Дисертації: "Énergie de la biomasse – Recherche"

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Fadlalla, Mohamed Elyaman. "Rétention, transport de matière et conversion dans un réacteur transpaille." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20124.

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Анотація:

Les resultats des experimentations destinees a caracteriser le systeme transpaille sont presentes apres une synthese bibliographique sur les methodes de valorisation energetique de la biomasse agricole. Tous les essais ont ete realises dans un pilote de 120 litres. Les resultats ont permis d'etablir des relations entre la retention de solide et la concentration injectee ainsi que l'influence de la variation de la concentration injectee sur le regime permanent dans le reacteur. Le regime d'ecoulement de la phase solide, le temps de passage et les principes qui le gouvernent, le melange de la phase liquide ont ete egalement definis. Quant aux principales variables operatoires, des valeurs optimales du temps de passage et de la charge volumique ont ete determinees

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Zandi, Atashbar Nasim. "Modeling and Optimization of Biomass Supply Chains for Several Bio-refineries." Thesis, Troyes, 2017. http://www.theses.fr/2017TROY0038.

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Анотація:

La biomasse peut jouer un rôle crucial comme source d'énergie renouvelable. La logistique représentant une part importante du coût, des chaînes d'approvisionnement efficaces doivent être conçues pour fournir aux bio-raffineries les quantités demandées, à des prix raisonnables et à des moments adéquats. Cette thèse porte sur la modélisation et l'optimisation de chaînes logistiques de biomasse pour plusieurs raffineries. Un modèle de données est élaboré pour structurer les informations nécessaires à une base de données alimentant les modèles mathématiques. Ensuite, un modèle linéaire multi-période à variables mixtes est proposé pour optimiser au niveau tactique et stratégique une chaîne logistique multi-biomasse. Les emplacements des raffineries peuvent être prédéfinis ou déterminés par le modèle. L'objectif est de minimiser un coût total incluant la production de biomasse, le stockage, la manutention, la création des raffineries et le transport, tout en satisfaisant les besoins des raffineries dans chaque période. Une version multi-objective est développée pour optimiser simultanément des critères économiques et environnementaux. Elle est résolue par une méthode de type ε-contrainte. Des grandes instances avec des données réelles pour deux régions de France (Picardie et Champagne Ardenne) sont préparées pour évaluer des modèles proposés. Enfin, des approches en deux phases sont appliquées pour résoudre les grands cas en un temps raisonnable, tout en évaluant l’écart à l’optimum fourni par la méthode exacte
Biomass can play a crucial role as one of the main sources of renewable energies. As logistics holds a significant share of biomass cost, efficient biomass supply chains must be designed to provide bio-refineries with adequate quantities of biomass at reasonable prices and appropriate times. This thesis focuses on modeling and optimization of multi-biomass supply chains for several bio-refineries. A data model is developed to list, analyze and structure the set of required data, in a logical way. The result is a set of tables that can be loaded into mathematical models for solving optimization problems. Then, a multi-period mixed integer linear programming model is proposed to optimize a multi-biomass supply chains for several bio-refineries, at the tactical and strategic level. Refineries can be already placed or located by the model. The aim is to minimize the total costs, including biomass production, storage, handling, refineries setup and transportation costs, while satisfying the demand of refineries in each period. Additionally, a multi-objective model is developed to optimize simultaneously the economic and environmental performance of biomass supply chains. The model is solved by using the ε-constraint method. Furthermore, large-scale tests on real data for two regions of France (Picardie & Champagne-Ardenne) are prepared to evaluate the proposed models. Finally, two-phase approaches are proposed to solve large-scale instances in reasonable running times, while evaluating the loss of optimality compared to the exact model

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Shah, Narendra. "Carbonisation discontinue du bois en four à combustion partielle : contribution à la connaissance des phénomènes et recherche d'une méthode de gestion." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPD289.

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Анотація:

La technique de carbonisation en four à combustion partielle dépend, aujoud'hui, des critères de contrôle subjectifs qui sont difficiles â normaliser, exige une surveillance continue et aboutit à un rendement de conversion aléatoire. Cette étude a été conduite dans le but d'améliorer les connaissances sur la carbonisation discontinue en four à combustion partielle. Partant d'une expérimentation sur un four pilote, ces travaux de recherche ont testé les différents capteurs et la validité des informations fournis pour mettre en évidence l'influence des paramètres portants sur les rendements de conversion, sur la qualité de charbon de bois, sur la composition des émissions, sur l'évolution des températures et sur l'évolution de perte de masse. Le suivi de la perte de masse apparaît comme un paramètre intéressant permettant une meilleure gestion du cycle de carbonisation.

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Poggi-Parodi, Dante. "Une approche de biologie systémique pour développer des souches industrielles performantes de Trichoderma reesei." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066721.

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Анотація:

La compréhension de la régulation de la synthèse et sécrétion de cellulases dans le champignon Trichoderma reesei a fortement évolué ces dernières années. Cependant, le coût de production de cellulases reste encore un des principaux problèmes pour la production de bioéthanol à partir de lignocellulose. C’est dans ce contexte que mon projet de thèse s’inscrit, dans l’amélioration de la production de cellulases de T. reesei et son adaptation aux conditions industrielles. D’abord, nous avons réalisé une analyse du transcriptome sur une lignée de souches améliorées dans des conditions proches du procède industrielle avec lactose comme inducteur. Cette étude nous a permis de trouver des gènes spécifiquement régulés dans la souche plus performante, probablement impliqués dans sa grande capacité de production de cellulases. Dans un deuxième temps, nous avons identifié parmi les gènes régulés du transcriptome lesquels impliquées dans la production de cellulases. A cet effet, des souches mutées ont été construites et leur phénotype évalué. Trois de ces gènes mutés ont affecté la production de cellulase et leur fonction ont dévoilé des nouvelles mécanismes régules. Finalement, nous avons exploré les différences d’expression lorsque nous utilisons un hydrolysat de lignocellulose comme inducteur de cellulases à la place du lactose. Une étude du transcriptome dans ces conditions, nous a permis de caractériser les différences de régulation des gènes entre ces inducteurs. En outre, nous avons identifié un groupe des gènes probablement impliqué dans la détoxification qui peuvent être utilisés dans le futur pour développer une souche résistante aux inhibiteurs
A lot of progress had been done in recent years to understand the regulation of synthesis and secretion of cellulases in the fungus Trichoderma reesei. However, the production cost of cellulases still remains one of the most important limiting steps in the production of bioethanol from lignocellulose. It is in this context that my PhD project has been developed: to genetic engineering T. reesei strains to increase its cellulase production and its adaptation to industrial conditions. First, we conducted a transcriptome analysis to an improved lineage of industrial strains during cellulase production following conditions close to the industrial process (lactose as inducer and fed-batch culture in bioreactor). We found specifically regulated genes for the most performant strain, possibly involved in its high cellulase production capacity. Then, we identified which regulated genes from transcriptome were involved in cellulase production. For this purpose mutated strains for highly regulated genes were constructed and their phenotype assessed. Three mutated genes showed to impact cellulase production and their function gave us an insight into new mechanisms being regulated. Finally, we explored the expression differences when we used a lignocellulose hydrolysate as cellulases inducer instead of lactose. A transcriptomic study of cellulases production on lignocellulose hydrolysates and lactose, allowed us to characterize the differences in regulated genes between these inducers. In addition, a group of genes probably related to detoxification was identified and could be used in the future to develop an inhibitor resistant strain

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Ba, Birome Holo. "Modélisation et optimisation de chaines d'approvisionnement en biomasses pour des bioraffineries." Thesis, Troyes, 2016. http://www.theses.fr/2016TROY0001/document.

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Анотація:

Les travaux de cette thèse concernent la modélisation et l'optimisation de chaînes d’approvisionnement en biomasses pour de futures bio-raffineries. En effet, des chaînes d'approvisionnement efficaces sont essentielles pour fournir aux installations de conversion, de façon régulière, des quantités suffisantes de biomasse de qualité à des prix raisonnables. Le problème est tout d'abord décrit puis modélisé.Un modèle de réseau et un modèle de données sont ensuite développés pour permettre de décrire la structure de la chaîne d'approvisionnement et ses données, sans affecter le modèle mathématique sous-jacent. Ce dernier (MILP) combine pour la première fois divers aspects, soit originaux, soit gérés séparément dans la littérature. A partir des demandes de la raffinerie, une résolution exacte précise les activités logistiques dans le réseau et les équipements nécessaires, afin de minimiser le coût total composé des coûts de récoltes, de transport et de stockage. Des études de cas sont décrites pour illustrer ce modèle de planification tactique multi-biomasse et multi-période. Un modèle plus compact est aussi élaboré pour traiter des instances de très grandes tailles. Il est illustré par une étude de cas réelle pour une bio-raffinerie prévue près de Compiègne. Pour finir, les développements effectués pour la mise en place d’un prototype logiciel d’aide à la décision sont présentés et des recommandations d’un futur logiciel commercial sont proposées
The research works of this thesis address the problem of modeling and optimizing biomass supply chains for biorefineries. Indeed, efficient supply chains are essential to provide conversion facilities with sufficient quantities of quality biomass at reasonable prices. The problem is described and modeled.A network model and a data model are developed to allow to describe the structure of the supply chain and its data, without affecting the underlying mathematical model. The latter is a mixed-integer linear programming that combines for the first time various aspects, either original or tackled separately in the literature. For given refinery needs, its exact resolution by CPLEX specifies the logistic activities in the network (amounts harvested, baled, transported, stored etc.) and the necessary equipment, in order to minimize a total cost including harvesting costs, transport costs and storage costs. Case studies are described to illustrate this multi-biomass and multi-period tactical planning model.A more compact model is also elaborated to cope with large-scale instances. It is illustrated using a real case study for a bio-refinery planned near Compiègne, France.Finally, the developments conducted for the implementation of a prototype of decision-support application are presented and recommendations for coming to a commercial software are proposed

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Lê, Ngọc Huyền Trân. "Transformation de la biomasse aérienne de Miscanthus giganteus : aptitude à la dégradation enzymatique et valorisation des coproduits en agro-matériaux." Amiens, 2011. http://www.theses.fr/2011AMIE0100.

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L’utilisation de la biomasse végétale pour produire des matériaux durables ou encore de l’énergie suscite un intérêt croissant. Le miscanthus (Miscanthus giganteus) est une graminée à fort potentiel dans le domaine des biocarburants. La biomasse peut être récoltée « en vert » à l’automne pour un maximum de biomasse ou « en sec » en hiver. L’objectif de cette étude est d’une part préciser l’impact des modalités de récolte du miscanthus (précoce, tardif) sur la composition chimique et l’aptitude à la saccharification enzymatique de la biomasse aérienne pour produire du bioéthanol de seconde génération et d’autre part évaluer une possible valorisation des résidus de cette saccharification en agro-matériaux. La date de récolte influence la qualité chimique de la biomasse au niveau de la proportion de la fraction soluble et dans une moindre mesure la qualité intrinsèque des parois. L’hétérogénéité chimique des organes s’accompagne d’une susceptibilité variable aux enzymes de saccharification. Le miscanthus est très récalcitrant à la dégradation enzymatique et nécessite un prétraitement. Le prétraitement à l’ammoniaque est plus efficace que le prétraitement à l’acide et permet de révéler l’impact de la date de la récolte sur la saccharification enzymatique : le taux de conversion de la biomasse précoce est supérieur au rendement obtenu pour la récolte tardive. Cette étude a ensuite été consacrée à la valorisation des coproduits solides dans l’élaboration de matériaux cimentaires ou composites autoliés par thermocompression. Les matériaux cimentaires possèdent une bonne ouvrabilité et des résistances mécaniques intéressantes. Le traitement enzymatique des lignocelluloses ne permet pas de lever le retard de prise important des bétons lignocellulosiques. Contrairement au miscanthus non traité, les coproduits de la saccharification de la biomasse prétraitée par l’acide ou l’ammoniaque permettent l’obtention de composites autoliés. Une utilisation à des fins industrielles de ces composites nécessite toutefois une amélioration de leurs propriétés d’usages
The use of plant resources in renewable materials and energy is receiving increased interest. In this respect, Miscanthus (Miscanthus giganteus) is a perennial grass showing great potential as a raw material for bioethanol production. The plant biomass can be harvested at different dates, in autumn (early harvest) in order to maximize yield, and in winter (delayed harvest). The main objectives were first to evaluate the impact of harvesting date (early, late) on the chemical composition susceptibility to enzymatic saccharification of miscanthus aiming at production second generation bioethanol, second to explore the use of lignocellulosic byproduct into agromaterials. The proportion of soluble fraction is mainly affected by the harvesting date while few change occurred in the cell wall composition. Chemical heterogeneity according to the type of organ leads to variation in susceptibility to saccharification. Owing to its high recalcitrance towards enzymatic conversion, a chemical pretreatment is required. Ammonia pretreated biomass is more prone to saccharification compared to acid treated samples. Following ammonia treatment, early harvested biomass is shown to be more efficiently converted by enzymes than a diluted acid pretreatment. Then the use of solid byproducts into cementitious material and self-binding fiberboards is explored. The obtained cementitious material had a great workability and interesting mechanical properties. Enzymatic treatment does not improve the delay in the setting time of the lignocellulosic composite. In contrast to the raw miscanthus, fiberboards are obtained by hot-pressing of byproducts from the saccharified biomass. Nevertheless, industrial applications would still require further improvements of the composites properties

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Le, Brech Yann. "Analyse des mécanismes primaires de pyrolyse de la biomasse." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0106/document.

