainsi qu'à des périodes saisonnières de forte turbidité (profondeur de Secchi < 30 cm) et d'anoxie (de Mai à Octobre). Sur la base de mesures intensives de terrain réalisées en 2009 (échantillonnage dans le bassin versant, sédiments déposés, profils verticaux de l'eau, bilan entrées et sorties) nous avons présenté une étude intégrée du fonctionnement hydrodynamique et biogéochimique du réservoir Cointzio. Les profils verticaux de température (T), de concentration en sédiment en suspension (TSS), d'oxygène dissous (DO), de chlorophylle a, de carbone et de nutriments ont été utilisés pour évaluer les cycles internes au réservoir. Pour compléter l'analyse des données de terrain, nous avons examiné la capacité de différents modèles numériques 1DV (Aquasim modèle biogéochimique couplé avec le modèle de mélange k-ε) à (i) reproduire les principaux cycles biogéochimiques dans le réservoir Cointzio et (ii) préciser les scénarios de réduction des éléments nutritifs (P and N) pour limiter l'eutrophisation dans les prochaines décennies. Le modèle k-ε s'est avéré le plus robuste pour reproduire les conditions hydrodynamiques, en particulier la stratification modérée liée à la très grande turbidité et au régime soutenu de vent thermique. Le modèle Aquasim s'est avéré pertinent pour reproduire les principaux cycles de l'oxygène dissous DO, des nutriments et de la chlorophylle a au cours de l'année 2009. Les différentes simulations ont souligné l'impact négatif à long terme du réchauffement climatique. A la fin du siècle (2090), une augmentation de la température de l'air atteignant 4.4° C a été prédite à partir de modèles de circulation mondiale. Couplé avec une année hydrologique sèche, une telle situation pourrait conduire à des conditions anoxiques sévères et à des blooms importants de chlorophylle a (jusqu'à de 94 µg L-1). Diverses simulations ont montré que la réduction drastique de l'apport de nutriments (à 90%) serait nécessaire pour réduire de façon significative les teneurs en chlorophylle a. Si de telles mesures d'atténuation sont adoptées, le pic maximal de chlorophylle a se stabiliserait à 40 µg L-1, au lieu de 94 mg L-1, après une période de cinq ans d'efforts. À notre connaissance, cette étude fournit la première application numérique de modèles k-ε et AQUASIM pour simuler les niveaux d'eutrophisation élevés dans un réservoir tropical très turbide.
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Fontaine, Nicolas. "Modélisation de système synthétique pour la production de biohydrogène". Thesis, La Réunion, 2015. http://www.theses.fr/2015LARE0016/document.
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L'épuisement annoncé dans les prochaines décennies des ressources fossiles qui fournissent actuellement plus de 70% du carburant consommé dans les transports terrestres, aériens et maritimes au niveau mondial, incite à l'identification et le développement de nouvelles sources d'énergies renouvelables. La production de biocarburants issue de l'exploitation de la biomasse représente une des voies de recherche les plus prometteuses. Si la première génération des biocarburants (production à partir de plantes sucrières, de céréales ou d'oléagineux) atteint ses limites (concurrence avec les usages alimentaires, en particulier), la deuxième génération, produite à partir de ressources carbonées non alimentaires (lignocellulosique, mélasse, vinasse...), pourrait prendre le relais, une fois que les procédés de conversion seront suffisamment maîtrisés. À plus long terme, une troisième génération pourrait voir le jour, qui reposerait sur l'exploitation de la biomasse marine (microalgues, en particulier) mais où de nombreux verrous restent toutefois à lever : optimisation des procédés de culture et de récolte, extraction à coût réduit, optimisation des voies métaboliques etc. Il est à retenir que la stratégie nationale de recherche et d'innovation (SNRI) a retenu quatre « domaines clés » pour l'énergie : le nucléaire, le solaire photovoltaïque, les biocarburants de deuxième génération et les énergies marines. Ceux-ci sont complétés, au nom de leur contribution potentielle à la lutte contre le changement climatique, par le stockage du CO2, la conversion de l'énergie (dont les piles à combustible) et l'hydrogène. Le présent projet de recherche s'intéresse à explorer des voies d'amélioration de l'efficacité de la biotransformation de matière organique non alimentaire de nature industrielle en biocarburants de deuxième génération. En particulier, on s'intéressera à deux aspects complémentaires : l'optimisation des organismes microbiens et des voies métaboliques pour l'amélioration du rendement biologique de fabrication de biocarburants ; l'optimisation des procédés de mise en culture des microorganismes et d'extraction des biocarburant. Le projet de thèse consiste à mettre en œuvre les biotechnologies blanches, la biologie de synthèse et le génie des procédés pour la caractérisation de souches bactériennes, de leurs voies métaboliques et de prototypes expérimentaux pour la fabrication de biocarburants, de méthane et d'hydrogène à partir de rejets provenant de l'industrie sucrière de La Réunion, à savoir la mélasse ou la vinasse. Ce projet permettrait d'envisager de nouvelles perspectives de valorisation pour ces déchets industriels et de participer à la construction, à terme, d'une industrie réunionnaise durable des biocarburants et de l'hydrogèneHydrogen is a candidate for the next generation fuel with a high energy density and an environment friendly behavior in the energy production phase. Micro-organism based biological production of hydrogen currently suffers low hydrogen production yields because the living cells must sustain different cellular activities other than the hydrogen production to survive. To circumvent this, a team have designed a synthetic cell-free system by combining 13 different enzymes to synthesize hydrogen from cellobiose. This assembly has better yield than microorganism-based systems. We used methods based on differential equations calculations to investigate how the initial conditions and the kinetic parameters of the enzymes influenced the productivity of a such system and, through simulations, to identify those conditions that would optimize hydrogen production starting with cellobiose as substrate. Further, if the kinetic parameters of the component enzymes of such a system are not known, we showed how, using artificial neural network, it is possible to identify alternative models that allow to have an idea of the kinetics of hydrogen production. During our study on the system using cellobiose, other cell-free assemblies were engineered to produce hydrogen from different raw materials. Interested in the reconstruction of synthetic systems, we decided to conceive various tools to help the automation of the assembly and the modelling of these new synthetic networks. This work demonstrates how modeling can help in designing and characterizing cell-free systems in synthetic biology
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Leh, David. "Optimisation du dimensionnement d'un réservoir composite type IV pour stockage très haute pression d'hydrogène". Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00942731.
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Ce travail a pour but de proposer une nouvelle approche du dimensionnement optimisé des réservoirs de stockage d'hydrogène de type IV visant à mieux répondre aux enjeux industriels. Les objectifs scientifiques et techniques consistent à disposer de modèles qualifiés pour la simulation du comportement de ces réservoirs, associés à des méthodologies de dimensionnement et d'optimisation fiables. La démarche s'appuie sur trois axes principaux :- proposer une démarche de conception prédictive en intégrant (i) un premier aspect lié à la ruine de la structure qui est la conséquence de mécanismes complexes et multiples d'endommagement s'initiant, s'accumulant et se développant dans un milieu anisotrope et (ii) des modèles de simulation de la structuration composite spécifique au procédé d'enroulement filamentaire, technologie employée largement dans la fabrication des réservoirs de stockage à haute pression. Leurs implémentations constituent une première avancée face à l'existant ;- choisir et évaluer les paramètres structuraux par une démarche d'optimisation où nous sommes amenés à utiliser (i) des méthodes de métamodélisation permettant de répondre aux contraintes de coûts, (ii) des méthodes spécifiques de tri et (iii) des méthodes à spectres larges qui recherchent des solutions sur une large population telles que des méthodes génétiques ;- qualifier la démarche dans sa globalité par une comparaison entre calculs et essais. Ainsi, la finalité de ce travail est de développer et valider des modèles et méthodes pour permettre de mieux concevoir, tester et fabriquer à moindre coût un réservoir avec une structure calculée optimisée.
