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In the south of France, the Gardons, at the heart of the Mediterranean hot spot, are subject to the intensification of extreme impacts of climate change (droughts, floods etc.). Stakeholders in this territory base their decision-making on a certain representation of the "health" status of the rivers. In other words, watershed management is based on an adjustment between a perception of the health of the hydro-social cycle (taking care) and the actions implemented to improve it (giving care). To participate in guaranteeing accessible and available water for future generations, this thesis provides keys to understanding these heed-concern dynamics, in order to ensure the proper adjustment of management practices with the state of health of the watercourse. By mobilizing a care ethic of the hydro-social cycle, this thesis invites us to question the epistemological potential of the health analogy applied to watershed management. Inscribed in the continuity of the works carried out in sustainability science, it proposes an original approach imposing a renewal of the researcher's posture. Interdisciplinary, it calls upon the theoretical fields of hydrology, geography, and sociology. Transdisciplinary, it participates in the emergence and interpretation of the points of view of local actors. A survey, conducted between 2020 and 2022, articulates an approach by semi-structured interviews and a questionnaire approach to collect the diversity of these points of view on the health of the Gardons. It seeks to determine the indicators used by each person to express the link between "paying attention" and "taking care". The results of this research work reveal and explain several "spheres of care", characterized by a form of hydro-social adjustment: referring to the indicators used by the local actors, they open a space for dialogue between the different points of view. This thesis thus feeds the reflections around an adaptive and inclusive management of water, integrating experts, planners, and users alike.; Au sud de la France, les Gardons, au cœur du point chaud méditerranéen, sont soumis à l’intensification des impacts extrêmes des changements climatiques (sécheresses, inondations etc.). Les acteurs de ce territoire basent leurs prises de décision sur une certaine représentation de l’état de « santé » des cours d’eau. Autrement dit, la gestion du bassin versant repose sur un ajustement entre une perception de la santé du cycle hydrosocial (faire attention) et les actions mises en œuvre pour l’améliorer (prendre soin). Pour participer à garantir une eau accessible et disponible pour les générations futures, cette thèse apporte des clés de compréhension de ces dynamiques attention-soin, afin de s’assurer du bon ajustement des pratiques de gestion avec l’état de santé des cours d’eau. En mobilisant une éthique du care du cycle hydrosocial, cette thèse invite à questionner le potentiel épistémologique de l’analogie de la santé appliquée à la gestion du bassin versant. Inscrite dans la continuité des travaux menés en science de la durabilité, elle propose une approche originale imposant un renouvellement de la posture du chercheur. Interdisciplinaire, elle interpelle notamment les champs théoriques de l’hydrologie, de la géographie, de la sociologie. Transdisciplinaire, elle participe à l’émergence et à l’interprétation des points de vue d’acteurs locaux. Une enquête située, menée entre 2020 et 2022, articule une approche par entretiens semi-directifs et une approche par questionnaire afin de recueillir la diversité de ces points de vue sur l’état de santé des Gardons. Elle s’attache à déterminer les indicateurs mobilisés par chacun pour exprimer le lien entre le « faire attention » et le « prendre soin ». Les résultats de ce travail de recherche révèlent et explicitent plusieurs « sphères du care », caractérisées par une forme d’ajustement hydrosocial : se référant aux indicateurs utilisés par les acteurs locaux, elles ouvrent un espace de dialogue entre les différents points de vue. Cette thèse nourrit ainsi les réflexions autour d’une gestion adaptative et inclusive de l’eau, intégrant aussi bien experts, gestionnaires et usagers.

International audience; The replacement of virgin aggregates has been embedded into several environmental strategies around the world. The high demand for these materials leads to several substitutions with different materials from various sectors. Waste valorization is one of these alternatives. However, the use of such material has several environmental restrictions due to the fact of containing a few distinct pollutants (Ex: As, Ba, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, Zn...). These pollutants can lead to toxicity impacts on humans and freshwater. In France, non-submersible dredged sediments have been used in different applications (backfill, concrete, and others). As a consequence of being contaminated with heavy metals and other pollutants, sediments usage as backfill is constricted by certain environmental requirements (SETRA, 2011). This paper aims to assess the toxicity beyond using dredged sediments in backfill application as an alternative material for virgin aggregates. Comparing both material leachate effects on freshwater ecotoxicity and human health toxicity. Toxicity assessments were based on the USEtox impact assessment method (Bijster et al., 2018). Relying on life cycle assessment as a tool to evaluate the impacts beyond these two materials.