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Анотація:

La pyrolyse est le premier mécanisme intervenant dans tous les procédés de conversion thermochimique des solides (combustion, gazéification, pyrolyse). C’est également le plus important, car il contrôle la répartition et la composition des trois types de produits : gaz, charbon, goudrons. La prédiction des produits de pyrolyse et est primordiale pour le développement de procédés de conversion thermochimique. De nombreuses études analytiques ont été réalisées mais la grande hétérogénéité des biomasses étudiées et des conditions de pyrolyse utilisées rend actuellement difficile une approche globale des mécanismes. L’objectif de cette étude a été de réaliser des analyses complémentaires de produits de pyrolyse formés pour une large gamme de températures (200°C à 500°C) en pyrolyse lente (5 K/min) pour différentes biomasses (miscanthus, chêne et douglas) à l’aide d’un lit fixe permettant un contrôle optimal des phénomènes de transfert de chaleur et de matière. De nombreuses méthodes physico-chimiques ont été utilisées pour caractériser les produits formés afin de réaliser un bilan global des mécanismes chimiques de dégradation : Résonance magnétique nucléaire (RMN) du proton 1H et du carbone 13C ; Calorimétrie (DSC) ; Thermogravimétrie ; GC/MS (Gas Chromatography and Mass spectrometry), LC/MS (Liquid Chromatography and Mass Spectrometry) et spectrométrie de masse à ionisation douce (Single Photo Ionisation SPI). Des techniques originales d’analyses dites ex-situ telles que l’analyse 2D RMN par la méthode HETCOR (Heteronuclear correlation) 1H-13C ainsi que des analyses in-situ en RMN 1H Haute Température ont été mises en place
Current research studies focus on biomass thermochemical conversion to produce other energetic vectors more appropriate to be conveyed, such as electricity, gas or liquid products. Pyrolysis is the first mechanism occurring in all thermochemical processes for solid fuels conversion (combustion, gasification, pyrolysis). It controls in a large extent products (gas, condensables and char) distribution and composition. The prediction of pyrolysis products and the understanding of the chemical mechanisms are thus pivotal for developing thermochemical reactors. Extensive work has been conducted for more than one century but the important heterogeneity of biomasses and pyrolysis conditions make it difficult to encompass a global chemical mechanism. The aim of this study is to develop complementary analyses of pyrolysis products. Pyrolysis is conducted in a fixed bed reactor under slow pyrolysis conditions (5 K/min), for a wide range of final temperature (200°C and 500°C) and for different biomasses (miscanthus, douglas and oak). Various analytical methods have been used in order to characterise the pyrolysis products: nuclear magnetic resonance (carbon 13C and proton 1H NMR), Calorimetry, Thermogravimetry, GC/MS (Gas Chromatography and Mass spectrometry), LC/MS (Liquid Chromatography and Mass Spectrometry) and soft ionization mass spectrometry (Single Photo Ionisation SPI). Original analytical methods such as 2D NMR HETCOR 1H-13C (for the analysis of chemical moieties in char) and high temperature 1H NMR (for in-situ analysis of mobile protons) have been used. The latter allowed a novel characterization of the interaction between biomass and minerals during pyrolysis

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Ndiaye, Fatou Toutie Lédé Jacques Ferrer Monique. "Pyrolyse de la biomasse en réacteur cyclone - Recherche des conditions optimales de fonctionnement." S. l. : INPL, 2008. http://www.scd.inpl-nancy.fr/theses/2008_NDIAYE_F_T.pdf.

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Lobos, Buschmann Jorge Alejandro. "Dynamique de populations épuratives en réacteur ferme et en bioréacteur à membranes continu et séquencé : influence du critère "substrat/biomasse"." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20098.

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Анотація:

L’objectif principal de ce mémoire a été ciblé sur la compréhension des voies métaboliques et processus bactériens en bioréacteur à membranes (BAM), travaillant avec des ages de boues élevés, et sur leur possible action et influence sur la perméabilité membranaire. L’étude expérimentale a tout d’abord consistait à étudier voie métaboliques et processus bactériens en réacteur fermé afin d’accéder à des paramètres cinétiques et à des informations utiles à la gestion du BAM. L’étude en batch a montré l’importance du ratio S0/X0 (substrat/biomasse) sur les voies de métabolisation suivies par le substrat. Suivant la destination du substrat, synthèse cellulaire ou stockage de produits de réserve, les paramètres cinétiques en phase exogène et le comportement de la culture en phase endogène sont différents. Les essais en bioréacteur à membranes en fonctionnement continu ont été menés sans aucune extraction de biomasse, assurant ainsi des ages de boues élevés, et à partir d’un effluent synthétique à base d’acétate et de Viandox®. Les performances obtenues sont très satisfaisantes en terme de dépollution et de séparation. Un faible taux de conversion, 0. 058 gDCOP. GDCOT-1, a été obtenu et supposé associé à une intensification des processus de maintenance cellulaire, lyse de la biomasse et prédation. Dans l’objectif de favoriser spécifiquement ces processus, identifiés en réacteur fermé, les performances d’un BAM alimenté séquentiellement, mais dans des conditions de charge et age de boues identiques, ont été étudiées. Les performances ont été moins satisfaisantes en terme de dépollution et de filtration que pour le BAM en continu et un taux de conversion plus élevé, 0. 092 gDCOP. GDCOT-1, a été obtenu. La très forte charge volumique et le très fort ratio substrat/biomasse pendant la phase d’alimentation en substrat semblent favoriser une multiplication cellulaire et des processus particuliers (découplage métabolique, par exemple), non favorables à un abaissement du taux de conversion. Les hypothèses du comportement biologique ont été validées avec les modèles classiques de Pirt et ASM3. La modélisation du système montre une stabilisation de la concentration en biomasse active et une accumulation continue de matériels inertes (issus de la respiration endogène de la biomasse). L’intérêt de pouvoir estimer cette fraction de biomasse active, inférieure à 20% dans nos systèmes, est souligné
The aim of this memory is to provide a fundamental understanding of the metabolic ways and bacterial processes in submerged membranes bioreactors (MBR) operated at high solid retention times. The intensification of the membrane separation was studied as well. In a first experimental batch study, the role of the ratio S0/X0 (substrat/biomasse) was clarified. A cellular multiplication process is favoured at high ratios S0/X0 while a storage compound synthesis process is dominant at low ratios. The membranes bioreactors operation was carried on under continuous and sequencing feeds, with a synthetic effluent based on acetate and Viandox®. Comparatively, the performances of the MBR operated in continuous way were more satisfactory with respect to organic matter removal, sludge production and separation. The lower conversion yields substrate to biomass obtained, were associated to the intensification of maintenance cells functions, lysis process and predation activity. The modelling of the system, with the models of Pirt and ASM3, shows a stabilisation of the active biomass concentration and a constant inert materials accumulation (resulting from endogenous respiration). The interest of estimate this fraction of active biomass (lower than 20% in our operational conditions) is underlined. With regard to membrane separation, the biomass accumulated around the fibres seems not play a crucial role in the fouling process. The influence of the macromolecular compounds has been also studied

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Pelletier, Chloé. "Analyse environnementale et économique des filières bois-énergie." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0331/document.

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Le but de cette thèse est de conduire l’analyse environnementale et économique de plusieurs filières bois-énergie basée sur des technologies de combustion variées. Les bilans matière et énergie des filières s’appuient sur des modèles de croissance de la forêt, et sur des modèles de combustion basés sur les émissions de poêles et chaudières en conditions réelles. La croissance de la forêt est simulée pour le pin des Landes et le hêtre de Lorraine selon plusieurs itinéraires de gestion sylvicole. Les étapes de récolte, transformation, et transport, ainsi que les données économiques sont basées sur des données de la littérature L’analyse environnementale compare les impacts calculés selon deux méthodes : ReCiPe et CML 2001. Une analyse dynamique de l’impact « Changement Climatique » complète la discussion sur les impacts environnementaux du bois-énergie. Enfin, une perspective plus large est ouverte avec une modélisation de l’usage des terres et des coûts de production de biomasse-énergie à l’échelle globale. Les résultats de l’Analyse de Cycle de Vie montrent l’importance à la fois de la qualité de la combustion (et donc de la technologie) et des étapes de transformation et de transport de la biomasse. Par exemple, les poêles et chaudières à granulés bénéficient de très bons rendements énergétiques mais sont handicapés par l’étape de séchage de la biomasse, qui consomme des énergies fossiles. Ces équipements sont également beaucoup plus onéreux à installer que les poêles et chaudières à bûches. L’analyse dynamique montre que l’intensification des itinéraires forestiers par raccourcissement des cycles de croissance entraîne un impact supplémentaire qui n’est pas tout à fait compensé par l’augmentation de production des plantations
The objective of this thesis is to conduct the environmental and economic analysis of several wood-to-energy production chains based on various wood combustion technologies. The material and energy balances of the production chains are determined with modeling of forest growth and of wood combustion. The wood combustion models use the emission factors from real-scale experimental tests on stoves and boilers. Forest growth is modeled for maritime pine and beech plantations, according to several forest management schemes. The data on the harvest, transformation, and transport steps, as well as the economic data, were taken from the literature. The environmental analysis compares the impacts calculated by two methods: ReCiPe and CML 2001. A dynamic analysis of the “climate change” impact complements the discussion on the environmental impacts of energy wood. Finally, we open a broader perspective with modeling of land use and production costs of bioenergy on a global scale. The results of the Life Cycle Analysis show the importance of both combustion quality (linked to combustion technology), and the transformation and transport steps. For instance, pellet stoves and boilers have excellent efficiencies, but suffer from the consumption of fossil fuels to dry the biomass. These technologies are also much more expensive to buy than log stoves or boilers. The dynamic analysis shows that the intensification of wood production via the shortening of growth cycles leads to higher impacts that are not completely offset by the higher production rate

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Wouters, Denis. "Recherche de nouveaux bosons légers en astronomie de haute énergie." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01065648.

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L'astronomie de haute énergie se concentre sur l'étude des phénomènes les plus violents de l'univers à partir d'observations dans une gamme d'énergie allant des rayons X aux rayons gammas de très hautes énergies (1 keV - 100 TeV). Ces phénomènes incluent par exemple les explosions de supernovae et leurs vestiges, les pulsars et les nébuleuses de vent de pulsar ou encore la formation de jets ultrarelativistes au niveau des noyaux actifs de galaxie. Leur compréhension fait appel à des processus de physique des particules bien connus qui seront décrits dans cette thèse. Par l'intermédiaire de photons de haute énergie, l'étude de ces phénomènes de haute énergie ouvre donc une fenêtre originale pour la recherche de physique au delà du modèle standard. Les concepts relatifs à l'émission et la propagation de photons de haute énergie sont introduits dans cette thèse et appliqués à l'étude de l'émission de sources extragalactiques ainsi que du fond de lumière extragalactique, affectant la propagation des photons de haute énergie dans l'univers. Dans le cadre de cette thèse, ces sources extragalactiques de photons de haute énergie sont observées afin de rechercher de nouveaux bosons légers, tels que ceux appartenant à la famille des particules de type axion (PTA). Les bases théoriques décrivant cette famille de particules sont présentées, ainsi que la phénoménologie associée. Notamment, en raison de leur couplage à deux photons, ces particules ont la propriété d'osciller avec des photons en présence de champ magnétique externe. Une nouvelle signature de la présence de telles oscillations dans des champs magnétiques turbulents, sous la forme d'irrégularités stochastiques dans le spectre en énergie, est étudiée et discutée. Cette signature est appliquée à la recherche de PTA avec le réseau de télescopes HESS, permettant d'obtenir pour la première fois des contraintes sur ces modèles à partir d'observations en astronomie gamma. La recherche de la même signature dans des observations en rayons X permet d'améliorer les contraintes actuelles pour les PTA de très basse masse et l'extension de ces contraintes à des modèles de modification de la gravité comme explication de la nature de l'énergie noire est également évoquée. Enfin, la recherche de PTA avec l'instrument d'astronomie gamma du futur, CTA, est discutée; en particulier, une nouvelle observable est proposée qui tire partie du grand nombre de sources attendu avec cet instrument.

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Gotzig, Bernhard. "Recherche du schéma optimal d'exploitation d'un réseau de distribution électrique." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0209.

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Le but de cette thèse est l'exploration du domaine de l'optimisation de la topologie radiale d'un réseau de distribution en temps réel pour différents régimes d'exploitation. Nous avons ainsi développé différents outils de calcul performants, en particulier une approche unifiée qui se prête d'une part pour l'optimisation pour le régime normal d'exploitation, d'autre part pour établir un plan de reprise de service pour les zones îlotées suite à la défaillance d'un élément du réseau. Afin de satisfaire la contrainte temps réel, nous nous sommes basés sur des méthodes heuristiques permettant de s'approcher au plus de l'optimum global en un temps de calcul très court. La vérification de la qualité des solutions obtenues par des méthodes heuristiques est effectuée à l'aide d'autres méthodes d'optimisation plus dédiées à la recherche de l'optimum global. En validant la méthodologie proposée sur des réseaux de distribution réels à grande taille, nous avons montré l'efficacité de notre approche tant au niveau de la qualité des résultats qu'au niveau du temps de calcul
The aim of this thesis is the exploration of the do main of the optimisation of the radial topology of a distribution system for different operation states on a real time basis. We have therefore developed several powerful computation utilities, especially a unified approach which may be used both for the optimisation in the normal state and for finding a restoration plan for the isolated llnfalllted areas in the case of an OLltage of an element in the network. In arder to satisfy the real time constraint, we have L1sed heuristic methods which permit the global optimum to be approached effeciently within a very short computation time. The verification of the results obtained by the heuristic methods is done using optimisation methods which are more dedicated for the research of the global optimum. In validating the proposed method with reallarge scale distribution networks, we have shown the efficiency of our approach in both computation time and the quality of the results

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Ndiaye, Fatou Toutie. "Pyrolyse de la biomasse en réacteur cyclone - Recherche des conditions optimales de fonctionnement." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL013N/document.