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Navelot, Vivien. "Caractérisations structurale et pétrophysique d'un système géothermique en contexte volcanique d'arc de subduction : exemple de l’archipel de Guadeloupe". Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0339/document.
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La zone de Vieux-Habitants rassemble les indices permettant de supposer la présence d’un système hydrothermal de haute température. Les données géophysiques acquises pour la prospection de ce système ne suffisent pas à sa compréhension qui nécessite l’analyse d’analogues. Pour proposer un modèle de système géothermique de cette zone, une analyse multiscalaire de la déformation fragile et une caractérisation des propriétés pétrophysiques des formations volcaniques ont été ménées sur trois paléo systèmes. L’analyse des populations de fractures montre que leur organisation n’est pas régie par une seule loi mathématique. Les faciès volcano-sédimentaires sont peu déformés ou de manière très localisée contrairement aux laves dont les densités de fracturation sont fortes. L’analyse de la distribution des faciès hydrothermalisés par rapport à ces structures indique qu’à l’échelle kilométrique, certaines intersections de failles contrôlent le drainage des fluides et localisent les zones d’altération hydrothermale prononcée. Les faciès sont divisés en grands groupes en fonction de leur nature et de leur degré d’altération. Ils montrent une grande variabilité des propriétés pétrophysiques. A l’état sain, les laves d’une part et les faciès pyroclastiques et de coulées de débris d’autre part, constituent deux groupes bien distincts. L’altération hydrothermale induit une restructuration totale du squelette matriciel et du réseau poreux. Elle permet une forte atténuation du signal magnétique et le développement d’un groupe ayant des propriétés réservoirs intermédiaires en diminuant les propriétés réservoirs des dépôts volcano-sédimentaires et en améliorant celles des laves. Le modèle de réservoir ainsi disponible conjugue des éléments structuraux et des hétérogénéités lithologiques permettant le transfert rapide des fluides, alors que les propriétés matricielles d’origines primaire et secondaire vont plutôt contrôler les propriétés de stockage de fluide et de chaleurThe Vieux-Habitants area gathers indicators allowing to suppose a high-temperature hydrothermal system. The interpretation of geophysical data acquired for the exploration of this system requires the analysis of analogues. Several hydrothermal paleo-systems were studied in order to propose a conceptual model of a geothermal system for the Vieux-Habitants area. Studies of these analogues are based on a multi-scale study of the brittle deformation and a petrophysical characterization of the different volcanic rocks. The organization of fractures indicates the occurrence of a characteristic scale for each level of observation. Volcano-sedimentary units are far less deformed compared to highly fractured lavas. The brittle deformation in volcano-sedimentary deposits is highly localized in fractured corridors. Some fault intersections control major fluid flow at the kilometer scale. Moreover, the most hydrothermalized rocks are localized in the vicinity of these intersections. Volcanic rocks are divided according to their mechanism of formation (lava, debris flow…) and their degree of alteration. They exhibit strong heterogeneities of petrophysical properties. Fresh rocks are separated in two distinct groups, on one side lavas and on the other side debris flows and pyroclastic deposits. Hydrothermal alteration produces mineralogical replacements involving a complete reorganization of both the matrix skeleton and the pore network. It is marked by a removal of magnetic signal, an increase of porosity and permeability in lavas and a decrease of these properties in debris flows and pyroclastic deposits. Therefore, hydrothermalized rocks form a group with intermediate reservoir properties between the two groups of fresh rocks. The reservoir model combines both structural components and lithological heterogeneities that allow an efficient fluid transfer, whereas the matrix properties of primary and secondary origins will rather control the fluid and heat storage properties
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Bonnaud, Estelle. "Hétérogénéités compositionnelles dans les réservoirs de gaz acides : compréhension et modélisation du rôle d'un aquifère actif". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00752403.
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La présence d'H2S dans un gisement est un important facteur de dévalorisation économique, c'est pourquoi connaitre sa concentration et sa distribution est capital pour optimiser toutes les étapes de l'exploration à la production d'un champ. Dans les conditions de pression et température des réservoirs, l'H2S est beaucoup plus soluble que les hydrocarbures et autres gaz. Le lessivage préférentiel de l'H2S par un aquifère actif pourrait ainsi entrainer la création d'hétérogénéités compositionnelles au cours du temps. L'objectif de la thèse est d'illustrer et quantifier ce processus à l'aide de simulations numériques réalisées avec Hytec, logiciel couplé géochimie-transport diphasique développé par MINES ParisTech. Le lessivage préférentiel de l'H2S est contrôlé par : la solubilité différentielle des gaz qui modifie les quantités relatives de chacun des gaz à proximité de l'aquifère ; le transport aqueux qui exporte les gaz dissous et améliore ainsi la dissolution des gaz sur le long terme ; le transport gazeux qui renouvelle les gaz dissous à l'interface et étend le lessivage du gaz à toute la structure ; les caractéristiques d'un réservoir (type d'aquifère, hétérogénéité des perméabilités).
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Lafont, François. "Influences relatives de la subsidence et de l'eustatisme sur la localisation et la géométrie des réservoirs d'un système deltaïque : exemple de l'Eocène du bassin de Jaca, Pyrénées espagnoles". Rennes 1, 1994. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653783.
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Le propos de ce travail a ete d'estimer les effets respectifs de la subsidence et de l'eustatisme sur l'organisation geometrique d'une serie deltaique, et sur les caracteristiques des differents types de corps greseux qu'elle contient. L'etude, fondee sur des donnees de terrain, a ete realisee a partir d'analyses sedimentologiques et d'interpretations en stratigraphie sequentielle haute resolution. L'etude sedimentologique a tout d'abord permis de reconstituer les conditions paleooceanographiques du bassin a l'eocene: une tres faible energie de houles permanentes, un regime micro- a meso-tidal, et une forte predominance de l'hydrodynamique de crues. L'etude de photos d'affleurements et les correlations par statigraphie sequentielle haute resolution ont permis de reconstituer la geometrie de la serie sedimentaire a toutes les echelles. Sur la base de ces geometries les influences relatives des facteurs de controle ont pu etre distinguees. Il est mis tout d'abord en evidence la superposition de deux ordres de cyclicites eustatiques a haute et moyenne frequences, qui controlent la variation dans le temps de la nature des systemes sedimentaires. Il est montre egalement l'influence d'au moins deux ordres de variations tectoniques: une variation a courte longueur d'onde (plis, failles) qui controle la geometrie et l'emplacement des corps sedimentaires, et une variation a grande longueur d'onde (flexuration du bassin), qui determine la variation a long terme dans le temps et l'espace de la position des systemes sedimentaires
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Zhou, Tao. "Commande et supervision énergétique d'un générateur hybride actif éolien incluant du stockage sous forme d'hydrogène et des super-condensateurs pour l'intégration dans le système électrique d'un micro réseau". Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00474041.