International audience; Chaque année, l’activité portuaire nécessite le draguage d’une importante quantité de sédiments marins qui finissent souvent stockés en décharge sous forme de déchets. Ces opérations sont coûteuses et néfastes pour l’environnement. Afin de minimiser ces rejets et d'optimiser les ressources dans une logique d'économie circulaire, cette étude vise à examiner la possibilité de valoriser des sédiments marins bruts sans aucun traitement pour le port de Pérols (PP) et après un pré-traitement par hydrocyclonage pour le port de Camargue (PC), ports situés sur la côte d’Occitanie en France. Cette valorisation consiste à substituer une partie du sable par ces sédiments fins bruts dans la formulation d’un béton ordinaire de classe XS2 C30/37. L’effet de la substitution du sable par 10, 20, 30, 40, 50% des sédiments de PC ou par 10, 15, 20 et 30% des sédiments de PP a été évalué. Les résultats montrent une diminution de la résistance mécanique avec l’augmentation du taux de substitution. Dans le cas des sédiments de PC, le pourcentage de substitution est limité à 40% si un béton de classe XS2 C30/37 est l’objectif. Pour des classes de béton inférieures, C20 à 25 par exemple, une substitution de sable par des sédiments à hauteur de 50% peut être envisagée. Dans le cas des sédiments de PP, La classe de béton maximale obtenue est C20 ou C25. Pour autant, il est possible de valoriser les fines de sédiments de dragages sans traitement coûteux économiquement ou environnementalement au sein de bétons destinés au milieu marin. Cette étude apporte donc des résultats préliminaires nécessaires à la valorisation durable des sédiments à moindre coût et à long terme.

International audience; L’utilisation de ressources végétales dans la formulation des matériaux permet de réduire l’impact environnemental du secteur de la construction. De telles ressources restent sensibles au feu. Cette étude vise à développer un traitement ignifugeant adapté aux isolants thermiques à base de fibres de chanvre. Le but est de limiter les impacts sanitaires et environnementaux du traitement, tout en optimisant les performances techniques des produits traités. Un protocole de laboratoire est mis en place pour évaluer l’effet retardateur de flamme du traitement. Les fibres traitées avec des solutions commerciales ou des formulations spécifiques sont soumises à différents essais de caractérisation incluant des essais d’inflammation directe, des essais à la petite flamme, des analyses thermiques (ATD-TG) et des essais au calorimètre à cône. Les résultats obtenus permettent d’orienter la formulation d’un traitement mais mettent également en évidence la complémentarité de ces méthodes d’analyse. Le couplage des résultats permet également de proposer un ajustement de modèles prédictifs conduisant à l’estimation du classement de réaction au feu selon l’Euroclasse des matériaux testés.

International audience; Because of their specific properties, vegetal fibers are increasingly used as sustainable polymer reinforcementsfor eco-composites. Nevertheless, their polar character hinders them from being used more frequently at in-dustrial scale due to their incompatibility with mostly dispersive polymers (the cheapest and most commonones). In this study, direct fluorination treatment was carried out to covalently graft fluorine atom at the outmostsurface of flax fibers. Such a grafting has been proved by FT-IR, 19F NMR and XPS spectroscopies, and thesecharacterizations allowed to understand chemical change due to the treatment. This chemical modificationinduced an augmentation of the dispersive character of flax fibers, by significantly lowering the polar componentof surface energy without significant change of the dispersive component. Young’s modulus was also maintained.Thereby, treated fibers become perfectly compatible with hydrophobic polymer, and an improvement in themechanical performance of the resulting composite is expected according to the literature.