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Les procédés conventionnels de transformation thermique de la biomasse sont conçus pour la production d’huiles ou de gaz riches en CO, CO2, H2 et hydrocarbures légers à des fins énergétiques ou chimiques. Le pilote de pyrolyse rapide utilisé dans cette étude comporte un réacteur cyclone, chauffé à ses parois, et capable de mettre en oeuvre la pyroliquéfaction ou la pyrogazéification par le simple jeu des conditions opératoires. Les produits de réaction (charbon, huiles et gaz) sont récupérés et analysés. Les bilans de matière massiques et élémentaires (C, H, O) bouclent de façon très satisfaisante. Les basses températures de paroi et faibles débits de gaz vecteur favorisent la pyroliquéfaction. La production d’huiles augmente avec le débit de biomasse. La taille des particules a une faible influence sur les sélectivités en gaz, liquides et charbon. Un modèle de fonctionnement du cyclone est établi en tenant compte de l’hydrodynamique des phases gaz et solide ainsi que des lois de transferts de chaleur paroi-gaz et paroi-solides dans le cyclone. Ce modèle inclut également un schéma cinétique de pyrolyse rapide intégré dans un modèle de décomposition de la particule, ainsi qu’un modèle de craquage des vapeurs. Validé successivement sur la cellulose puis sur le bois, il permet de prédire les variations des sélectivités en fonction des conditions opératoires. Le modèle montre que les réactions de craquage se déroulent majoritairement dans une mince couche limite proche des parois chaudes. On propose deux lois générales (pyrogazéification et pyroliquéfaction) regroupant les différents paramètres opératoires contrôlant les performances du réacteur
The usual processes of biomass thermal upgrading are designed for the production of bio-oils or of gases rich in CO, CO2, H2 and light hydrocarbons for energy or chemical productions. The laboratory-scaled set-up used in this study includes a cyclone reactor, heated at its walls and able to carry out the fast pyroliquefaction or pyrogazeification by simply changing the operating conditions. The reaction products (charcoal, liquids and gases) are recovered and analyzed. The masses and elementary (C, H, O) balances closures are very accurate. Pyroliquefaction conditions are favoured by low walls temperatures and small carrier gas flowrates. The bio-oils fractions increase with the biomass flowrate. The particles size has only a weak influence on gas, liquids and charcoal selectivities. A model representing the cyclone behaviour is established by taking into account the hydrodynamics of the gases and solids, and the wall-gas and wall-solids heat transfer laws inside the cyclone. This general model includes also a model of particle decomposition (scheme of fast pyrolysis in competition with heat transfers) and a model of vapours cracking. Validated successively with cellulose and then with wood, it allows to predict the variations of the selectivities according to the operating conditions. The model shows that the cracking reactions occur mainly inside a thin boundary layer close to the hot walls. Two laws (pyrogazeification and pyroliquefaction) gathering the various operational parameters that control the performances of the reactor are finally proposed

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Cabanne, Serge. "De la fabrication à l'utilisation d'un combustible composite nouveau : le biofuel." Pau, 1990. http://www.theses.fr/1990PAUU3007.

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Le sujet de la thèse a pour objectif de constituer une contribution à la valorisation énergétique de la biomasse. Il propose par voie originale consistant à transformer la biomasse en l'associant à une matière d'origine pétrolière pour obtenir un combustible composite nouveau : le biofuel. Dans la première partie de l'étude, sont présentées les matières premières potentielles, leurs caractéristiques et leur disponibilité. Les travaux ont été axés sur la rafle de maïs, co-produit de la culture dominante dans la région du sud-ouest. La deuxième partie est consacrée à la description des techniques de fabrication du biofuel à partir de fractions pétrolières lourdes et de rafles de maïs. Les procédés ont été également appliqués à d'autres types de biomasse. L'étude complete des caractéristiques physico-chimiques du combustible et de son comportement en combustion fait l'objet de la troisième partie du mémoire. L'ensemble de ces données, correlées aux résultats obtenus lors des essais de combustion en couche fixe et en lit fluidisé permet d'appréhender les conditions d'utilisation du biofuel. La description de ces essais, réalisés sur des unités pilotes, mais aussi en grandeur réelle, constitue le quatrième thème de l'exposé. Enfin, dans une dernière partie, une évaluation économique du projet de fabrication est esquissée, afin de conforter le volet technique d'un projet à finalité industrielle. Par une démarche multi-directionnelle, l'auteur s'attache à étudier les différents aspects du concept biofuel. Il résulte des travaux que la combinaison d'un matériau organique avec un résidu pétrolier lourd est susceptible d'éliminer certains des inconvenients des deux constituants pris séparement et de leur offrir ainsi une voie de valorisation par l'obtention d'un produit solide, stable, dense, stockable, doué d'un pouvoir énergétique important et d'une image attractive.

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Core, L. "Recherche de neutrinos de ultra haute énergie à l'aide du telescope ANTARES." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00969098.

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Le télescope ANTARES pour detecter les neutrinos de haute énergie est un réseau tridimensionnel de photomultiplicateurs répartis sur 12 lignes, installés sur le fond marin de la Méditerranée. Le détecteur a été utilisé dans des configurations partielles depuis Mars 2006 et le déploiement a été achevée en mai 2008. Le principal objectif de l'expérience est la recherche de neutrinos de haute énergie à partir de sources astrophysiques . Un télescope à neutrinos dans l'hémisphère Nord inclut le centre galactique dans son champ de vision et il peut être considéré comme complémentaire au télescope IceCube en Antarctique. Le détecteur est optimisée pour la détection de neutrinos muoniques, au delà de la seuile de 1 TeV et en détectant les muons issus des interactions, particules chargées qui peuvent voyager kilomètres et sont presque colinéaires avec les neutrinos originaires. Les neutrinos de haute énergie peuvent avoir différentes origines : ils pourraient être créés lors de l'interaction des rayons cosmiques énergétiques élevés avec le CMB ou dans des phénomènes cosmologiques tels que restes de supernovae ou AGN. Il y a d'autres sources possibles en raison de nouvelles théories dans le domaine de la physique au-delà du Modèle Standard. Dans ma troisième année de thèse, j'ai effectué la recherche pour des neutrinos muoniques extraterrestres d'énergie ultra-haute (dans la gamme dynamique de 100 PeV - 10 EEV) issus de sources non résolues . Si la sensibilité des techniques de recherche de sources ponctuelles est trop petit à détecter flux de neutrinos de corps célestes individuels, il est possible que les sources ensemble pourraient produire un excès d'événements au cours du fond de neutrinos atmosphériques et reconnaissable comme un signal UHE. La sensibilité du détecteur de neutrinos ANTARES à diffuser est évaluée à partir de simulations MonteCarlo, une production dédiée à la gamme d'énergies écrit ci-dessus. L'absorption des neutrinos par la Terre pour des énergies supérieures que PeV avait été prise en compte, de sorte que la recherche de l' astrophysique signal est limitée près de l'horizon. Dans cette zone angulaire la plus sévère source de fond sont les neutrinos atmosphériques , mais aussi les muons atmospheriques qui même très réduites en nombre, peuvent feindre un signal cosmique. Sachant que les événements UHE déposent une grande quantité de lumière dans le détecteur , six des variables de ce type ont été choisies et ensuite une combinaison d'entre eux a été utilisés pour discriminer le signal du fond. J'ai pris en compte les différentes configurations de détection du Dec. 2008 à Décembre 2011 lors de l'analyse des données , avec une durée de vie équivalente de 800 jours. Les résultats sont représentés et la limite supérieure de flux diffus de neutrinos va être estimé, compte tenu de différents types de flux de UHE astrophysique sources d'accélération , comme AGN , un Waxman - Bahcall comme spectre ou un modèle de GZK coupure , dans le scénario de neutrinos cosmologique.

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He, Zhaofeng. "Recherche d'indicateurs de stabilité transitoire de réseaux électriques." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT105H.

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La simulation dynamique pas a pas et la famille de la methode directe (fonction d'energie et fonction de lyapounov, etc) sont deux moyens pour etudier la stabilite transitoire de reseaux electriques. Cette these est consacree a l'etude de stabilite transitoire. Plus particulierement l'etablissement d'une methode de la fonction d'energie et la realisation pratique des indicateurs de stabilite transitoire basee sur cette methode, avec differentes modelisations du reseau, constituant l'essentiel de notre travail. 1) indicateurs avec un modele simple classique: la construction de la fonction d'energie, la determination du domaine de stabilite et des applications constituent cette premiere partie. Deux methodes differentes de la determination du domaine de stabilite dans l'utilisation de la fonction d'energie, uep (unstable equilibrium point) et pebs (potential energy boundary surface), sont analysees et mises en uvre. 2) indicateurs avec des modeles plus realistes: la prise en compte des systemes de regulations fait l'objet de cette partie. Les modeles de regulations de tension et vitesse complets et celui du premier ordre sont introduits de facon plus ou moins detaillee dans les indicateurs bases sur la theorie de la fonction d'energie. La methode pebs est developpee pour ce faire. Les resultats numeriques et graphiques donnes par ces indicateurs dans des applications sur les reseaux corse et continental francais, 12 et 51 machines respectivement, sont presentes. Ils sont compares avec ceux obtenus par simulation dynamique

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Benoit, Isabelle. "Expression et caractérisation fonctionnelle des cinnamoyl esterases d'aspergillus niger pour les biotechnologies blanches." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11008.

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Certains co-produits, résultants de l'utilisation de la biomasse végétale comme matière première, représentent une source de composés valorisables dans de nombreux domaines (pâtes et papiers, bioéthanol, arômes, antioxydants). Les champignons filamenteux fournissent des outils enzymatiques de valorisation particulièrement performants pour la dégradation de la biomasse végétale. Nous nous sommes intéressés à trois cinnamoyl estérases produites par Aspergillus niger : la féruloyl estérase B (FaeB), la féruloyl estérase A (FaeA) et la chlorogénate hydrolase (ChloE). Dans une première partie, la FaeB et la ChloE ont été surproduites chez A. Niger. Les niveaux de production en fioles de la FaeB et de la ChloE représentent respectivement 100mg. L-1 et 1,25 g. L-1. Les protéines recombinantes ont été purifiées et caractérisées. Le gène de la chlorogénate estérase est le premier décrit. Dans une deuxième partie, grâce à l'utilisation successive de différents plans d'expériences, nous avons produit chez Escherichia coli et cristallisé en quelques semaines la FaeA d'A. Niger. La structure de cette protéine a été résolue. La comparaison de plusieurs formes glycosylées et non glycosylées de FaeA produites respectivement chez E. Coli et A. Niger nous a conduit à étudier l'impact de la glycosylation et du repliement artificiel sur l'activité et la thermostabilité de cette protéine. La troisième partie concerne la mise en oeuvre de ces enzymes sur des co-produits agro-industriels riches en acides hydroxycinnamiques. Cette étude confirme l'intérêt de ces enzymes comme outil d'aide à la destructuration des parois végétales et pour la libération de composés phénoliques d'intérêt.

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Zinkone, Téné Rosine. "Broyage à billes de microalgues : étude et modélisation par classe de taille, application au bioraffinage." Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4084/document.

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Les microalgues constituent une source durable de produits de haute valeur ajoutée et pour la production de biocarburants de 3ème génération. Cependant, afin que la production massive de microalgues soit économiquement viable, il faut considérer une approche de bioraffinage qui inclut la valorisation complète de la biomasse. La voie humide de bioraffinage nécessite la destruction des parois et membranes cellulaires afin de libérer les biomolécules. La méthode de destruction est cruciale puisqu’elle détermine les coûts, les rendements et la complexité des étapes de fractionnement et de purification. Le broyage à billes est une méthode mécanique de destruction cellulaire efficace, utilisable à grande échelle et qui permet une libération douce voire sélective des molécules intracellulaires. Les mécanismes de broyage sont complexes et le grand nombre de paramètres multiplie les coûts d’optimisation des conditions opératoires. L’étude présentée consiste à développer un modèle prédictif de la cinétique de destruction cellulaire qui tient compte des spécificités des microalgues. Le modèle inclut l’effet de la taille des cellules, l’hydrodynamique dans le broyeur à billes et l’effet des paramètres opératoires. Le modèle est utilisé pour minimiser la consommation énergétique et transposer les résultats expérimentaux à grande échelle
Microalgae are a sustainable feedstock for high value products and to produce 3rd generation biofuels. However, for a bulk production of microalgae it is necessary to consider a "biorefinery" approach which includes the complete valorization of the biomass. The wet route of microalgae biorefinery requires the disruption of cell walls and cell membranes to release the biomolecules. The disruption method is crucial since it determines the costs, the yields and the complexity of the fractionation and purification steps. Bead milling is an efficient mechanical cell disruption method that can be used at large scale and allows a mild or even selective release of intracellular molecules. The disruption mechanisms are complex and the large number of parameters increases the costs of the optimization of the operating conditions. The current study is focused on developing a predictive model for the cell disruption kinetics that takes into account the specificities of microalgae. The model includes the effect of cell size, hydrodynamics in the equipment, and the effect of the operating parameters. The model is usedto minimize energy consumption and for transposition of experimental results at large scale

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Rivera, Tinoco Rodrigo. "Etude technico-économique de la production d'hydrogène à partir de l'électrolyse haute température pour différentes sources d'énergie thermique." Paris, ENMP, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005346.

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L'objectif de ce travail est d'étudier les différents éléments techniques et économiques pour la production massive d'hydrogène par le procédé d'Electrolyse Haute Température (EHT) et la possibilité d'utiliser différentes sources d'énergie thermique pour évaporer l'eau nécessaire au procédé. Parmi les sources d'énergie thermique envisagées, nous avons retenu les unités d'incinération de biomasse et de déchets ménagers, les réacteurs nucléaires à « Eau Pressurisée » (European Pressurised Reactor - EPR) et au sodium liquide (Sodium Fast Reactor - SFR). Pour chacune de ces sources, nous avons développé une étude technique concernant la production de la vapeur et ses caractéristiques. Ensuite, nous présentons la description du formalisme permettant le dimensionnement, l'évaluation économique et la modélisation des équipements constituant le procédé EHT, en particulier l'électrolyseur constitué par les cellules d'électrolyse à oxydes solides (anglais - SOEC). Finalement, le couplage des sources d'énergie thermiques avec le procédé EHT est réalisé et le coût de production d'hydrogène est déterminé pour chacune de ces sources. Ensuite, sont examinées successivement les influences du débit d'hydrogène produit, de la densité de courant imposée aux cellules, leur coût de production et leur durée de vie, du coût de l'électricité et des coûts de maintenance sur la compétitivité du procédé. Notre étude montre que le coût de production du kilogramme d'hydrogène est principalement influencé par le coût d'énergie thermique inhérent aux sources d'énergie, alors qu'il est moins influencé par la température de la vapeur produite. Il s'avère que le coût de l'électricité nécessaire au fonctionnement du procédé et la durée de vie des électrolyseurs constituent des paramètres clés pour rendre le procédé compétitif. En effet, l'électricité représente une contribution de plus de 70% dans le coût total de production d'hydrogène. La durée de vie maximale de l'électrolyseur de 3 ans au lieu de 1 an actuellement, permettrait de diminuer de 34% le coût de production d'hydrogène, mais des améliorations sur la durée de vie de 5 ans voire 10 ans ne permettraient que des réductions sur le coût de production d'environ 8%
This work focus on the techno-economic study of massive hydrogen production by the High Temperature Electrolysis (HTE) process and also deals with the possibility of producing the steam needed in the process by using different thermal energy sources. Among several sources, those retained in this study are the biomass and domestic waste incineration units, as well as two nuclear reactors (European Pressurised water Reactor – EPR and Sodium Fast Reactor – SFR). Firstly, the technical evaluation of the steam production by each of these sources was carried out. Then, the design and modelling of the equipments composing the process, specially the electrolysers (Solid Oxides Electrolysis Cells), are presented. Finally, the hydrogen production cost for each energy sources coupled with the HTE process is calculated. Moreover, several sensibility studies were performed in order to determine the process key parameter and to evaluate the influence of the unit size effect, the electric energy cost, maintenance, the cells current density, their investment cost and their lifespan on the hydrogen production cost. Our results show that the thermal energy cost is much more influent on the hydrogen production cost than the steam temperature at the outlet stream of the thermal source. It seems also that the key parameters for this process are the electric energy cost and the cells lifespan. The first one contributes for more than 70% of the hydrogen production cost. From several cell lifespan values, it seems that a 3 year value, rather than 1 year, could lead to a hydrogen production cost reduced on 34%. However, longer lifespan values going from 5 to 10 years would only lead to a 8% reduction on the hydrogen production cost

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Jackowiak, David. "Prétraitement de biomasses lignocellulosiques par microondes pour l'amélioration du procédé de biométhanisation." Compiègne, 2011. http://www.theses.fr/2011COMP1921.