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Un système hybride multi-source est étudié dans cette thèse pour la génération dispersée basée sur des sources d'énergie renouvelable et des systèmes de stockage d'énergie. Il comprend un générateur éolien comme source d'énergie primaire, des super-condensateurs comme système de stockage à dynamique rapide, des piles à combustible et des électrolyseurs comme système de stockage sur le long terme sous forme d'hydrogène. Ils sont tous connectés à un bus continu commun et un onduleur est utilisé pour la connexion du système entier au réseau. Dans ce mémoire, nous avons présenté la modélisation du système, la conception du contrôle y compris des stratégies de répartition des flux de puissance et la gestion énergétique. Cette centrale hybride peut finalement générer des puissances lissées et contrôlables comme la plupart des générateurs classiques. Les performances ont été testées en simulation numérique et aussi sur un prototype expérimental. Les contributions scientifiques principales de cette thèse sont les suivantes : l'utilisation et l'adaptation des formalismes pour la modélisation des systèmes complexes et la conception de leur commande ; la conception et la réalisation expérimentale des émulateurs pour réduire le temps et le cout du développement du prototype expérimental ; la proposition et la validation de deux stratégies de gestion des puissances pour la régulation du bus continu et le contrôle des puissances transitées au réseau et enfin la proposition des stratégies de supervision énergétique avec la définition des modes de fonctionnement pour le générateur actif éolien afin d'assurer une disponibilité énergétique
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Leguizamón, Guerra Néstor Camilo. "Influence cinétique de H2S sur la pyrolyse des hydrocarbures aromatiques aux pressions de réservoirs géologiques (700 bar) : étude expérimentale du système n-butylbenzène – H2S comparée au n-butylbenzène pur". Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0150/document.
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La connaissance de la composition en hydrocarbures des gisements pétroliers est un enjeu majeur afin de déterminer la faisabilité et l’intérêt de l’exploitation de leurs réservoirs. La présence des gaz acides et des composés corrosifs peut marquer la différence entre un projet d’exploitation qui sera développé et un autre qui sera considéré comme non viable. Dans ce contexte la présence de H2S joue un rôle majeur, du fait de sa toxicité et des investissements nécessaires pour séparer le H2S, ainsi que pour réduire la concentration des composés soufrés aux valeurs requises par la législation. Bien qu’il soit accepté que les concentrations élevées en H2S dans les réservoirs carbonatés de pétrole sont issues des réactions entre les hydrocarbures et les ions sulfates (SO42-) en phase aqueuse, l’influence de H2S sur le craquage des hydrocarbures et la formation des composés soufrés est peu connue. Dans le cadre de cette thèse, l’influence de H2S sur le craquage des hydrocarbures aromatiques dans les conditions des réservoirs pétroliers a été mise en évidence par l’étude de la maturation artificielle par pyrolyse confinée d’un composé modèle, le n-butylbenzène, en présence et en absence de H2S. Ainsi, le n-butylbenzène pur, et le mélange n-butylbenzène – H2S ont été pyrolysés dans les capsules en or à des températures entre 310 °C et 350 °C à pression constante de 700 bar pour des durées comprises entre 3 et 15 jours. Les résultats de la pyrolyse du n-butylbenzène pur ont permis la construction et la validation d’un modèle cinétique détaillé dont l’extrapolation aux températures et pressions géologiques (200 °C, 700 bar) montre que le temps de demi-vie moyen du n-butylbenzène est similaire à celle des alcanes. Certaines voies de formation des produits soufrés majeurs par les interactions entre le n-butylbenzène et le H2S, des thiols et des phénylthiophènes, ont été proposées faisant ressortir l’importance de la réactivité de la chaîne aliphatique sur le craquage des composés alkyl-aromatiques dans les conditions expérimentales. La comparaison entre les deux systèmes expérimentaux en présence et en absence de H2S a montré aussi l’effet accélérateur de H2S sur le craquage de n-butylbenzène, et par extrapolation, sur le craquage des composés alkyl-aromatiques à chaîne aliphatique longue dans les conditions de pyrolyseUnderstanding of hydrocarbon composition in oil reservoirs is a major issue in order to assess the feasibility and the implications of further extraction of buried resources. The presence of acidic gases as well as corrosive compounds can make the difference between an extraction project that will be developed and another that will be considered as unsustainable. In this context, the presence of H2S plays a major role, due to H2S toxicity and the economic investments needed to separate it and to reduce the concentration of related sulfur compounds to permitted levels required by current legislations. Although it is known that high concentrations in carbonate oil reservoirs are produced by the reaction between hydrocarbons and sulfate ions (SO42-) in the aqueous phase, the influence of H2S on petroleum cracking and on the formation of sulfur compounds is little known. In this thesis, the influence of H2S on the cracking of aromatic hydrocarbons under oil reservoir pressure and temperature conditions was studied by confined pyrolysis artificial maturation of a model compound (n-butylbenzene) with and without presence of H2S. Thus, the pure n-butylbenzene and the n-butylbenzene-H2S mixture were pyrolyzed in the gold capsules at temperatures between 310 °C and 350 °C at a constant pressure of 700 bar for periods from 3 to 15 days. The results of pure n-butylbenzene pyrolysis allowed the construction and validation of a detailed kinetic model whose extrapolation to geological temperatures and pressures (200 °C, 700 bar) shows that the average half-life of n-butylbenzene is similar to that of alkanes. Some formation pathways of the major sulfur-containing compounds H2S (thiols and phenylthiophens) produced by interaction between n-butylbenzene have been proposed. These formation pathways highlight the control of the aliphatic chain reactions on the cracking of the alkyl-aromatic compounds at the experimental conditions of this study. Comparison of the two experimental systems in the presence and absence of H2S also exposed the accelerating effect of H2S cracking on n-butylbenzene and long-chain alkyl aliphatic compounds under pyrolysis conditions
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Clauzier, Stéphanie. "Etude de la solubilité de l'hydrogène dans des liquides confinés". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00996409.
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L'adsorption des gaz dans les solides micro/mésoporeux et la solubilisation des gazdans les liquides sont des phénomènes physiques très bien connus. En revanche, lasolubilisation des gaz dans un liquide confiné à l'intérieur d'un solide (système hybride) estun domaine très peu étudié, malgré des applications importantes, notamment dans l'extractiondu pétrole, les ciments ou encore les réacteurs catalytiques triphasiques. Nous avons montréexpérimentalement que la solubilité du CO2 et H2 augmente quand la taille de pores du solideest de l'ordre du nanomètre. Un des objectifs de cette thèse était d'optimiser le couple solidesolvant(système hybride) et les conditions de température et de pression pour augmenter lestockage de H2 pour les applications de stockages. Dans le système Aérogel/éthanol à 50 barset 0°C, la solubilité de H2 est 8,5 fois supérieure à la solubilité mesurée dans le liquide seul,représentant une masse de 6,2g d'hydrogène stocké par kg de solide. Le second objectif étaitde comprendre les paramètres clefs de ce phénomène apparent de " sursolubilité " dans lessystèmes hybrides. En comparant différents solides poreux (zeolithes, MOF, MCM, silice),nous avons montré le rôle majeur des propriétés d'interfaces. Les phénomènes desolubilisation ont été modélisés à l'échelle moléculaire par GCMC et validéesexpérimentalement. Il apparait que le mécanisme de sursolubilisation provient d'unestructuration en couche des molécules de solvants en interactions avec les parois dumésopore.
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Argoubi, Majdi El. "Optimisation de la gestion d’un réseau hydrographique en périodes de crues". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2009. http://www.theses.fr/2009ECLI0002.
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Le problème d’optimisation de la gestion d’un réseau hydrographique en période de crues consiste à résoudre un problème tactique de coordination des lâchers des réservoirs, afin de minimiser les dégâts occasionnés, en prenant en considération les exigences et spécificités spatiales du système. Comme la Programmation Dynamique Neuronal (PDN) permet d’aborder les problèmes stochastiques à évolutions temporelle et séquentielle, mais ne traite pas l’aspect spatial, alors que les Systèmes d’Information Géographique (SIG) permettent une représentation spatiale, mais avec une gestion limitée de l’aspect temporel, un couplage serré entre ces deux techniques s’avère une alternative dans la résolution de ce problème. Nous proposons alors une nouvelle approche pour la détermination des scénarios de lâchers optimaux d’un réseau hydrographique, dans lequel, les lâchers d’un réservoir sont déterminés par Système d’aide à la décision associant ces deux composantes. Une mise en œuvre sur le réseau hydrographique du Nord de la Tunisie nous a permis de valider cette approche en proposant des scénarios de lâchers satisfaisantsA decision support system (DSS) has been developed for integrated, real-time flood control in a multi-reservoir system. The DSS integrates a geographic information system (GIS) with an optimization module, and a graphical dialog interface allowing effective use by system operators. A neuro-dynamic programming technique (NDP), which overcomes numerous limitations of dynamic programming (DP), is introduced for determining the optimal release policy under flood conditions. Results obtained in a real-world case study are finally presented
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Kieffer, Flore. "Contribution à l'étude du mode d'action de la cryptogéine : effet sur la composition pariétale et caractérisation du système producteur de formes actives de l'oxygène chez les cellules de tabac (Nicotiana tabacum var. Xanthi)". Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS031.
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La cryptogéine, protéine sécrétée par Phytophthora cryptogea, élicite les mécanismes de défense chez le tabac. Nous avons centré notre étude sur deux événements précoces induits par la cryptogéine sur des cellules de Nicotiana tabacum var. Xanthi : les modifications pariétales et la caractérisation du système producteur de formes actives de l'oxygène. Nous avons observé que les cellules de tabac élicitées étaient réfractaires à l'action des enzymes lytiques de dégradation de la paroi. Nous avons alors montré la présence d'expansions fibrillaires, riches en composés pectiques faiblement methylés et en calcium, qui pourraient former un gel, diminuant ainsi l'accessibilite des enzymes a leur substrat. Nous avons également montré que le peroxyde d'hydrogène est accumulé dans ces expansions fibrillaires, et de ce fait pourrait intervenir dans le renforcement pariétal induit par la cryptogéine. La seconde partie de ce travail a été de caractériser le système producteur de formes actives de l'oxygène, chez le tabac. Pour cela, nous avons initié une étude immunologique et moléculaire. L'approche immunologique nous a permis de détecter des protéines de tabac spécifiquement reconnues par des anticorps dirigés contre certaines sous-unités de la NADPH oxydase de neutrophile (p47 p h o x, gp91 p h o x, Rho-GDI et Rac2). L'étude de la dynamique de ce système au cours de l'licitation semble indiquer que le système végétal, producteur de formes actives de l'oxygène, est régulé différemment de la NADPH oxydase animale. Parallèlement, nous avons utilisé la methode du double-hybride en système hétérologue afin de cloner des ADNc codant des protéines de tabac similaires aux composants de la NADPH oxydase de neutrophile. Nous avons ainsi isolé un ADNc de tabac codant une petite protéine g de la famille de Rac grâce à son interaction avec la protéine animale Rho-GDI. Au cours de l'étude précédente, nous avons détecté, à l'aide de l'anticorps anti-Rac2, une protéine de tabac, que nous avons appelée p21 F. L'étude plus approfondie de cette protéine montre qu'elle pourrait être une petite proteine G. Nous avons également mis en évidence son changement de localisation cellulaire au cours de l'élicitation, ce qui nous a permis d'émettre l'hypothèse que la protéine p21F pourrait être impliquée dans le signal d'élicitation induit par la cryptogéine.
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Mahha, Yahdih. "Nouveaux précurseurs ou catalyseurs pour l'oligomérisation des lactones par le dioxygène et époxydation des oléfines en catalyse par transfert de phase en présence du peroxyde d'hydrogène : application à la valorisation des ressources naturelles et à la protection de l'environnement". Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066061.
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Casenave, Viviane. "Architecture et dynamique des migrations d'hydrocarbures dans une couverture sédimentaire à hydrates de gaz : implications sur le système pétrolier (bassin du Bas Congo)". Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT143/document.