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La structure de la biomasse lignocellulosique ainsi que sa composition par la présence de lignine sont connues comme étant des facteurs limitant la digestion anaérobie. En effet, la lignine forme une barrière physique et limite l’adhésion et l’activité des enzymes. C’est pourquoi cette thèse vise à étudier les effets d’un chauffage de la matière lignocellulosique par traitement microonde, sur la solubilisation de la matière via la DCO soluble, et sur la digestibilité anaérobie via des BMP. Les études expérimentales ont été menées sur de la paille de blé et sur le panic érigé, et ont révélé que leurs prétraitements par microondes menaient à une solubilisation accrue de la matière et une amélioration de leur digestibilité anaérobie. Les paramètres optimaux de prétraitements déterminés sont une température de consigne d’environ 150°C qu’il est préférable d’atteindre rapidement et sans pour autant maintenir cette valeur de température de consigne. Une augmentation de température au-delà de 150°C induit une augmentation de la solubilisation de la matière mais diminue la biodégradabilité de celle-ci. Ce travail a également étudié la balance énergétique. L’énergie calculée issue de la différence de production en méthane entre un échantillon traité et non traité ne compense pas l’énergie consommée par le prétraitement par microonde pour les appareils utilisés. Il apparaît donc nécessaire d’étudier le développement d’un appareil industriel adapté
The structure and composition of lignocellulosic biomass are known to be critical points to use this material in anaerobic digestion. Indeed, the presence of lignin forms a physical barrier and induces a non-productive adsorption and activity of enzymes. Therefore, this thesis aims at to study the effects of microwave heating of lignocellulosic material, especially on matter solubilisation through soluble COD, and on anaerobic digestion through BMP assays. Experimental studies were carried out on wheat straw and switchgrass, and revealed that their microwave pretreatments led to increase of matter solubilisation and an improvement of their anaerobic digestibility. The best conditions found are the highest heating rate for a final temperature 150°C without any holding time. A temperature beyond 150°C induces an increase of matter solubilisation but decreases the biodegradability of lignocellulosic material. This work studied also the energy balance. The energy calculated from the difference of methane production between treated and untreated sample does not compensate the energy consumed by the microwave pretreatment, at least with the microwave devices used. It therefore appears necessary to study the development of adapted industrial apparatus

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Souchard, Julien. "Recherche de photons cosmogéniques dans le flux des rayons cosmiques d'ultra-haute énergie." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALY030.

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L’équipe de recherche AUGER émargeant à l’axe de recherche « Astroparticules, cosmologie et neutrinos » du LPSC souhaite accueillir un doctorant dès 2017. Le travail de thèse proposé se place dans la problématique de l’identification des rayons cosmiques d’ultra haute énergie (E > 1 EeV) détectés à l’Observatoire Pierre Auger.Dans la physique des astroparticules, les rayons cosmiques tiennent une place importante, ils sont des messagers de notre univers. Ceux dont l’énergie est supérieure à 1 EeV (1 EeV = 1018 eV) (rayons cosmiques d’ultra haute énergie, RCUHE) proviennent très certainement de phénomènes astrophysiques mettant en œuvre des énergies extrêmes ; ils permettent également d’explorer un domaine d’énergie bien au-delà de celle disponible auprès des accélérateurs de particules. Le flux de RCUHE est extrêmement faible et leur étude est conditionnée par la caractérisation des gerbes de particules secondaires qu’ils engendrent dans l’atmosphère. Conçu pour étudier les RCUHE et comprendre leur origine, l’Observatoire Pierre Auger, qui s’étend sur 3000 km2 dans la pampa argentine, observe et caractérise les gerbes atmosphériques en détectant les particules arrivant au sol, avec un réseau de 1660 détecteurs autonomes (compteurs Cherenkov à eau), et la lumière de fluorescence qu’elles produisent dans l’atmosphère, avec 27 télescopes.Les résultats obtenus par la collaboration Auger ont permis des avancées remarquables dans la connaissance des RCUHE. Mais il reste des questions à éclaircir sur l’origine de ces particules les plus énergétiques, leurs mécanismes d’accélération et leur propagation, pour aboutir à une description cohérente de l’ensemble des observations. La collaboration a donc entrepris une importante extension des capacités de l'Observatoire. Ce projet, baptisé AugerPrime, a pour objectif de permettre l’identification des RC primaires en améliorant les performances de détection, notamment grâce à l'installation de scintillateurs et une nouvelle électronique d’acquisition sur chacun des 1660 détecteurs Cherenkov à eau du détecteur de surface (SD). L'équipe AUGER du LPSC assume des responsabilités dans le contrôle en ligne et le suivi des performances du SD, et contribue de façon essentielle au projet d’amélioration et de rénovation de son électronique. De plus, une partie des scintillateurs seront assemblés et testés au LPSC en 2017.Un des objectifs majeurs du projet Auger est la compréhension de la suppression de flux de RCUHE aux énergies les plus hautes. Si c'est la signature d'un effet de propagation, le célèbre effet 'GZK', la détection de photons d’ultra haute énergie (dits cosmogéniques) peut fournir une preuve indépendante de l'existence de cet effet et permettre de contraindre les scénarios astrophysiques. Les derniers résultats sur la recherche de photons dans les données d’Auger ont permis de mettre des limites supérieures sur le flux attendu, au niveau des prédictions optimistes de flux GZK. L'observatoire n'a pas de rivaux en terme de sensibilité aux photons cosmogéniques, et avec les futures données, et les améliorations apportées à la détection, cette sensibilité ne va cesser de croitre. Le travail de thèse s'inscrit dans cette activité d'analyse de données menée pour identifier les gerbes initiées par des photons UHE. De nouvelles méthodes de reconstruction et de sélection des événements seront à concevoir et à mettre en œuvre, pour exploiter au mieux les performances des détecteurs
Ultrahigh-energy cosmic rays (UHECRs), whose origin is still mysterious, provide a unique probe of the most extreme environments in the universe, of the intergalactic space and of particle physics beyond the reach of terrestrial accelerators. UHECRs are very scarce and their characteristics are inferred from the measurement of extensive air showers they produce.The Pierre Auger Observatory located in the province of Mendoza (Argentina) and covering 3000 square kilometres, brings unique capabilities to the UHECR study. It combines two techniques to measure the EAS properties by observing their longitudinal development in the atmosphere with the fluorescence detector (FD) consisting in 27 fluorescence telescopes, as well as their lateral spread at ground level with the surface detector (SD) consisting of 1660 autonomously operated water-Cherenkov detectors.The Pierre Auger Observatory started operating more than a decade ago. Outperforming preceding experiments both in size and in precision, it has boosted forward the field of UHECRs as witnessed by a wealth of results.But any harvest of new results also calls for new questions: what is the true nature of the spectral suppression: a propagation effect (so-called Greisen, Zatsepin and Kuz'min or GZK cutoff) or cosmic accelerators running out of steam? What is the composition of UHECRs at the highest energies? In order to answer these questions, the Auger Collaboration is undertaking a major upgrade program of its detectors, the AugerPrime project, designed to improve the knowledge on mass composition, mainly by discriminating electromagnetic and muonic shower components from SD-based observables, by having a further and independent measurement. Scintillator detectors will be settled on each of the 1660 Water Cherenkov detectors, with new electronics providing higher performances.The AUGER team of the LPSC assumes responsibilities in the in the monitoring and the follow-up of the performances of the SD, and contributes in an essential way to the project of improvement and renovation of the electronics. Furthermore, a part of scintillators will be assembled and tested in the LPSC in 2017.One of the main objectives of AugerPrime is the understanding of the suppression of the RCUHE flux at the highest energies. If it is the signature of propagation effect, the famous ' GZK ' effect, the detection of « cosmogenic » photons of ultra high energy can provide an independent evidence of the existence of this effect allowing to constrain the astrophysical scenarios. The lastest results from photon search in Auger data allowed to derive upper limits on the expected flux, at the level of the optimistic predictions of GZK models. The Observatory has no rivals in term of sensibility in UHE photon search, and with the future data, and the improvements brought to the detection, this sensibility will increase. The thesis work will consist mainly in data analysis to identify the air showers produced by UHE photons. New reconstruction methods and event selection procedures should be designed and implemented to exploit at best the detector performances

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Roucelle, Cécile. "Recherche des photons d'ultra haute énergie dans les données de l'observatoire Pierre AUGER." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077188.

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L'une des voies explorées pour expliquer la présence de rayons cosmiques à des énergies extrêmes (≥10²º eV) repose sur la désintégration de particules ultra massives reliques de l'Univers primordial ou de défauts topologiques. Ces modèles, dits top-down, prévoient qu'une fraction significative des rayons cosmiques les plus énergétiques soit constituée de photons. Les gerbes atmosphériques issues de photons UHE ont un développement particulier qui permet de les distinguer des gerbes d'origine hadronique avec le détecteur de surface de l'observatoire Pierre Auger. Les données qui y ont été accumulées depuis 2004 nous ont permis d'établir une limite supérieure très basse sur la fraction de photons présente parmi les RCUHE, apportant une nouvelle contrainte aux modèles top-down. Nous avons pour cela développé une reconstruction particulière pour les gerbes issues de photons puis, en comparant statistiquement les événements d'Auger avec un ensemble de simulations de gerbes photoniques nous avons cherché à isoler des candidats. Une signature liée à la conversion de photons UHE dans le champ géomagnétique, attendue sur les directions d'arrivée des rayons cosmiques d'énergie supérieures à 10¹⁹̇̇̇̇̄̇̇̇̇̇̇·⁵ eV, a par ailleurs été recherchée. Aucun effet n'a été mis en évidence. Enfin, les particules ultra massives des modèles top-down pourraient s'accumuler par interaction gravitationnelle en suivant le profil de la matière noire. Des directions d'arrivée privilégiées pour les événements dont le comportement s'éloigne de celui d'une gerbe hadronique ont donc également été recherchées sur le ciel de l'hémisphère sud. Aucune accumulation statistiquement significative n'a été observée
One of the trails that may lead to the understanding of the existence of the highest energy cosmic rays (≥10²º eV) relies on the decay of super heavy relies of the primordial Universe or topological defects. The remarkable common feature of these so called top-down models is the prediction that a significant fraction of the cosmic rays would be photons. The atmospheric showers triggered by high energy photons have a different development as compared to those induced by a hadronic primary. The main purpose of this dissertation is to identify photon induced showers using the surface detecter of the Pierre Auger Observatory. Using the data recorded since 2004, we have established a very low upper limit on the photon fraction by developing a specific analysis for photon induced showers and comparing the Auger events with a set of simulated photon induced showers. This limit brings a new constraint on the top-down models. We have also searched for the signature of the conversion of ultra high energy photons in the geomagnetic field, potentially observable in the arrivai directions of the events with energies above 10¹⁹̇̇̇̇̄̇̇̇̇̇̇·⁵ eV. No such effect has been observed. The ultra massive particles such as those expected from top-down models should cluster through gravitational attraction and follow the dark matter profiles. We have therefore also searched the southern sky for preferred directions with Auger events selected as exhibiting the most photon-like characteristics. No significant excess in any direction is found

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Le, Borgne François. "Développement d'un photobioréacteur solaire intensifié en vue de la production à grande échelle de biomasse microalgale." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2025.

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Brière, Thierry. "Valorisation chimique de la bagasse de canne à sucre : synthèse de l'hydroxy-méthyl-furfural." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20044.

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Cette valorisation consiste en la degradation de la cellulose a 145**(o)c dans un melange acetylant contenant : acide acetique, anhydride acetique, dimethyl formamide et acide sulfurique. Une etude de la cinetique est realisee et un mecanisme de reaction est propose

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Becker, Jean-Jacques. "Étude des débouchés énergétiques de l'agriculture en complément des débouchés agricoles traditionnels." Paris 9, 1985. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1985PA090109.

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La crise de débouchés de ses produits agricoles traditionnels sur les marchés mondiaux et le souci d'indépendance énergétique de la CEE ont conduit à imaginer des stratégies de diversification de l'agriculture et plus précisément une agriculture à vocation énergétique. Il est présenté ici de quelles superficies pourrait disposer cette activité nouvelle et dans quelles conditions économiques s'effectueraient sa mise en place et son développement. Parallèlement l'aptitude des pays tropicaux a une production massive de biomasse a été évaluée en vue d'une production énergétique, et une estimation des coûts de production d' énergie ex biomasse a permis d'apprécier le bien fondé d'une telle orientation d'une partie de l'agriculture de ces pays.

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Tabka, Mohamed Ghazi. "Mise en oeuvre d'oxydo-réductases et d'hydrolases fongiques pour la destructuration orientée de matériaux ligno-cellulosiques en vue de produire du bioéthanol." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11037.