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Les structures d’échappement de fluides et leurs mécanismes de migration à travers la pile sédimentaire sont un phénomène connu sur les marges continentales. Elles ont été largement étudiées depuis une vingtaine d’années, notamment en raison de l’amélioration de la résolution des données sismiques, et de l’abondance des données dans ces zones, du fait de la prospection pétrolière. Le bassin du Bas Congo, au large de l'Afrique de l’ouest, est une province pétrolière prolifique qui a été largement étudiée et qui est exploitée depuis plus de 30 ans. La zone d’intérêt est située au-dessus d'un champ pétrolier producteur (la zone de Moho), dans laquelle les hydrocarbures sont piégés dans des chenaux turbiditiques. Le travail est principalement basé sur l'analyse de données géophysiques comprenant de la sismique 3D et 2D-THR, de la bathymétrie multifaisceaux et la rétrodiffusion correspondante, ainsi que des données de fond (échantillons prélevés, photos ROV, analyses géochimiques). L'analyse de cet important jeu de données sismiques a révélé de nombreuses évidences de migration de fluides dans la pile sédimentaire mio-pliocène. Ces dernières correspondent principalement à des indices de migration focalisée de fluides, incluant des structures actuelles d’expulsion de fluides sur le fond de l’eau et des structures enfouies, interprétées comme fossiles, et indiquant une activité ancienne du système d’expulsion de fluides. Les indices de migrations de fluides étudiés correspondent principalement à des pockmarks (dépressions) et à des cimentations carbonatées. Ces deux types d’indices peuvent s’empiler sur plusieurs centaines de mètres, mettant en évidence la pérennité des échappements et suggérant le développement de véritables conduits.Un nouveau type de pockmarks a été mis en évidence, les structures en araignée, qui sont localisées au-dessus d'un réservoir turbiditique, et qui résultent d'une migration focalisée des hydrocarbures thermogéniques. Leur fonctionnement est lié aux hydrates de gaz dans le contexte d’un BSR penté (Bottom Simulating Reflector), du fait de la présence du biseau des hydrates. Un modèle dynamique de leur fonctionnement est développé, montrant que ces structures se développent vers l'amont de la pente, du fait de la migration du gaz sous le BSR penté. Une étude du BSR, dans le contexte particulier du biseau des hydrates, permet de proposer un modèle des échappements de gaz liés à la dissociation des hydrates, lors d'une baisse du niveau marin. Ce modèle met en scène une dissociation des hydrates de gaz d'échelle régionale (associée à du gaz biogénique), localisée au niveau du biseau des hydrates du dernier bas niveau marin. Enfin, le réseau de structures d’échappements de fluides de l’intervalle Mio-Pliocène a été investigué dans le but de comprendre son architecture et les mécanismes de migration de fluides dans la zone d’étude. Les hydrocarbures semblent migrer principalement le long de certaines portions de failles et verticalement à travers la pile sédimentaire sous forme de « pipes » ou de cheminées. La base du Pliocène, associée à une baisse du niveau marin, marque la formation des premières paléo-araignées ainsi que d'un niveau contenant de nombreux indices de présence de gaz. Un modèle de ce réseau de migrations de fluides est proposé, intégrant les chemins de migrations des hydrocarbures à travers la pile sédimentaire, et l’événement majeur de la base Pliocène. Cette étude semble indiquer que les phases de baisse du niveau marin constituent des déclencheurs pour la migrations des fluides dans les bassins.Ce travail marque ainsi le point de départ d'une investigation à plus grande échelle qui consiste d'une part à rechercher des structures similaires (araignées et bandes de pockmarks) dans d'autres bassins et d'autres part à comparer les événements d'échappement de fluides à la courbe eustatiqueEvidence of fluid flow features and their mechanisms of migration through the sedimentary pile are a known phenomenon on continental margins. It has been widely studied over the past twenty years, notably due to the improved resolution of seismic data and the abundance of data in these areas due to oil and gas exploration.The Lower Congo basin, offshore West Africa, is a prolific petroleum province that has been extensively studied, and has been in operation for over 30 years. The area of interest is located above a producing oil field (the Moho license), in which hydrocarbons are trapped in turbidite channels. The work is primarily based on the analysis of geophysical data including 3D and 2D-THR seismic, multibeam bathymetry and corresponding backscatter, as well as background data (samples taken from ROV photos, geochemical analyses).The analysis of this important seismic dataset revealed abundant evidence of fluid migration in the Mio-Pliocene sedimentary pile. They mainly correspond to indications of vertically focused migration, including current fluid expulsion structures on the seafloor, and buried structures, interpreted as fossile and indicating former activity of the fluid expulsion system. The studied fluid migration features mainly consist of pockmarks (depressions) and carbonate cementations. These two types of indicators can build vertical stacks, over several hundred meters, highlighting the durability of the fluid escapes and suggesting the development of real pipes.A new type of pockmarks has been discovered, the spider structures, which are located above a turbiditic reservoir, and which result from a focused migration of thermogenic hydrocarbons. They are related to gas hydrates, in the context of a sloping BSR (Bottom Simulating Reflector), due to the presence of the hydrate wedge. A dynamic model of their functioning is proposed, showing that these structures develop upslope, due to the gas migration under the sloping BSR. A study of the BSR, in the particular context of the hydrates wedge, allows to propose a model of gas escapes, linked to the dissociation of the hydrates, during a sea level fall. This model presents a dissociation of gas hydrates of regional scale (associated with biogenic gas), localized at the gas hydrate wedge zone of the last lowstand. Finally, the network of fluid escape structures of the Mio-Pliocene interval was investigated in order to understand its architecture and the mechanisms of fluid migration in the study area. Hydrocarbons appear to migrate mainly along certain portions of faults and vertically crosscutting the sedimentary pile through pipes or chimneys. The base of the Pliocene, associated with a sea level fall, marks the formation of the first paleo-spiders, as well as a level containing numerous evidence of gas. A model of this network of fluid migrations is proposed, integrating the indicators of hydrocarbon migrations through the sedimentary pile, and the major event of the Pliocene base. This study seems to indicate that a the sea level fall constitute a trigger for the fluids migrations, in the basin.This work thus marks the starting point of a larger-scale investigation which consists in, on the one hand, searching for similar structures (spiders and bands of pockmarks) in other basins ; and, on the other hand, by comparing fluid flow events with the eustatic curve
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Bichet, Vincent. "Impact des contraintes environnementales sur la production sédimentaire d'un bassin versant jurassien au cours du postglaciaire. Le système limnologique de Chaillexon (Doubs - France)". Phd thesis, Université de Bourgogne, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376301.
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LE LAC DE CHAILLEXON (DOUBS - FRANCE) EST UN LAC DE BARRAGE NATUREL CREE PAR UN ECROULEMEMENT ROCHEUX DURANT LA SECONDE MOITIE DU BLLING (12300 B.P.). LE COMBLEMENT SEDIMENTAIRE DU PIEGE LACUSTRE PRESENTE UN ENREGISTREMENT CONTINU DU TARDIGLACIAIRE ET DE L'HOLOCENE. CE TRAVAIL PROPOSE UNE APPROCHE DU FONCTIONNEMENT GLOBAL DU SYSTEME LIMNOLOGIQUE (BASSIN VERSANT PRODUCTEUR ET PIEGE LACUSTRE RECEPTEUR). A PARTIR DE L'ANALYSE DU SYSTEME ACTUEL (PRODUCTION, FLUX, STOCKS) ET DES ENSEIGNEMENTS QUI S'EN DEGAGENT, IL EST PROPOSE UNE INTERPRETATION QUANTITATIVE ET QUALITATIVE DES STOCKAGES ANCIENS ET DE LA PRODUCTION SEDIMENTAIRE DU BASSIN VERSANT, SOUS L'INFLUENCE DES CONTRAINTES ENVIRONNEMENTALES.
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Agbli, Kréhi Serge. "Modélisation multiphysique des flux énergétiques d'un couplage photovoltaïque-électrolyseur PEM-pile à combustible PEM en vue d'une application stationnaire". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767882.
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A l'aide de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) comme outil de modélisation graphique, la modélisation et la gestion d'énergie d'une application stationnaire isolée à base d'un système PEMFC couplé à l'énergie solaire photovoltaïque comme source principale d'énergie sont développées. Afin d'assurer une autonomie du système en combustible, un électrolyseur PEM est intégré au dispositif. En outre, des packs de batteries et de supercondensateurs permettent un stockage d'énergie et de puissance.Grâce à la modularité de la REM, les modèles respectifs des différentes entités énergétiques du système ont été développés avant de les assembler pour reconstituer un modèle global. Une caractéristique propre de la REM étant la commande, une Structure Maximale de Commande (SMC) est déduite du modèle REM du système par application de règles d'inversion.Le phénomène d'effet échelle a permis de dimensionner le système grâce à un profil de consommation domestique d'énergie électrique. Une stratégie de gestion énergétique basée sur la méthode du bilan des flux de puissance et prenant en compte les dynamiques de chaque source a été développée. Différents modes de fonctionnement ont été étudiés. Grâce è un profil d'ensoleillement d'une journée, la pertinence du modèle a été évaluée. Il a été en outre introduit un couplage entre la méthode du bilan des flux de puissance et la logique floue afin que la stratégie de gestion redéfinisse les références des grandeurs électriques en tenant compte de l'état de charge des batteries et de celui des supercondensateurs.