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L’objectif des travaux réalisés dans le cadre de cette thèse est de mettre au point un procédé enzymatique performant pour la biotranformation de la ligno-cellulose végétale, afin de produire à partir de paille de blé du glucose pour l’obtention de bioéthanol. Dans ce contexte, les champignons filamenteux représentent un potentiel exceptionnel comme source d’enzymes originales et/ou comme moyen de production à l’échelle pilote d’enzymes ayant les propriétés de biotransformer et de valoriser la paille de blé. La complexité structurale des parois ligno-cellulosiques et l’hétérogénéité des polysaccharides qui les composent font que de multiples enzymes, de spécificité différente, sont synthétisées par les micro-organismes lignocellulolytiques qui les dégradent. Les champignons basidiomycètes sont reconnus pour être les micro-organismes les mieux adaptés pour la dégradation de la lignine pariétale jusqu'au stade CO2 et H2O. Pycnoporus cinnabarinus sécrète des enzymes telle que la laccase qui a la particularité de s’attaqué à la lignine. D’autres enzymes comme les estérases produites par Aspergillus niger (féruloyl estérase) participent à l’hydrolyse des liaisons esters entre les groupements phénoliques des acides cinnamiques (liés de façon covalente à la lignine) et les polysaccharides des parois (cellulose, hémicellulose et pectine). L’action de ces deux catégories d’enzymes dites «accessoires» faciliterait ainsi l’accès des glycosyl-hydrolases sécrétés par Trichoderma reesei à leurs substrats naturels qui est la cellulose. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés à la Production en fermenteur d’enzymes « libres » que sont les laccases de Pycnoporus cinnabarinus BRFM 137, la féruloyl estérase d’ Aspergillus niger BRFM 451, la manganése peroxydase de Phanerochaete chrysosporium I-1512, les xylanases et les cellulases de Trichoderma reesei CL847. Nos travaux se sont ensuite orientés vers l’étude de l’effet des enzymes fongiques « libres » sur l’hydrolyse de la paille. Nous avons pu mettre en évidence les conditions optimales permettant de libérer un maximum d’oses fermentescibles tel que le glucose. Ces résultats ont été obtenus en présence d’une combinaison enzymatique optimale à base de cellulase, de xylanase et de FAE. Une deuxième combinaison enzymatique potentielle mettant en jeu l’utilisation en séquentiel de la laccase et une cellulase à été mise au point. Enfin des essais d’hydrolyse sont réalisés en présence d’enzymes recombinantes bifonctionnelles: FLXLC et FLX. L’enzyme bifonctionnelle FLXLC s’est montrée bien plus efficace. La présence du CBM représente une stratégie capable d’améliorer nettement les rendements de saccharification. L’utilisation de surfactant lors des hydrolyses enzymatiques de la paille de blé permet d’améliorer nettement les rendements en glucose libéré.

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Lorreyte, Clarisse. "Etudes numérique et expérimentale de la synthèse de biogaz : vers la transformation thermochimique solaire de copeaux de bois." Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS033.

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La gazéification de biomasse lignocellulosique en biogaz fait partie des technologies attractives permettant de s’affranchir des énergies fossiles et de valoriser les déchets agricoles ou forestiers. Néanmoins, le développement de cette technologie est freiné par son rendement énergétique faible et la production de polluants (CO2, NOx…). La pyrolyse/gazéification par voie solaire permettrait alors de pallier certains de ces inconvénients (énergie propre et gratuite, process à haute température produisant moins de polluants). Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de développer une approche expérimentale et numérique afin de maîtriser les procédés de pyrolyse/gazéification de copeaux de bois pour mieux appréhender le développement de la gazéification solaire. D’abord, un travail détaillé de caractérisation des copeaux de bois a été réalisé, alliant diverses analyses des échantillons mais aussi des analyses basées sur l’utilisation d’images tomographiques au rayon X pour déterminer les propriétés morphologiques et, par simulation numérique, les propriétés effectives de transport des copeaux de bois. Ensuite, des essais avec un four-réacteur à échelle laboratoire ont été réalisés pour étudier le séchage, la pyrolyse et la gazéification des copeaux de bois. Ces essais nous ont permis d’étudier l’influence de paramètres comme la température en séchage et en pyrolyse ou le débit de vapeur d’eau en gazéification. En parallèle, un modèle multi-physique pour la simulation de la pyrolyse a été développé. Cet outil a permis une étude détaillé des phénomènes mis en jeu et, in fine, permettrait d’optimiser le système. Enfin, le design d’un gazéifieur solaire a été réalisé
Thermochemical conversion of lignocellulosic biomass belongs to attractive technologies which are viable routes to reduce reliance on fossil energy and to enhance carbon conversion efficiency. Nevertheless, classical gasification process via autothermal combustion of biomass presents severe drawbacks as bad yield and produced important pollutants. Solar concentrated energy enables high temperature reactions with reduced contaminating gas and higher yield. In this context, this thesis aims at developing experimental and numerical approaches to study detailed mechanism of pyrolysis and gasification processes of wood chips packed bed which are key step toward designing efficient solar gasifier. In a first time, inner properties of wood (initial composition and thermal decomposition) were studied via ultimate and proximate analyzes. Structural and morphological properties of wood chips were computed using image analysis. Effective mass and heat transport properties of the packed bed were assessed via direct numerical simulation combined with X-ray tomographic images. Then a laboratory scale device enabling to characterize pyrolysis and gasification kinetics and gas production was developed. The aim of this experimental work was to understand the impact of parameters such as drying and pyrolysis temperatures, and the steam flow rate during gasification. A multiphysical model of pyrolysis of wood chips packed bed was also developed. It allowed to perform detailed study of pyrolysis physics and in fine it will allow optimizing the pyrolysis/gasification process. Finally, a first design for a solar gasifier was reported and constitutes the basis of further studies

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Ruiz, Bailon Miguel. "Traitement physique et catalytique des vapeurs de pyrolyse flash : vers la double valorisation matière-énergie." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG025/document.

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La pyrolyse flash (PF) en un procédé thermochimique qui permet de convertir la biomasse en bio-huiles. Ces dernières sont des vecteurs énergétiques-matériaux avec un haut potentiel pour la substitution du pétrole. Néanmoins, l’acidité et la forte teneur en particules de charbon et en oxygène des bio-huiles issues d’un procédé de PF conventionnel limitent leurs utilisations à l’échelle industrielle.L’objectif principal de ce travail était d’améliorer la qualité des bio-huiles par le biais d’une unité de post-traitement ex-situ des vapeurs de PF couplant un filtre à particules à haute température (FHT) et un réacteur catalytique.Dans un premier temps, une campagne d’essais dédiée au FHT a permis de valider son efficacité et de mieux comprendre : (i) l’impact de trois paramètres (température de filtration, épaisseur de la couche de charbon déposée et teneur en matières inorganiques de la biomasse), sur la nature et l’avancement des réactions secondaires et, (ii) ses limites opérationnelles vis-à-vis de cycles de régénération.Dans un deuxième temps, différents matériaux catalytiques ont été testés sous forme d’extrudés. La zéolite microporeuse HMFI-90 s’illustre par une forte activité sur les molécules légères oxygénées (acides, aldéhydes, cétones). Une étude paramétrique a permis d’identifier un bon compromis entre gain de PCI et pertes de rendement, puis de tester sa stabilité.Finalement, nous avons testé une nouvelle gamme de catalyseur par imprégnation de nanoparticules de fer sur un support d’alumine gamma de porosité bimodale afin d’améliorer la performance du traitement catalytique vis-à-vis de la composition complexe (multicomposante et multi phasique) des vapeurs de PF. A titre exploratoire, ce deux catalyseur ont été associés en cascade et ouvrent des perspectives prometteuses pour améliorer la performance du traitement catalytique de vapeurs de PF
Flash pyrolysis (FP) is an efficient thermochemical route to convert biomass in bio-oils. Bio-oils are energetic and material renewable vectors with a high potential to replace fossil fuel. Nevertheless, bio-oils are high oxygenated and acidic liquids with a high content of solid particles. These particular physico-chemical properties are the main drawbacks that hinder the development of industrials bio-oil applications. The main goal of this work has been to upgrade the quality of flash pyrolysis oils. To reach this goal, we developed an ex-situ post-treatment unit composed of: a hot has filter unit (HGF) and a fixed bed catalytic reactor.Firstly, several experimental campaigns, conducted at laboratory and pilot scale, shown the impact of three HGF parameters (HGF temperature, HGF char thickness, and inorganic content of raw biomass) in the nature and extension of secondary reactions inside the HGF unit. In addition, limitations concerning to long-term process operation of HGF units were identified. Secondly, the catalytic activity of several materials in the form of pellets was investigated. Micro porous zeolite HMFI-90 showed a high activity on the conversion of light oxygenated molecules such as: acids, aldehydes and ketones. A parametric study allowed us to identify a compromise between the rise in the energy content of catalytic bio-oils and the loss in the organic yield. Lastly, taking into consideration the complex (multicomponent and multiphase) composition of FP vapors we explored a new cascade catalytic strategy. For that, we first tested a new catalyst formulation based on iron nanoparticles supported on hierarchical porous gamma-alumina pellets (Fe/bi-Al2O3). Then, we used both catalyst (zeolite HMFI90 and Fe/bi-Al2O3) in a cascade configuration. Our results suggested that this new cascade strategy could enhance the overall catalyst treatment performance

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Amy, de la Bretèque Emmanuel. "Etude du comportement thermique de modules photovoltaïques en vue de la prédiction de leur production." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11063.

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L’étude s’inscrit dans le cadre de la caractérisation en ensoleillement réel de modules photovoltaïques au silicium cristallin, pour la production d’électricité injectée au réseau. La performance de ces modules est décrite en terme de puissance crête et de rendement standard, relatifs à des conditions standard de test (STC). Sur le terrain, elle décroît par rapport aux conditions STC, de façon linéaire avec la température de fonctionnement des modules. L’objectif des travaux présentés est de proposer une modélisation ducomportement thermique des modules qui puisse être intégrée aux algorithmes de prédiction de performance en conditions réelles de fonctionnement. Pour cela, on calcule le niveau moyen de température de module pour tous les niveaux d’éclairement possibles : cette grandeur est une des données des profils de site, qui consistent à décrire un climat local du point de vue de l’éclairement. L’expression du bilan énergétique, complétée par des modèles phénoménologiques de description des pertes thermiques, permet d’obtenir la température de module, dont on prend une moyenne pondérée par la densité de probabilité de la vitesse de vent. Enfin, suivant une hypothèse d’indépendance, au sens des variables aléatoires, de la vitesse du vent et de l’éclairement, on propose une description du climat local, en vue de l’estimation de son potentiel photovoltaïque, en termes de grandeurs pondérées en énergie. Une étude expérimentale d’un système de 1,1 kWc surimposé en toiture illustre et valide les méthodes proposées
The framework of this study is the field performance assessment of gridconnected photovoltaic modules. The efficiency of crystalline silicon modules under field conditions decreases linearly with their operating temperature, compared to the efficiency under standard test conditions (STC). Hence, neither the peak power nor the efficiency at STC is representative of the mean operating performance. The purpose of this work is to develop a model for the PV modules thermal behaviour, which may easily be implemented in field performance assessment prediction methods. The model delivers an estimate of mean module temperature over the whole plane-of-array irradiance range, which is a parameter of the site profile description of local climates. The wind speed probability density function enables taking the average solution of the module energy balance equation. A quantification of thermal losses is achieved by empirical optimization of phenomenological models. Supposing that wind speed and solar irradiance might be considered independent as stochastic variables eventually delivers a characterization of local climate by energy-weighted averages of meteorological parameters. The experimental study of a 1. 1 kWp roof mounted photovoltaic systems illustrates and validates the proposed models

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Halladjian, Garabed. "Recherche de neutrinos cosmiques de haute-énergie émis par des sources ponctuelles avec ANTARES." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00798866.

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L'objectif de cette thèse est la recherche des neutrinos cosmiques de haute énergie émis par des sources ponctuelles avec le télescope á neutrino ANTARES. La détection des neutrinos cosmiques de haute énergie peut apporter des réponses à des problèmes importants comme l'origine des rayons cosmiques et les procédures d'émission des rayons $\gamma$. Dans la première partie de la thèse, le flux des neutrinos émis par des sources galactiques et extragalactiques et le nombre des événements qui peut être détecté par ANTARES sont estimés. Cette étude utilise les spectres des rayons $\gamma$ des sources connues en tenant compte de l'absorption de ces rayons par la lumière extragalactique diffuse. Dans la deuxième partie de la thèse, le pointage absolu du télescope ANTARES est étudié. Étant situé à une profondeur de 2475 m dans l'eau de mer, l'orientation du détecteur est déterminée par un système de positionnement acoustique qui utilise des ondes de basse et haute fréquences entre la surface de la mer et le fond. La troisième partie de la thèse est la recherche des sources ponctuelles de neutrinos avec les données d'ANTARES. L'algorithme de recherche est basé sur une méthode de maximisation du rapport de vraisemblance. Il est utilisé dans deux stratégies de recherche; ''la stratégie de recherche avec des sources candidates'' et ''la stratégie de recherche dans tout le ciel''. L'analyse des données de 2007+2008 n'a pas marqué une découverte. Les meilleures limites supérieures au monde sur les flux de neutrinos provenant des différentes sources dans l'Hémisphère Sud sont établies.

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Collard, François-Xavier. "Nouvelles stratégies catalytiques pour la gazéification de la biomasse : influence de métaux imprégnés sur les mécanismes de pyrolyse." Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2022.