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Doyemet, Alfred. "Le système aquifère de la région de Bangui (RCA) : conséquences des caractéristiques géologiques du socle sur la dynamique, les modalités de recharge et la qualité des eaux souterraines". Lille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL10080.
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A Bangui, les aquifères sont étroitement caractérisés par des hétérogénéités Iithologiques et des discontinués géologiques majeures. Les formations hydrogéologiques peuvent être regroupées en deux grandes catégories. I) celles de l'Aquifère Superficiel Poreux (ASP), constituées de matériaux latéritiques et d'argiles du Quaternaire, ont une perméabilité d'interstice réduite; ii) celles de l'Aquifère Profond Fissuré (APF) du Précambrien, à perméabilité de fracture (constituées de formations de la Yangana, de Bangui, de Bimbo). La tectonique leur a induit des géométries très complexes: une fracturation intense et des plis, à diverses échelles dont on distingue dans chaque cas trois familles. II s'agit, pour : les failles constituant trois familles subméridienne, N120 à 140 et N60 à 80 respectivement senestres et dextres. Les failles subméridiennes, inverses, correspondent à un chevauchement et sont antérieures aux deux autres, conjuguées qui sont cisaillantes et considérées comme tardives de l'orogenèse kibarienne ou précoces de celle panafricaine ; elles résultent d'un raccourcissement majeur subéquatorial ; les plis ont une surface axiale dont la direction moyenne varie entre N140 et N100 ; N45 à 70 et NS à N20 très redressés. Ces structures tectoniques ont favorisé la constitution de réservoirs dans les roches compactes par leur forte influence sur la géométrie de l'aquifère discontinu. Le fonctionnement des deux grands types d'aquifères définis a été étudié au travers de quelques points d'eau repartis sur la ville de Bangui. Ces points d'eau ont été suivis régulièrement pendant deux saisons, sèche et humide (de 2003 à 2005), du point de vue Physico-chimique, bactériologique et piézométrique. Sur la base des analyses des paramètres, ces aquifères, en étroites relation sont : i) sensibles à des évolutions saisonnières, ii) bactériologiquement pollués, iii) piégés dans la portion S de Bangui. En saison sèche, les eaux usées lessivées rapidement en saison humide par l'écoulement superficiel vers l'Oubangui, parviennent jusqu'à l'APF alimenté presque toute l'année par les eaux de l'Oubangui entrainant ainsi une accentuation inéluctable de la mauvaise qualité de l'eau dans l'APF. Afin d'améliorer la situation, il est proposé de faire un lessivage des nappes par une alimentation artificielle permanente des aquifères à partir de cours d'eau du secteur par l'intermédiaire des failles, drains naturels identifiés dans le socle.
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Kuoch, Kevin. "Processus de contact avec ralentissements aléatoires : transition de phase et limites hydrodynamiques". Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05S020/document.
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Dans cette thèse, on étudie un système de particules en interaction qui généralise un processus de contact, évoluant en environnement aléatoire. Le processus de contact peut être interprété comme un modèle de propagation d'une population ou d'une infection. La motivation de ce modèle provient de la biologie évolutive et de l'écologie comportementale via la technique du mâle stérile, il s'agit de contrôler une population d'insectes en y introduisant des individus stérilisés de la même espèce: la progéniture d'une femelle et d'un individu stérile n'atteignant pas de maturité sexuelle, la population se voit réduite jusqu'à potentiellement s'éteindre. Pour comprendre ce phénomène, on construit un modèle stochastique spatial sur un réseau dans lequel la population suit un processus de contact dont le taux de croissance est ralenti en présence d'individus stériles, qui forment un environnement aléatoire dynamique. Une première partie de ce document explore la construction et les propriétés du processus sur le réseau Z^d. On obtient des conditions de monotonie afin d'étudier la survie ou la mort du processus. On exhibe l'existence et l'unicité d'une transition de phase en fonction du taux d'introduction des individus stériles. D'autre part, lorsque d=1 et cette fois en fixant l'environnement aléatoire initialement, on exhibe de nouvelles conditions de survie et de mort du processus qui permettent d'expliciter des bornes numériques pour la transition de phase. Une seconde partie concerne le comportement macroscopique du processus en étudiant sa limite hydrodynamique lorsque l'évolution microscopique est plus complexe. On ajoute aux naissances et aux morts des déplacements de particules. Dans un premier temps sur le tore de dimension d, on obtient à la limite un système d'équations de réaction-diffusion. Dans un second temps, on étudie le système en volume infini sur Z^d, et en volume fini, dans un cylindre dont le bord est en contact avec des réservoirs stochastiques de densités différentes. Ceci modélise des phénomènes migratoires avec l'extérieur du domaine que l'on superpose à l'évolution. À la limite on obtient un système d'équations de réaction-diffusion, auquel s'ajoutent des conditions de Dirichlet aux bords en présence de réservoirsIn this thesis, we study an interacting particle system that generalizes a contact process, evolving in a random environment. The contact process can be interpreted as a spread of a population or an infection. The motivation of this model arises from behavioural ecology and evolutionary biology via the sterile insect technique ; its aim is to control a population by releasing sterile individuals of the same species: the progeny of a female and a sterile male does not reach sexual maturity, so that the population is reduced or potentially dies out. To understand this phenomenon, we construct a stochastic spatial model on a lattice in which the evolution of the population is governed by a contact process whose growth rate is slowed down in presence of sterile individuals, shaping a dynamic random environment. A first part of this document investigates the construction and the properties of the process on the lattice Z^d. One obtains monotonicity conditions in order to study the survival or the extinction of the process. We exhibit the existence and uniqueness of a phase transition with respect to the release rate. On the other hand, when d=1 and now fixing initially the random environment, we get further survival and extinction conditions which yield explicit numerical bounds on the phase transition. A second part concerns the macroscopic behaviour of the process by studying its hydrodynamic limit when the microscopic evolution is more intricate. We add movements of particles to births and deaths. First on the d-dimensional torus, we derive a system of reaction-diffusion equations as a limit. Then, we study the system in infinite volume in Z^d, and in a bounded cylinder whose boundaries are in contact with stochastic reservoirs at different densities. As a limit, we obtain a non-linear system, with additionally Dirichlet boundary conditions in bounded domain
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Ebrahimiyekta, Alireza. "Characterization of geochemical interactions and migration of hydrogen in sandstone sedimentary formations : application to geological storage". Thesis, Orléans, 2017. http://www.theses.fr/2017ORLE2016/document.
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Parmi les options en cours d’investigation, le stockage souterrain de l'hydrogène dans les formations sédimentaires comme les grès pourrait offrir un potentiel unique pour stocker de grandes quantités d'énergie. L'évaluation des modalités de stockage souterrain de l'hydrogène nécessite donc à la fois une connaissance précise des transformations minéralogiques dues à la présence de l'hydrogène et l’acquisition de données sur le comportement hydrodynamique des fluides. Par conséquent, cette étude se composera de trois parties : 1- Etude des interactions géochimiques de l’hydrogène dans des formations sédimentaires gréseuses : Les produits expérimentaux portent la marque d'une réaction très limitée entre les minéraux du grès et l'hydrogène. Si les résultats expérimentaux sont combinés aux résultats numériques, l’étude démontre que l'hydrogène, une fois injecté, peut être considéré comme relativement inerte. De façon globale, nos résultats renforcent la faisabilité du confinement de l'hydrogène dans des réservoirs géologiques comme les grès. 2- Etude de la migration de l'hydrogène dans les grès : détermination de la perméabilité relative et de la pression capillaire du système hydrogène-eau : Afin de fournir des données quantitatives pour le développement du stockage souterrain de l'hydrogène, la pression capillaire et la perméabilité relative ont été mesurées pour le système hydrogène-eau en deux conditions potentielles. Les résultats indiquent que les données obtenues sont applicables à l’ensemble des conditions de stockage de l'hydrogène. 3- Modélisation numérique d’un site de stockage géologique d’hydrogène : La simulation numérique a été effectuée pour caractériser l'évolution dynamique d’un site de stockage d'hydrogène pur. Une fluctuation saisonnière du fonctionnement du réservoir et l'effet des fuites d'hydrogène dus aux réactions ont été pris en compteUnderground hydrogen storage has been introduced as storage solution for renewable energy systems as it offers a unique potential to store large amounts of energy, especially in sedimentary formations such as sandstones. However, evaluating the underground hydrogen storage requires a precise knowledge of the hydrodynamic behavior of the fluids and of mineralogical transformations due to the presence of hydrogen that may affect the storage properties. Therefore, this study is consists in three parts: 1- Study of geochemical reactivity of hydrogen in sandstone sedimentary formations: The experimental products bear the mark of only very limited reaction between sandstone minerals and hydrogen. Taken together with the numerical results, this study demonstrates that hydrogen, once injected, can be considered as relatively inert. Overall, our results support the feasibility of hydrogen confinement in geological reservoirs such as sandstones. 2- Study of the migration of hydrogen in sandstone: determination of relative permeability and capillary pressure of hydrogen-water system: To provide quantitative data for the development of underground hydrogen storage, capillary pressures and relative permeabilities of hydrogen-water system have been measured at two potential conditions. The interpretation of the results would suggest that the obtained data are applicable for the entire range of hydrogen storage conditions. Interfacial tensions and contact angles for the hydrogen-water system have been also derived. 3- Numerical simulation of a geological hydrogen storage site: The numerical simulation was performed to characterize the evolution of pure hydrogen storage, by considering the seasonal fluctuation of renewable energy and the effect of hydrogen loses due to the biotic reactions
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Buchheit, Pauline. "Le recueil de multiples finalités de l'environnement en amont d'un diagnostic de vulnérabilité et de résilience : Application à un bassin versant au Laos". Electronic Thesis or Diss., Paris, Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France, 2016. http://www.theses.fr/2016IAVF0008.
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Le Laos est un pays enclavé et faiblement peuplé qui se trouve aujourd’hui, après plusieurs décennies de conflits liées à la décolonisation et à la guerre froide, au cœur d’un processus d’intégration économique régionale. Une croissance économique très rapide, soutenue par le développement massif des infrastructures de transport et d'exploitation des ressources naturelles, a des conséquences aussi importantes que différenciées sur les populations et leurs moyens d’existence. Les concepts de résilience et de vulnérabilité ont été employés dans différentes disciplines pour analyser et gérer des dynamiques sociales et écologiques face à des changements rapides et incertains. Parfois mis en opposition ou imbriqués, ces deux concepts s’insèrent dans une diversité de cadres d’analyse des relations société-environnement. Si l’ensemble des travaux étudiés soulignent la nécessité d’employer de multiples échelles d’analyse pour prendre en compte la complexité des phénomènes étudiés, ils n’évaluent cependant pas la vulnérabilité et la résilience aux mêmes niveaux : certains sont centrés sur les acteurs, tandis que d’autres considèrent des systèmes socioécologiques englobants. Or, les enjeux considérés comme prioritaires par les auteurs influencent l’échelle et les limites du système dont est évaluée la résilience ou la vulnérabilité. En amont d’un tel diagnostic, il semble donc nécessaire d’identifier les enjeux de résilience et de vulnérabilité que l’on souhaite aborder. Mais cette tâche dépasse selon nous les compétences des seuls scientifiques, et doit être ouverte à d’autres acteurs. La question est alors : comment peut-on prendre en compte des points de vue multiples dans la conceptualisation du système à évaluer ? Pour cela, nous proposons un cadre conceptuel qui considère un système socioécologique à la fois comme une représentation particulière de l’environnement construite par un acteur, et comme un ensemble finalisé d’éléments, organisé en une hiérarchie de niveaux d’observation, répondant chacun à une finalité, ou fonction. Nous avons alors élaboré et testé une démarche visant à recueillir les représentations systémiques qu’ont différents acteurs de leur environnement, c’est-à- dire la façon dont ils structurent un système socioécologique qui fait sens pour eux, en fonction des finalités qu’ils assignent à leur environnement. Cette démarche a été testée dans le bassin versant de la rivière Nam Lik, district de Fuang, province de Vientiane, qui abrite depuis 2010 le barrage hydroélectrique de Nam Lik 1-2. Une série d’ateliers ont été organisés auprès d’habitants de la zone d'étude, d’employés de l’administration locale et d’enseignants de l’université nationale du Laos. En amont d’un éventuel diagnostic de la vulnérabilité ou de la résilience du terrain d'étude, la thèse propose donc une réflexion sur les différents cadrages possibles de ces concepts, et sur les méthodes permettant de les recueillir auprès d’acteurs multiplesLao PDR is a landlocked country with low population density, which stands nowadays in a process of regional economic integration, after suffering wars related to decolonization and Cold War during several decades. A very fast economic growth, based on the development of infrastructures of transport and natural resource exploitation, has led to large differentiated impacts on populations and their resource based livelihoods. The concepts of resilience and vulnerability have been used in different disciplines to analyze and manage the dynamics of geographical areas and social groups facing rapid and uncertain changes. Both concepts are used within a variety of frameworks of analysis of society-environment relationships. While all reviewed frameworks take into account multiple scales of analysis in order to tackle the complexity of the studied phenomena, they do not, however, assess vulnerability and resilience at the same scales. In particular, some frameworks are actor-centered, while others are system-centered. The scale and limit of the socioecological system whose resilience or vulnerability is assessed depend on the issues that the authors want to tackle. Before such an assessment, it seems necessary to identify the issues of resilience and vulnerability that we want to address. This task should not be taken over by scientists alone, but by other stakeholders as well. The question is: how can we incorporate multiple viewpoints in the system design? For this, our framework considers a socioecological system both as a specific representation of the environment offered by a stakeholder, and as a set of elements contributing to one function. This system is organized in a hierarchy of levels of observation, in which each level corresponds to an intermediary function. We developed and tested a process to collect system representations of the environment from various stakeholders, that is to say, the way they structure a socioecological system that makes sense to them, according to the purposes that they assign to their environment. This approach has been tested in the catchment area of the Nam Lik river, Fuang district, Vientiane province, where the Nam Lik 1-2 hydropower dam was built in 2010. A series of workshops were held with residents of the study area, employees of local government and Lao National University teachers. At the earliest stage of a vulnerability or resilience assessment in the field study, this thesis proposes a reflection on the possible framings of these concepts, as well as methods to collect them from multiple stakeholders
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Yassuda, Yamashita Damiela. "Hierarchical Control for Building Microgrids". Thesis, Poitiers, 2021. http://www.theses.fr/2021POIT2267.