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Le développement des voies de valorisation de la biomasse par gazéification, très prometteuses pour la production de biocarburants, est ralenti à cause de la concentration trop élevée de goudrons dans le gaz produit par ce procédé. Des travaux récents ont montré que les métaux, lorsqu’ils sont imprégnés dans la biomasse, limitent la génération des goudrons primaires, produits lors de l’étape de pyrolyse qui précède les réactions d’oxydation. L’objectif principal de ce travail est d’étudier l’influence des métaux imprégnés sur les mécanismes de pyrolyse et sur les rendements en goudrons de cette étape. La réactivité du char formé, qui est dopé en métal, par rapport aux réactions d’oxydation a également été évaluée. L’étude de l’influence du fer et du nickel sur la pyrolyse des principaux polymères qui constituent la biomasse (cellulose, xylane, lignine) et d’échantillons de biomasses a permis de mettre en évidence que les métaux favorisent principalement les mécanismes de formation du char, ce qui inhibe les réactions de dépolymérisation et de fragmentation, responsables de la production des goudrons. Imprégné dans les phases amorphes des polysaccharides, le nickel catalyse aussi des réactions de dépolymérisation. Ce résultat explique que la réduction des rendements en goudrons soit plus forte avec le fer qu’avec le nickel. Par contre, le nickel est plus efficace pour limiter la production des molécules contenant un noyau benzénique et pour catalyser des réactions secondaires des matières volatiles, comme le reformage à la vapeur. Lors des expériences de gazéification de char dopé en fer, des problèmes de désactivation du catalyseur métallique, qui conduisent à un ralentissement de la cinétique de la réaction d’oxydation, sont observés. Au contraire, l’activité catalytique du nickel est stable et rend possible les réactions d’oxydation du char au CO2 à 600 °C et à la vapeur d’eau à 500 °C. Ces résultats indiquent que l’approche, qui consiste à imprégner des métaux dans la biomasse, permet d’envisager la mise en oeuvre de procédés de gazéification à basse température ; ce qui limiterait le problème des goudrons et permettrait d’améliorer l’efficacité énergétique des procédés
The very promising development of the use of biomass for biofuel production by gasification is slowed down owing to too high tar concentration in the gas produced by this process. Recent works showed that, when impregnated in biomass, metals display catalytic activity that results in a significant decrease in the production of the primary tars, during the pyrolysis step, which precedes the oxidation reactions. The main aim of this work was to assess the effect of impregnated metals on pyrolysis mechanisms and on the tar yield of this step. The reactivity of the metal-doped char produced, during the oxidation reactions, was also evaluated. The study of the influence of iron and nickel on the pyrolysis conversion of the main polymers that form biomass (i. E. Cellulose, xylan and lignin) and of biomass samples showed that impregnated metals mainly catalyzed the mechanisms of char formation. This phenomenon inhibited the depolymerization and fragmentation reactions, which are responsible for most tar formation. When impregnated in the amorphous phase of the polysaccharides, nickel also promoted some depolymerization reactions. This result explains the bigger decrease in tar production obtained with iron than with nickel. However, nickel was more efficient in limiting the production of molecules containing a benzene ring and to catalyze the secondary reactions of volatile compounds. During gasification tests, the conversion of the iron-doped char revealed problems of deactivation of the metal catalyst, which led to a decrease in the reaction rate of the oxidation reaction. On the contrary, the catalytic activity of nickel was stable and made possible the oxidation reactions of char at 600 °C with CO2 and at 500 °C with steam. These findings show that the approach which consists in impregnating biomass with metals, allows considering the implementation of gasification processes at low temperature, which could limit the tar problem and could improve the energy conversion efficiency of these processes

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Alayoubi, Ranim. "Production de bioéthanol à partir d'hydrolysats enzymatiques de substrats (ligno)cellulosiques prétraités par des liquides ioniques." Thesis, Amiens, 2019. http://www.theses.fr/2019AMIE0009.

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La biomasse lignocellulosique (BLC), composée des déchets végétaux agricoles et/ou forestiers, représente une ressource renouvelable prometteuse pour la production de bioéthanol de deuxième génération et faire face à l'épuisement des énergies fossiles. Le procédé de valorisation de la BLC appliqué ici comprend une étape de prétraitement par deux liquides ioniques (LI) hydrophiles dérivés d'imidazolium, le 1-éthyl-3-méthylimidazolium acétate [Emim][OAc] et le 1-éthyl-3-méthylimidazolium méthylphosphonate [Emim][MeO(H)PO2], puis une hydrolyse enzymatique par des cellulases de Trichoderma reesei et des xylanases de Trichoderma longibrachiatum, suivie d'une étape de fermentation éthanolique microbienne testée sur quatre espèces de levures: Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus, Scheffersomyces shehatae et Scheffersomyces stipitis. Deux BLC réelles ont été étudiées : le saule blanc (résidu forestier) et le son de blé désamidonné (résidu agricole). Les résultats ont montré que le prétraitement des BLC aux LI à 35°C permet une augmentation de la digestibilité enzymatique des polysaccharides (rendements en glucose jusqu'à +56,7% et rendements en xylose jusqu'à +31,1%) par rapport au contrôle sans prétraitement. De plus, la performance des procédés de fermentation éthanolique est améliorée d'un facteur 1,3 à 4,6 en fonction du substrat étudié et de l'espèce de levure utilisée. Ainsi, les LI sont des solvants prometteurs pour le prétraitement de la (ligno)cellulose à basse température permettant une hausse des rendements d'hydrolyse enzymatique et de production éthanolique
The lignocellulosic biomass (LCB), derived from forest and/or agricultural residues, represents a promising and renewable feedstook to produce second generation bioethanol and to handle the depletion of fossil fuels. The bioethanol production process applied in this study starts with a LCB pretreatment using two hydrophilic imidazolium-based ionic liquids (ILs), the 1-éthyl-3-méthylimidazolium acétate [Emim][OAc] and the 1-éthyl-3-méthylimidazolium méthylphosphonate [Emim][MeO(H)PO2], followed by an enzymatic hydrolysis by cellulases from Trichoderma reesei and xylanases from Trichoderma longibrachiatum and a microbial ethanolic fermentation tested with four yeast species: Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus, Scheffersomyces shehatae and Scheffersomyces stipitis. Two real LCBs were studied : the white willow (forest residue) and the destarched wheat bran (agricultural residue). The results showed that IL-pretreatment of LCBs at 35°C improves the polysaccharides enzymatic digestibility (up to +56.7% for glucose yields and up to +31.1% for xylose yields) in comparison with the control without pretreatment. In addition, the performance of ethanolic fermentation processes is enhanced by a factor of 1.3 to 4.6 depending on the substrate studied and the yeast species used. Thus, ILs are promising solvents for the pretreatment of (ligno)cellulose at low temperatures allowing an improvement in enzymatic hydrolysis and ethanolic production yields

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Lefebvre, Emeline. "Procédé par absorption avec stockage d’énergie solaire intersaisonnier intensifié par la cristallisation de l’absorbant : recherche & caractérisation thermodynamique de nouveaux couples : conception de la cuve de stockage." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10248.

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Le potentiel de l'énergie solaire comme énergie renouvelable a été largement démontré depuis plusieurs années. Le stockage inter-saisonnier de cette énergie peut être réalisé au moyen d'un nouveau procédé basé sur l'absorption de la vapeur d'eau par une solution saline. L'innovation de ce procédé réside en la cristallisation du sel dans la cuve de stockage pour optimiser les capacités de stockage. Une étude préalable a été réalisée en utilisant le bromure de lithium (LiBr) comme absorbant avec des rendements thermiques très encourageants. Toutefois, son prix élevé ne permet pas d'envisager son utilisation dans un procédé industriel. L'objectif de cette thèse est d'évaluer et de déterminer de nouveaux couples d'absorption potentiellement utilisables industriellement dans ce procédé. Le premier chapitre présente une étude bibliographique des procédés de stockage, plus particulièrement ceux basés sur l'absorption. Les deuxième et troisième chapitres présentent les propriétés thermodynamiques des sels, obtenues par des mesures calorimétriques et de pressions de vapeur, et le calcul des paramètres procédés qui ont conduit au choix du couple de sorption permettant de répondre à l'ensemble des spécifications du procédé. Le quatrième chapitre présente l'étude de l'équilibre solide/liquide/vapeur de ce nouveau couple, pour obtenir l'ensemble des données de base nécessaires pour l'étude de la cristallisation du sel dans l'eau, et sa comparaison avec le couple LiBr/H20. Ce point est présenté dans le dernier chapitre en synergie avec des modélisations CFD des écoulements au sein de la cuve de stockage
The use of solar energy as a renewable energy has been widely demonstrated since many years. Thermal solar energy storage is an interesting way of reducing gas emissions. This storage can be achieved using water vapor absorption-desorption in a binary system with a desiccant salt. The innovation of this project is the crystallization of the salt solution as its temperature falls under the storage temperature to optimize the storage capacity. A previous work was realized using LiBr as absorbent. In spite of its interesting efficiency, two major drawbacks have been underlined: its price and its low storage capacity. This work is dedicated to evaluate and characterize new potential candidates of absorbent usable in the industrial process. The first chapter presents a bibliography report of the various thermal energy processes. The second and third chapters display the thermodynamical properties of the selected binary systems, calculated from calorimetric and vapor pressure measurements, and calculated process parameters which lead to select the new absorbent. The fourth chapter is based on the study of the solid/liquid/gas equilibrium of the new binary system and of LiBr/H20 to characterize the crystallized phases in many different equilibrium states. Finally, the last chapter presents a preliminary study of the CFD modeling of the non-isothermal flow in the storage tank and the suggested geometries tested for the crystallization of KHCOO in the storage tank

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Niedercorn, F. "Recherche de particules supersymétriques dans le canal jets et énergie manquante auprès du détecteur ATLAS." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00640136.

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Cette thèse présente l'état de la recherche de particules supersymétriques dans le cadre spécifique du modèle mSUGRA au LHC avec le détecteur Atlas. Elle est basée sur les données prises entre 2010 et 2011 et présente aussi certains aspects du travail réalisé en amont par la collaboration pour obtenir ces résultats.

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Gibelin, Julien. "Recherche de résonances dipolaires de basse énergie dans le ^{26}Ne, noyau riche en neutrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011600.

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Анотація:

Nous avons effectué l'excitation Coulombienne, sur une cible de plomb, d'un faisceau exotique à 58 MeV/nucléon de 26Ne, noyau riche en neutrons, afin d'étudier la possible existence de résonances dipolaires pygmées au dessus du seuil d'émission neutron. L'expérience a été conduite auprès de l'accélérateur de l'institut RIKEN, à Tokyo (Japon) et incluait un détecteur de gammas, un hodoscope pour particules chargées et un détecteur de neutrons.
A l'aide de la méthode de la masse invariante appliquée dans la voie de décroissance 25Ne+n, et en comparant la section efficace de réaction sur le plomb et sur une cible légère d'aluminium, nous observons de la force de moment angulaire égal à un entre les seuils d'émission un neutron et deux neutrons. A l'aide des distributions angulaire de diffusion du 26Ne nous en confirmons la nature et extrayons la valeur de probabilité de transition réduite dipolaire correspondante B(E1) = 0.54 (0.18) e2fm2. Notre méthode nous permet aussi d'accéder pour la première fois aux rapports d'embranchement de la décroissance d'une résonance pygmée.
Par ailleurs, en détectant les photons de décroissance des états au-dessous du seuil d'émission neutron et en analysant les distributions angulaires de diffusion du 26Ne correspondant au premier état excité 2+, nous en déduisons sa probabilité de transition réduite, à partir de l'état fondamental. La valeur obtenue de B(E2) = 87 (13) e2fm4 est en désaccord avec le résultat d'une expérience précédente.

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Dastgheibi, Fard Ali. "Étude d’un détecteur sphérique gazeux pour la recherche d’événements rares à bas seuil en énergie." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112297/document.

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Le détecteur proportionnel sphérique gazeux, SPC (Spherical Proportional Counter), est un nouveau concept de détecteur de particules. Ses principales caractéristiques sont : un seuil très bas en énergie indépendant du volume (faible capacité électronique), une bonne résolution en énergie, une grande robustesse et une seule voie de lecture. SEDINE, un détecteur bas bruit de fond, destiné à la recherche de matière noire légère, a été fabriqué et installé au Laboratoire Souterrain de Modane. Il est actuellement opérationnel et vise à mesurer les évènements rares à bas seuil en énergie. La sensibilité dans la détection d’événements rares étant à basse énergie directement corrélée au niveau du bruit de fond du détecteur, la diminution du seuil en énergie ainsi que celle du bruit de fond ont été la problématique principale de cette thèse. Un effort important a été consacré à la mise en opération du dispositif expérimental. Plusieurs paramètres de détection ont été optimisés : homogénéité du champ électrique dans le volume de l’enceinte, tenue aux étincelles, niveau du bruit de fond électronique et l’étanchéité du détecteur. Le détecteur a été optimisé pour assurer un fonctionnement avec un gain stable à haute pression. La modification du blindage, les nettoyages de l’enceinte du détecteur et l’ajout d’une tente anti-Radon ont permis de réduire significativement le bruit de fond de SEDINE. Les progrès accomplis ont permis d’augmenter la sensibilité du détecteur à basse énergie à une valeur comparable, pour des WIMPs à basse masse, aux autres expériences de recherche souterraines. Nous présentons donc des résultats avec un bruit de fond mesuré, dans la région du keV, qui nous permet de donner une figure d’exclusion compétitive pour la production de la matière noire légère
The Spherical gaseous detector (or Spherical Proportional Counter, SPC) is a novel type of a particle detector, with a broad range of applications. Its main features in- clude a very low energy threshold which is independent of the volume (due to its very low capacitance), a good energy resolution, robustness and a single detection readout channel. SEDINE, a low background detector installed at the underground site of Laboratoire Souterrain de Modane is currently being operated and aims at measuring events at a very low energy threshold, around 40 eV. The sensitivity for the rare events detection at low energy is correlated to the detector background and to the decreasing the level of energy threshold, which was the main point of this thesis. A major effort has been devoted to the operating of the experimental detector. Several detection parameters were optimized: the electric field homogeneity in the sphere, keeping clear of sparks, the electronic noise level and the leak rate of the detector. The detector is optimized for operation with a high pressure stable gain. The modification of the shield, cleanings of the detector and the addition of an anti-Radon tent have significantly reduced the background of SEDINE. Progress has increased the sensitivity of the detector at low energy up to a value comparable to the results other underground research experiences for the low mass WIMPs. We will present the results with a measured background in the region of keV, which has allowed us to show a competitive figure of exclusion for the production of light dark matter

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Niedercorn, François. "Recherche de particules supersymétriques dans le canal jets et énergie manquante auprès du détecteur ATLAS." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066672.

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Khalef, Nawel. "Contributions méthodologiques et instrumentales aux études d'interaction solide-vapeur et transformations cristallines induites en recherche et développement pharmaceutique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10015.

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Une méthodologie d'approche et une instrumentation basées sur]e suivi de l'activité thermique, liée aux transformations étudiées sous pression de vapeur contrôlée avec grande précision, sont proposées pour des applications en R&O et production pharmaceutique. L'approche permet de mener les études de stabilité/compatibilité et d'identifier des pressions de vapeur critiques pour des transformations de type amorphe-cristallin. Elle permet également la caractérisation de surface de poudres pharmaceutiques rapidement et avec grande précision. Elle tient compte du caractère hétérogène de la surface et de ]a solubilité. Le principe de mesure, la précision, la fiabilité et la rapidité de la méthode sont présentés. La validation du système ainsi que de nombreux cas d'études difficiles, rencontrés en R&O avec des matières premières pharmaceutiques chimiquement définies ou non, sont montrés et discutés. Les abus d'interprétation rencontrés dans la littérature lors des mesures du taux d'amorphe par cristallisation induite, utilisant des solutions saturées en ampoules fermées en calorimétrie, sont critiqués et les raisons physicochimiques de leurs limites expérimentalement, démontrées. Des alternatives utilisant l'approche nouvelle décrite sont proposées et testées. Cette approche nouvelle, combinée aux méthodes classiques (CLHP, RMN, ORX. . . ) permet l'étude de stabilité du cromoglycate de sodium en solution et à l'état solide. Les différentes étapes de son hydratation et ses transformations pseudopolymorphiques sont identifiées. Au-delà de la mesure analytique, l'instrumentation peut être utilisée pour simuler en miniature des conditions de production en vue de leur optimisation
A methodology together with an instrumental approach, consisting of thermal activity tracing due to changes of the vapour pressure to which the sample is exposed are proposed for solving various pharmaceutieal research, development and production problems. They allow carrying out stability/compatibility testing and studies of the effect ofvapour pressure upon ingredients physical stability, such as amorphous to crystalline changes and amorphous content measurements. Critical vapour pressures of the material are determined. They also allow solid surface characterizations such as sorption isotherms and surface energies assessments that take into account the surface heterogeneity and solubility of the material. Measuring principle and system validation are presented. Numerous examples offTequently encountered prob]ems while manipulating pharmaceutica] ingredients either chemically defined or not, are presented. Procedures reported in the literature, for amorphous content detennination using mierohygrostats containing saturated salt solutions and calorimetrie measurements are questioned and shown to be based upon wrong assumptions. The physicochemical phenomena underlying there limitations are exposed and experimentally shown. Alternative solutions using the approach described above are proposed and experimentally tested. This approach together with classical methods (HPLC, MNR, XRD. . . ) allows studying the stability of sodium cromoglycate in solution and as solid. Its various hydration steps and pseudopo]ymorphic changes are identified. More than a precious analytical tool, the instrument can be used to scale down and monitor processes for production conditions optimization

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Mughal, Arshad Saleem. "Valorisation industrielle intégrée d'agro-ressources non alimentaires : contribution au développement d'une méthodologie d'analyse énergétique et environnementale basée sur le génie des procédés." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT042G.

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Les secteurs agro-energie et agro-industrie sont consideres simultanement. Un interface conceptuel permettant de mieux comprendre l'exploitation rationelle de cultures non alimentaires telles que le ble, le sorgho, la canne a sucre etc, en vue de la production simultanee de divers produits et sous produits: papier, sucre, biocarburants, electricite, est propose et ceci dans la perspective de l'adaptation a l'environnement et a sa sauvegarde. Le travail permet de combiner puis de synthetiser des informations disponibles issues de sources diverses, sur l'environnement, l'energie, la technologie et la science relatives a des cultures non alimentaires et de leur valorisation industrielle. L'etude est basee sur le genie des procedes et conduit a des estimations quantitatives utilisables comme aides a la decision. Le systeme considere va de la culture aux produits finis. La mise en uvre de la methodologie utilise la programmation lineaire. Trois niveaux sont consideres. L'integration des procedes repose sur la possibilite de productions agricoles diverses suivies de transformations et raffinages varies. L'integration energetique est basee sur la technologie de la cogeneration, et l'integration environnementale est developpee a partir d'une approche systeme basees sur des bilans entree-sortie. Le systeme global d'analyse est organise en modules, par exemple: analyse meso-energetique, analyse meso-environnementale, strategie de couplage industriel, evaluation pour l'exploitation de terrains en jacheres, etc chacun de ces modules est constitue par divers modeles lies entre eux. La methodologie permet de discerner diverses options de couplage d'unites industrielles en fonction des produits: papier, sucre, biocarburants, electricite, des types de cultures possibles et de la situation geographique

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Epane, Géraldine. "Oxydation des sucres via la technologie des micro-ondes, en vue d’obtenir des acides carboxyliques." Amiens, 2010. http://www.theses.fr/2010AMIE0123.

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Анотація:

Ces travaux ont pour finalité, la préparation des acides carboxyliques à partir de la dégradation de ressources glucidiques. Des synthèses assistées par micro-ondes et dans des conditions sans solvants combinées à l’utilisation de supports solides ont été privilégiées dans un souci environnemental et énergétique. Dans un premier temps, la dégradation alcaline de glucides simples tels que le glucose, le fructose, le mannose et le saccharose sur support alumine (Al2O3) a été investiguée. Par la suite, une deuxième voie de synthèse utilisant des oxydants forts également supportés sur alumine a été étudiée. Puis, la dégradation acide du glucose ou du fructose à partir d’un acide jouant le rôle à la fois de support solide et de catalyseur a été réalisée. Dans ces travaux, les plans d’expériences ont été utilisés dans le but de minimiser les essais d’une part, mais également pour étudier les effets des différents paramètres opératoires en vue d’une optimisation des procédés
This work aims, the preparation of carboxylic acids starting from glucidic resources degradation. Microwaves organic syntheses under solventless conditions combined with the use of solid supports were privileged in an environmental and energy concern. Initially, the alkaline degradation of simple carbohydrates such as glucose, fructose, mannose and saccharide on support alumina (Al2O3) was investigated. Thereafter, a second way of synthesizing carboxylic acids using strong oxidants also supported on alumina was studied. Finally, the acid degradation of glucose or fructose starting from an acid with both a catalytic and a solid support properties was carried out. In this work, the experimental designs were often used with an aim of minimizing the experiments on the one hand, but also to study the effects of the various operational parameters for an optimization of the processes

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Bernardon, Guillaume. "Hydrodésoxygénation de molécules modèles sur catalyseur sulfures de nickel et de molybdène déposés sur alumine." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2331.

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Анотація:

L'objectif general de ce travail etait d'examiner la possibilite d'introduire les huiles de pyrolyse de la biomasse dans les charges des unites d'hydrotraitement. Il fallait donc savoir s'il etait possible de convertir des molecules oxygenees dans les conditions de l'hydrotraitement sur le meme type de catalyseur et en presence de molecules caracteristiques des charges a hydrotraiter, notamment les molecules azotees. Cette etude a donc porte sur la transformation de molecules oxygenees modeles, et plus particulierement le benzofuranne, dans des conditions proches de la realite industrielle (reacteur dynamique, 350c, pression d'hydrogene: 50 bar, catalyseur nimo/al#2o#3). La transformation du benzofuranne se produit par l'intermediaire du 2-ethyl phenol qui s'hydrogene ensuite pour conduire au 2-ethyl cyclohexanol. Ce dernier se deshydrate tres rapidement en ethylcyclohexene, lui meme s'hydrogenant tres vite en ethylcyclohexane. Une reaction parallele d'hydrogenolyse, minoritaire, permet d'obtenir l'ethylbenzene directement a partir du 2-ethyl phenol. Le benzofuranne exerce un effet inhibiteur important sur la transformation de son intermediaire: le 2-ethyl phenol, ce qui explique la faible hydrodesoxygenation obtenue meme a conversion elevee du benzofuranne alors que l'hydrodesoxygenation du 2-ethyl phenol dans les memes conditions de reaction est importante. La comparaison des differentes reactions d'hydrotraitement a montre que l'hydrodesulfuration etait la plus facile des reactions d'hydrotraitement tandis que l'hydrodesazotation etait la plus difficile. Le schema reactionnel de l'hydrodesulfuration est different de celui de l'hydrodesoxygenation puisque le benzothiophene conduit directement a l'ethylbenzene sans passer par le 2-ethylcyclohexanethiol. Le produit final de l'hydrodesazotation est l'ethylcyclohexane comme dans le cas de l'hydrodesoxygenation. Enfin, il existe un effet inhibiteur tres important mais totalement reversible de la n-butyl amine sur la decomposition du benzofuranne, du a une competition a l'adsorption sur les sites actifs

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Birot, Anne. "Caractérisation de catalyseurs Rhodium et Nickel/ CexZr1-xO2 pour la production d'hydrogène par vaporeformage de l'éthanol." Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2304.

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Анотація:

Ce travail avait pour objectif d'étudier le comportement catalytique des catalyseurs métalliques (Rh ou Ni) supportés sur des oxydes de terres rares CexZr1-xO2 dans la réaction de vaporeformage de l'éthanol ex-biomasse. Le catalyseur 1%Rh/Ce0,50Zr0,50O2 a montré une bonne activité avec un bon rendement en hydrogène. Par la suite les travaux se sont orientés d'une part vers la compréhension des réactions d'inter-conversion entre H2, CO et CO2 qui conduisent à la formation de CH4 et d'autre part vers la caractérisation des propriétés intrinsèques des catalyseurs. Ces études nous ont confirmé le caractère basique des catalyseurs ainsi que leur activité en hydrogénation. Par ailleurs, la grande activité des catalyseurs dans la réaction d'hydrogénation de CO a permis de mettre en évidence la nécessité d'utiliser un catalyseur qui soit moins actif en hydrogénation et qu'il possède un caractère basique afin d'améliorer le rendement en hydrogène
This work concerned a study on catalytic behaviour of metallic catalysts (Rh or Ni) supported on earth rare oxides CexZr1-xO2 in ethanol steam reforming in order to hydrogen production. Catalyst 1%Rh/Ce0,50Zr0,50O2 showed a good activity with a good hydrogen yield. We turned a study onto understanding inter-conversion reaction between H2, CO and CO2 which lead to CH4 formation. We can also study intrinsic properties of catalysts. We can confirm basic character of catalysts and a good hydrogenation activity. A good activity in CO hydrogenation allowed to evidence a necessity to use a catalyst which less active in hydrogenation reaction and with a basic character in order to improve hydrogen yield

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Schaetzle, Olivier. "Développement et étude d’une pile à combustible microbienne en vue d’une application dans le traitement des eaux." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S222.

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Bouzid, Ourdia. "Exploration de la biodiversité des champignons filamenteux pour leur aptitude à produire des enzymes de transformation de composés aromatiques végétaux." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11002.

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Анотація:

Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont eu pour objectif l'exploration de la biodiversité des champignons filamenteux, Aspergillus et Pycnoporus, pour leur aptitude à produire des enzymes de transformation de composés aromatiques végétaux. En premier lieu, des espèces d'Aspergillus sections Nigri, Flavi et Terrei ont été étudiées pour leur capacité à produire des féruloyl estérases de types A et B sur xylane d'avoine et pulpes de betterave. En deuxième lieu, le reclassement taxonomique de seize souches appartenant aux Aspergillus niger aggregate a été réalisé par comparaison de leurs séquences codant pour les ITS et les β-tubulines à celles de souches type. En troisième lieu, un filtrat de culture d'Aspergillus niger BRFM442 riche en activité féruloyl estérase a été mis en oeuvre sur des margines d'olives afin de libérer des composés phénoliques monomériques d'intérêt. En dernier lieu, la biodiversité du genre Pycnoporus a été explorée par une approche protéomique.

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Bessaad, Abdelwahab. "Les récoltes intensives de bois-énergie : risque environnemental et gain économique." Thesis, Orléans, 2020. http://intranet.univ-orleans.fr/bibliotheques/theses/103711_BESSAAD_2020_archivage.pdf.

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Анотація:

La filière forêt-bois est un secteur stratégique pour l’atténuation des changements climatiques, notamment grâce à la production du bois-énergie. Toutefois, les récoltes intensives de biomasse peuvent induire à une perte de fertilité des sols forestiers sur le long terme. Le travail de thèse s’articule autour de la durabilité de la récolte de bois-énergie avec (1) un volet environnemental, qui concerne la quantification des retours d’éléments minéraux via la lixiviation pendant la phase de réessuyage, la caractérisation de la biomasse exportée ainsi que l’évaluation des bois morts au sol (2) un volet économique avec une évaluation des impacts économiques d’une potentielle baisse de productivité et leur mise en relief avec les choix possibles de coupe et de traitement sylvicoles.Le réessuyage des arbres s'est avéré insatisfaisant pour un retour optimal de nutriments contenus dans les feuilles et brindilles. Plus de la moitié de nutriments reste exportée de la forêt après trois mois de réessuyage. Les volumes de bois morts permettant de maintenir la fertilité des forêts et leur biodiversité étaient faibles (<10 %) et en deçà des recommandations actuelles. Le risque de baisse de productivité sur le long terme est donc très élevé par rapport aux pratiques étudiées.D’un point de vue économique, la récolte par arbres entiers améliore la rentabilité de la forêt de 40 % en moyenne par rapport à une récolte conventionnelle, tandis qu’une baisse potentielle de croissance annuelle des arbres de 3 % en moyenne a conduit à une rentabilité équivalente au système de récolte conventionnelle. Le maintien de niveaux recommandés de résidus au sol (30%) n’affecte pas beaucoup la rentabilité espérée par la récolte totale de bois, -10 % en moyenne.Les propriétaires forestiers doivent être sensibilisés au rôle des résidus de récolte, accompagnés techniquement et financièrement par les gestionnaires et les politiques forestières afin d'assoir durabilité environnemental et économique de l’exploitation de bois sur le long terme
Forest-wood sector is a strategic sector for the mitigation of climate change, in particular through the production of fuelwood. However, the intensive harvesting of biomass can lead to a loss of forest soil fertility in the long term. The thesis work focuses on the sustainability of energy wood harvesting with (1) an environmental component, which concerns the assessment of nutrient returns by leaching during the pre-drying period, the characterization of exported biomass as well as the evaluation of dead wood on the ground (2) an economic component with an assessment of the economic impacts of a potential drop in productivity and their highlighting with the possible choices of cutting and silvicultural treatments.The Pre-drying operation of the trees proved to be unsatisfactory for an optimal return of nutrients contained in leaves and twigs. More than half of the nutrients remain exported from the forest after three months of pre-drying. The volumes of dead wood left on forests to maintain soil fertility and biodiversity were low (<10%) and below current recommendations. The risk of reduced productivity in the long term is therefore very high for the studied practices. From an economic side, whole-tree harvesting improves forest profitability on average by 40% compared to conventional harvesting, while a potential decrease in annual tree growth of 3% on average led to equivalent profitability as for conventional harvesting system. Maintaining recommended levels of ground residue (30%) does not significantly affect the expected profitability of the total wood harvest, -10% on average. Forest owners need to be aware of the role of harvest residues, supported technically and financially by forest managers and policies in order to ensure the environmental and economic sustainability of wood harvesting in the long term

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Kado, Marumi. "Recherche du boson de Higgs dans le canal à énergie manquante avec le détecteur ALEPH à LEP2." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006569.

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Sadeghin, Bahareh. "Effect of light supply on the hydrocarbon enriched microalga, Botryococcus braunii BOT-22." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4033/document.