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Représentant plus d'un tiers de la consommation mondiale d'électricité, les bâtiments sont le secteur énergétique majeur pour promouvoir l’usage des énergies renouvelables. L'installation à la fois de sources d’énergie rénouvelable et d'un système de stockage d'énergie électrique dans les bâtiments peut favoriser la transition énergétique vers un système électrique à faible émission de carbone, tout en permettant aux consommateurs d'énergie finaux de bénéficier d'une énergie propre. Malgré tous ces avantages, cette topologie innovante et distribuée d’un Micro-réseau dédié au Bâtiment (MB)nécessite des changements importants dans le réseau actuel, qui dépend des politiques énergétiques et d’avancement technologiques.La conception d'un Système de Gestion de l'Energie (EMS) capable de gérer efficacement les composants électriques du micro-réseau sans menacer la stabilité du réseau principal est un obstacle au développement des MB. Pour atténuer les effets néfastes introduits par des acteurs d’énergie imprévisibles, le concept d'autoconsommation est de plus en plus adopté. Néanmoins, une analyse technico-économique plus approfondie est nécessaire pour piloter d’une manière optimaledes systèmes de stockage d'énergie afin d’atteindre des indices d'autoconsommation plus élevés.Face à ces enjeux, le but de ce doctorat est de proposer un EMS pour les micro-réseaux installés dans les bâtiments afin de maximiser leur taux d’autoconsommation à un coût d’exploitation minimum. Parmi les architectures de contrôle, la structure hiérarchique s'est avérée efficace pour gérer des objectifs contradictoires qui ne sont pas dans la même échelle de temps. Ainsi, une structure de contrôle Hiérarchique à Modèle Prédictif (HMPC) a été adoptée pour remédier aux incertitudes liées aux déséquilibres de puissance ainsi qu’établir un compromis entre la réduction du coût de fonctionnement et le respect du code de l’énergie français.Considérant que les bâtiments ne sont pas homogènes et nécessitent des solutions adaptées à leur besoin, le contrôleur proposé a été couplé à deux modules fonctionnant à base d’analyse de données. Le premier algorithme consiste à gérer les inexactitudes dans les modèles internes de l’HMPC. Sans avoir besoin de régler aucun paramètre, cet algorithme améliore la précision du modèle de batteries jusqu'à trois fois et augmente jusqu'à dix fois la précision du modèle de stockage d'hydrogène, réduisant ainsi la dépendance de l’EMS aux étapes de modélisation. Le deuxième algorithme détermine de manière autonome les paramètres de l’HMPC et facilite le compromis entre les aspects économiques et énergétiques. S'appuyant uniquement sur l'analyse des données de déséquilibre de puissance et des mesures, le contrôleur hiérarchique spécifie quel dispositif de stockage d'énergie doit fonctionner quotidiennement en fonction de l'estimation du taux d'autoconsommation et du coût de fonctionnement du micro-réseau. Ces estimations diminuent les dépenses annuelles du micro-réseau en évitant la pénalisation en ce qui concerne les exigences d'autoconsommation et en réduisant la dégradation et l'entretien des systèmes de stockage d'énergie.L’EMS proposé s'est également révélé capable de charger de préférence les batteries des véhicules électriques en période de surplus d’énergie et les décharger pendant les périodes de déficit pour réduire les échanges d’énergie avec le réseau principal. Les résultats ont aussi montré que la contribution des batteries de véhicules électriques dépend de la taille du parc de véhicules, de leur temps de connexion et du profil de déséquilibre de puissance. En conclusion, à travers les simulations utilisant le dimensionnement réel d'un bâtiment public et résidentiel, l’EMS hiérarchique s'est avéré efficace pour gérer de nombreux dispositifs de stockage d'énergie et contribuer à l’essor de micro-réseaux dédiés aux bâtiments à l’avenirRepresenting more than one-third of global electricity consumption, buildings undergo the most important sector capable of reducing greenhouse gas emissions and promote the share of Renewable Energy Sources (RES). The integrated RES and electric energy storage system in buildings can assist the energy transition toward a low-carbon electricity system while allowing end-energy consumers to benefit from clean energy. Despite its valuable advantages, this innovative distributed Building Microgrids (BM) topology requires significant changes in the current electric grid, which is highly dependent on grid energy policies and technology breakthroughs.The complexity of designing a robust Energy Management System (EMS) capable of managing all electric components inside the microgrid efficiently without harming the main grid stability is one of the greatest challenge in the development of BM. To mitigate the harmful effects of unpredictable grid actors, the concept of self-consumption has been increasingly adopted. Nonetheless, further technical-economic analysis is needed to optimally manage the energy storage systems to attain higher marks of self-consumption.Faceing these issues, the purpose of this doctoral thesis is to propose a complete framework for designing a building EMS for microgrids installed in buildings capable of maximising the self-consumption rate at minimum operating cost. Among all possible control architectures, the hierarchical structure has proved effective to handle conflicting goals that are not in the same timeframe. Hence, a Hierarchical Model Predictive (HMPC) control structure was adopted to address the uncertainties in the power imbalance as well as the trade-off between costs and compliance with the French grid code.Considering that buildings are not homogeneous and require solutions tailored to their specific conditions, the proposed controller was enhanced by two data-driven modules. The first data-driven algorithm is to handle inaccuracies in HMPC internal models. Without needing to tune any parameter, this algorithm can enhance the accuracy of the battery model up to three times and improve up to ten times the precision of the hydrogen storage model. This makes the building EMS more flexible and less dependent on pre-modelling steps.The second data-oriented algorithm determines autonomously adequate parameters to HMPC to relieve the trade-off between economic and energy aspects. Relying only on power imbalance data analysis and local measurements, the proposed hierarchical controller determines which energy storage device must run daily based on the estimation of the annual self-consumption rate and the annual microgrid operating cost. These estimations decrease microgrid expenditure because it avoids grid penalties regarding the requirements of annual self-consumption and reduces the degradation and maintenance of energy storage devices.The proposed EMS also demonstrated being capable of exploiting the potentials of shifting in time the charging of batteries of plug-in electric vehicles. The simulation confirmed that the proposed controller preferably charges electric vehicles’ batteries at periods of energy surplus and discharges them during periods of energy deficit, leading the building microgrid to reduce grid energy exchange. The results also showed that electric vehicle batteries' contribution depends on the size of the vehicle parking, their arrival and departure time, and the building’s net power imbalance profile. In conclusion, through simulations using the dataset of both public and residential buildings, the proposed hierarchical building EMS proved its effectiveness to handle different kinds of energy storage devices and foster the development of forthcoming building microgrids