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Анотація:

Botryococcus braunii Bot-22 a été cultivée dans un photobioréacteur plat dans des conditions photoautotrophiques continues. Deux densités de flux de photons (PFD) de 50 et 500 μmol quanta m-2 s-1, deux taux de dilution de 0.178 et 0.357 d-1, trois concentrations différentes d'oxygène dissous et deux périodes de exposition à la lumière ont été appliquées pour produire de différentes productions de biomasse et 'd'hydrocarbures et de profil d’acides gras. L'augmentation de dix fois du PAR-PFD appliqué sur la surface du photobioréacteur induit une augmentation transitoire du rEX, avant d'atteindre un nouvel état stationnaire correspondant à une productivité de la biomasse de 21.34 g m-2 d-1, qui représente une augmentation de 360 % par rapport à la productivité obtenu sous 50 μmol quanta m-2 s-1. En revanche, aucun changement apparent de rEX n'a été observé après avoir doublé le taux de dilution à PFD constant et cela malgré une double augmentation de la productivité de la biomasse jusqu'à 47.8 g m-2 d-1. La productivité des hydrocarbures extracellulaires a suivi la même tendance que les celle de biomasse, atteignant une valeur maximale de 12.4 g m-2 d-1 pour un rendement estimé de la biomasse sur l'apport lumineux de 1.1 g mol de photons-1. La productivité d'hydrocarbures la plus élevée correspondait aux photons continus, une dilution de 0.357 d-1, 500 μmol quanta m-2 s-1 et à 4 % de la concentration d'oxygène dissous. Les principaux acides gras du «B. braunii race B strain BOT-22 fatty acids » étaient l'acide oléique, l'acide palmitique, l'acide a-linoléique, et l'acide stéarique
Botryococcus braunii Bot-22 was cultivated in a flat-panel photobioreactor under continuous photoautotrophic conditions. Two photon flux densities (PFD) of 50 and 500 μmol photons m-2 s-1, two dilution rates of 0.178 and 0.357 d-1, three different dissolved oxygen concentration and two light periods were applied to provide different biomass and hydrocarbon production and fatty acids profile. The tenfold increase of the PAR-PFD applied on the photobioreactor surface induced a transient increase of rEX, before reaching a new steady state corresponding to a biomass productivity of 21.34 g m-2 d-1, a 360 % increase as compared to the productivity obtained under 50 μmol photons m-2 s-1. By contrast, no apparent change of rEX was observed after doubling the dilution rate at constant PFD, despite a twofold increase of the biomass productivity, up to 47.8 g m-2 d-1. The extracellular hydrocarbons productivity followed the same trend as the biomass data, reaching a maximal value of 12.4 g m-2 d-1 for an estimated biomass yield on light supply of 1.1 g mol photons-1. The highest hydrocarbon productivity was corresponding to continuous light, dilution rate of 0.357d-1, 500 μmol photons m-2 s-1 and 4 % of dissolved oxygen concentration. The main fatty acids of B. braunii race B strain BOT-22 fatty acids were, oleic acid, palmitic acid, a-linoleic acid, and stearic acid

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Rengel, Ana. "Energy and environmental analyses of a bioreactor for microalgae culture for energy production." Paris, ENMP, 2010. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00631067.

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Анотація:

Les microalgues sont des organismes photosynthétiques considérés pour la production d'énergie. Les photobioréacteurs sont des systèmes fermés avec des productivités plus importantes que les bassins ouverts. Cette étude concerne l'expérimentation et la modélisation d'un réacteur du type « airlift à circulation interne». Des microparticules sont ajoutées pour modéliser les concentrations d'algues dans le réacteur. Les fractions du gaz et les vitesses du liquide ne sont pas affectées par la présence de microparticules. La distribution de la lumière dans le réacteur est calculée en considérant les concentrations de la biomasse et les propriétés optiques des algues. La lumière est atténuée de la paroi jusqu'au centre du réacteur et cette atténuation augmente avec la concentration de la biomasse. Les productivités de biomasse, estimées en utilisant deux modèles biologiques, montrent que celles obtenues dans les photobioréacteurs sont plus élevées que celles obtenues dans les bassins ouverts. La capacité du réacteur pour absorber du CO2 et produire de l'O2 est évaluée selon les productivités obtenues. A intensités lumineuses modérées, l'O2 dissout n'atteint pas le niveau d'intoxication, même pour de faibles débits d'air. Le CO2 et le CIT deviennent limitant si de l'air naturel est injecté dans le bioréacteur. Il est donc nécessaire d'injecter de l'air enrichi en CO2. L'hydrodynamique d'un réacteur airlift hélicoïdal est également présentée. Deux diamètres de tuyaux sont testés dans la section hélicoïdale. Une corrélation est proposée pour estimer le coefficient de frottement en fonction du Reynolds et le rapport entre le diamètre d'enroulement et le diamètre de tuyau. Pour réaliser la culture de microalgues à l'échelle industrielle, il est indispensable d'obtenir un bilan énergétique positif et de faibles émissions de GES. Pour cela, il faudra intégrer la culture dans des procédés de transformation tels que la production de biodiesel et la digestion anaérobique
Microalgae are photosynthetic organisms considered today for energy production. Photobioreactors are closed systems that present higher productivities than open ponds. In this study, a hydrodynamic model is developed for an internal airlift reactor and validated experimentally. Microparticles are added to the reactor at concentrations found in current microalgae cultures. Results show that gas hold-up and liquid velocities are not affected by the presence of particles. Light distribution and availability in the internal airlift reactor is calculated, taking into account biomass concentrations and algae optical properties. Light is attenuated from the wall to the reactor center while this attenuation increases with biomass concentrations. Based on two biological models, biomass productivities achieved in photobioreactors are higher than in open ponds. From biomass productivities, the reactor capacity to absorb CO2 and to release O2 is estimated. Results show that at moderate irradiances, dissolved O2 levels do not reach intoxication at low air flow rates. If natural air is injected into the reactor, CO2 and TIC become limiting therefore, it is necessary to inject CO2-enriched air. The hydrodynamics of a helical airlift reactor is also presented. Two pipe diameters are tested in the helical section. A mathematical correlation is proposed to estimate the friction factor as a function of the Reynolds number and curvature ratios. To perform microalgae culture at large scale, it is necessary to obtain a positive energy and GHGs balance. Therefore, microalgae culture has to be integrated in a system where conversion processes such as biodiesel production and anaerobic digestion are performed

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Demuez, Marie. "Etude des relations structure-fonctions de l’hydrogénase à fer de Clostridium acetobutylicum avec ses partenaires d’oxydo-réduction." Toulouse, INSA, 2007. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000191/.

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Анотація:

Source d’énergie renouvelable et non polluante, le biohydrogène connaît un intérêt croissant. En culture continue sur glucose, la productivité d’hydrogène la plus élevée est réalisée par la bactérie anaérobie Clostridium acetobutylicum avec 2,4 litres d’hydrogène produit l-1 h-1. Cette production d’hydrogène est catalysée par la [FeFe]-hydrogénase HydA. Pour comprendre et améliorer les capacités de ce micro-organisme pour la production d’hydrogène, nous avons voulu caractériser les relations structure-fonctions de HydA avec ses partenaires d’oxydo-réduction. Par homologie avec l’hydrogénase à fer I de Clostridium pasteurianum, les centres [4Fe-4S] FS4C et [2Fe-2S] FS2, situés en surface de la protéine, pourraient être impliqués dans le transfert inter-moléculaire d’électrons entre HydA et ses partenaires d’oxydo-réduction. Notre objectif a alors été de déterminer l’implication de FS4C et FS2 dans ce transfert. Pour cela, des mutations par substitutions d’acides aminés et par délétions de domaines ont été effectuées au niveau de FS4C et FS2. Pour palier des problèmes d’instabilité des hydrogénases à fer native et modifiées, le protocole de purification a été amélioré. L’hydrogénase native a nettement été stabilisée, mais l’instabilité persistante des hydrogénases modifiées est restée une limitation importante pour leur caractérisation catalytique. La perte d’activité des hydrogénases modifiées a pu être corrélée à une perte importante de fonctionnalité de leur site actif et à un nombre d’atomes de fer incorporés inférieur à la valeur théorique. Les partenaires physiologiques d’oxydo-réduction de HydA chez C. Acetobutylicum, la ferrédoxine CAC0303 et la flavodoxine, ont été purifiés. Le profil catalytique complet et les paramètres cinétiques des activités de consommation et de production d’hydrogène de HydA native avec différents partenaires d’oxydo-réduction ont été déterminés. L’amélioration du protocole de purification a permis d’augmenter significativement les activités de consommation et production d’hydrogène. Nous avons confirmé la préférence in vitro de HydA à catalyser la consommation de l’hydrogène par rapport à la production. Une valeur très élevée de kcat a été obtenue avec le substrat artificiel, méthyl viologène, en consommation d’hydrogène. Cela semble indiquer que le méthyl viologène pourrait interagir plus ou moins directement avec le site actif de l’enzyme, en évitant le transfert intra-moléculaire d’électrons. Des efficacités catalytiques élevées de consommation et de production de l’hydrogène ont été obtenues avec le méthyl viologène (sauf sous sa forme réduite), la ferrédoxine et la flavodoxine. Ce résultat reflète le haut potentiel de HydA pour les réactions liées à l’hydrogène, potentiel conservé aussi bien pour ses partenaires redox physiologiques qu’artificiel. Ainsi, en condition de croissance en carence en fer, la substitution de la ferrédoxine par la flavodoxine ne serait pas une limitation pour l'activité hydrogénase in vivo
The biological production of hydrogen, a "clean" energy carrier, has recently aroused a great interest. The most efficient reported micro-organism for hydrogen production from hexose is the anaerobic bacterium Clostridium acetobutylicum with a chemostat production of 2. 4 l H2 l-1 h-1, catalyzed by the HydA [FeFe]-hydrogenase. In order to understand and improve C. Acetobutylicum hydrogen potentialities, we have attempted to characterize the structure-function relationships of HydA with its redox partners. By homology with the [FeFe]-hydrogenase of Clostridium pasteurianum, the [4Fe-4S] FS4C and [2Fe-2S] FS2 clusters located on the protein surface were predicted to be involved in the inter-molecular electron transfer between HydA and its redox partners. Our goal was to determine the implication of the FS4C and FS2 clusters in this transfer. To do so, mutagenesis by amino acid substitutions and domain deletions was performed on FS4C and FS2. In order to stabilize native and modified hydrogenases, the purification protocol was improved. Native hydrogenase was successfully stabilized, while the persisting instability of modified hydrogenase was an obstacle of their catalytic characterization. Decreased activity of modified hydrogenases was due to a loss of active site functionality and to a lower iron content than the theoretical value. The physiological redox partners of HydA, ferredoxine CAC0303 and flavodoxin, were purified. The complete catalytic profile of HydA and its kinetic parameter with different redox partners for hydrogen uptake and hydrogen production were determined. The optimized purification protocol led to a significant increase of both hydrogen uptake and hydrogen production activities. We confirmed that the in vitro hydrogen uptake was more favourable than the hydrogen production. A very high kcat was determined with the artificial substrate methyl viologen for the hydrogen uptake activity. This result might indicate that methyl viologen could be prone to interact more or less directly with the active site, shunting the intra-molecular electron transfer chain. High catalytic efficiencies for both H2 uptake and H2 production activities were observed with either artificial (except for reduced methyl viologen) and physiological redox partners. This result reflects the high potential of HydA for hydrogen-related activities which is conserved with three different electron carriers. Hence, in iron-limited growth conditions, the in vivo substitution of ferredoxin by flavodoxin might not be a limitation for in vivo hydrogenase activity

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Claveau, Charles-Antoine. "Construction d'un spectrographe et recherche de quasars pour le projet d'étude de l'énergie noire, DESI." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS255/document.

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L'accélération de l'expansion de l'Univers est l'un des sujets majeurs de la cosmologie actuelle. Elle pourrait être due à une nouvelle composante, appelée énergie noire, qui représenterait 70% du bilan énergétique de l'Univers. Pour étudier sa nature à travers son équation d'état, on mesure une règle étalon fournie par les oscillations baryoniques acoustiques (BAO) à différentes valeurs de décalage vers le rouge. Cette technique a été utilisée avec succès pour la première fois en 2005 par le projet Sloan Digital Sky Survey (SDSS-II). Depuis, l'observation des BAO a été confirmée en 2012 par le projet BOSS (SDSS-III) puis eBOSS (SDSS-IV), à la fois avec des galaxies et des absorbeurs de la raie à 21 cm révélés dans des spectres de quasar. Notre groupe prépare la prochaine génération d'expériences BAO en participant à la construction du spectrographe du nouveau programme Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Ce projet va réaliser un sondage 3D de plusieurs dizaines de millions de galaxies et quasars avec le télescope Mayall de 4m en Arizona (USA). J'ai participé à la mise au point du spectrographe de DESI en collaboration avec notre partenaire industriel (WINLIGHT). J'étais aussi en charge de développer un banc optique dans le but de valider l'alignement des capteurs CCD montés dans les enceintes des cryostats. Des matrices de microlentilles sont utilisées pour projeter très précisément des grilles de spots sur les CCD. En fonction de la distortion observée des grilles, nous sommes capables de déterminer la position des CCD. En parallèle, j'ai développé des algorithmes pour la sélection des quasars cibles, les objets les plus distants qui seront observés par DESI, basée sur leurs propriétés photométriques en exploitant des techniques d'apprentissage supervisé
The accelerating expansion of the universe is one of the main topics of modern cosmology. It may stem from a new component, so-called dark energy, which would make up 70% of the energy content of the universe. To study its nature through its equation of state, one can measure a standard ruler given by baryonic acoustic oscillations (BAO) at various redshifts or for different slices of the universe. This approach was used successfully for the first time in 2005 by the Sloan Digital Sky Survey (SDSS-II) project. Then, the BAO signal was confirmed in 2012 by the BOSS project (SDSS-III) and then by the eBOSS project (SDSS-IV), both with galaxies and HI absorbers revealed in quasar spectra. Our group is preparing the next generation of BAO experiments by taking part in building the spectrograph of the new Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) program. This project will perform a 3D survey of several tens of millions of galaxies and quasars with the 4-meter Mayall telescope in Arizona (USA). I participated in the adjustments of the spectrograph of DESI in collaboration with our industrial partner (WINLIGHT). I was also in charge of developing an optical bench in order to check the alignment of the CCD sensors mounted within the crysotat vessels. Arrays of microlens are used to project very precisely grids of spots on the CCDs. We are able to infer the position of the CCDs according to the observed distortion of the grids of spots. In parallel, I developped algorithms for the selection of quasar candidates, the more distant objects that will be observed by DESI, based on their photometry properties by making use of machine learning tools

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