Groundwater provides a significant proportion of the water supply of the territories.The monitoring of the reserves and quality of these resources is therefore a major issue,in line with the United Nations Sustainable Development Goals. In relation to theseobjectives, this thesis deals with the characterization of the quality of groundwaterbodies in a territory with a mining past. It aims at developing a methodology toestimate the respective contributions of the natural geochemical background andanthropogenic inputs to the enrichment of metals and metalloids in groundwater,considering simultaneously the heterogeneity of the geology and the combination ofgeological, geomorphological, tectonic and statistical factors. Quality measurementswere carried out to establish the state of arsenic and antimony concentrations in thegroundwater bodies delimited by the Gardon watershed in the Cevennes. Then, amulti-criteria aggregation operator was developed and implemented in order toproduce quantitative and qualitative maps allowing the discrimination of the naturalgeochemical background from the anthropic contributions mainly constituted by thepast mining activity. This mapping made it possible to determine remarkable focilocated in particular on the Cevennes fault and on which particular attention must bepaid in the context of territorial management of the quality of water resources. Aninteractive workshop allowed to evaluate the differences of perception of the actors ofthe territory in front of information on water quality. It highlighted the need to developadapted scientific information restitution supports in order to reach a sharedawareness of groundwater quality issues by the different actors of a territory.; Les eaux souterraines assurent une proportion importante de l’approvisionnement eneau des territoires. La surveillance des réserves et de la qualité de ces ressourcesconstitue donc un enjeu majeur, en lien avec les Objectifs de Développement Durabledes Nations Unies. En rapport avec ces objectifs, la présente thèse traite de lacaractérisation de la qualité des masses d’eau souterraines sur un territoire ayantconnu un passé minier. Elle vise le développement d‘une méthodologie permettant d'estimer les contributions respectives du fond géochimique naturel et des apportsanthropiques, à l’enrichissement en métaux et métalloïdes dans les eaux souterraines,en considérant simultanément l'hétérogénéité de la géologie, et la combinaison defacteurs géologiques, géomorphologiques, tectoniques et statistiques. Des mesures dequalité ont été effectuées pour établir l’état des lieux des concentrations en arsenic eten antimoine dans les masses d'eau souterraines délimitées par le bassin versant duGardon dans les Cévennes. Ensuite, un opérateur d'agrégation multicritères a étédéveloppé et mis en œuvre afin de produire des cartes quantitatives et qualitativespermettant de discriminer le fond géochimique naturel des apports anthropiques.Cette cartographie a permis de déterminer des foyers remarquables situés notammentsur la faille cévenole et sur lesquels une attention particulière de surveillance doit êtreportée dans le cadre de la gestion territoriale de la qualité des ressources en eau. Unatelier interactif a permis d’évaluer les différences de perception des acteurs duterritoire face à des informations sur la qualité des eaux. Il a mis en évidence lanécessité de développer des supports de restitution des informations scientifiquesadaptés afin d’aboutir à une conscience partagée des questions liées à la qualité deseaux souterraines par les différents acteurs d’un territoire.

International audience; Integrating bio-resources in materials allows to reduce the environmental impact of the building industry. This study deals with fire-retardant treatments, alternative to boric acid and ammonium salts solutions, applied to hemp fibers for thermal insulation application. The aim is to limit the energy, sanitary and environmental impacts of the treatment, while optimizing the technical performances. A laboratory protocol evaluates the flame-retardant effect of the developed treatments. Treated fibers, including commercial treatments, are subjected to characterization tests: direct ignition small flame, thermal analysis (thermogravimetric analysis [TGA], differential thermal analysis [DTA]), pyrolysis-combustion flow calorimeter and cone calorimeter. Some of the methods have been adapted to be applied to fibrous materials. The obtained results orientate the formulation of a treatment and highlight the complementarity of the analysis methods. Coupling the results, the ConeTools's predictive model leads to the estimation of the reaction to fire class according to the Euroclass. Euroclass C appears accessible with a tailored treatment.

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International audience; Environmental contaminations can sometimes be difficult to measure, particularly in complex matrices such as seawater. This is the case of organotin compounds (OSn) such as the monobutyltin (MBT), dibutyltin (DBT), and tributyltin (TBT), whose range of polarity is wide. These compounds, mostly coming from antifouling paints used on ship shell, can be found in water and sediments where they are stable and can persist for years. Passive sampling is gaining in interest to offer solutions to monitor these kinds of compounds even in low concentrations. However, due to the diversity of pollutants present in the environment nowadays, it is important to propose solutions that allow a specific sampling. This work aims to highlight the usability of molecularly imprinted polymers (MIPs) in passive sampling for the monitoring of OSn. MIPs were synthetized using three synthesis ways (bulk, suspension, and mini-emulsion processes) and kinetics were realized in order to estimate the retention of OSn by the solid MIP phase. Results highlighted a good retention of OSn with mean retention kinetic constants near 10−5, 10−6 and 10−7 L.ng.s−1 for DBT, TBT and MBT respectively. The synthesis mode showed no impact on retention kinetics, therefore, bulk synthesis is recommended because of its simplicity. If the elimination of OSn from MIPs is to be optimized, the retention of OSn on MIPs has been demonstrated, and is very promising for their use in specific passive samplers.; Les contaminations environnementales peuvent parfois être difficiles à mesurer, en particulier dans des matrices complexes comme l'eau de mer. C'est le cas des composés organostanniques (OSn) tels que le monobutylétain (MBT), le dibutylétain (DBT), et le tributylétain (TBT), dont la gamme de polarité est large. Ces composés, provenant principalement des peintures antisalissures utilisées sur les coques des navires, se retrouvent dans l'eau et les sédiments où ils sont stables et peuvent persister pendant des années. L'échantillonnage passif gagne en intérêt car il offre des solutions pour surveiller ces types de composés, même en faibles concentrations. En raison de la diversité des polluants présents dans l'environnement de nos jours, il est important de proposer des solutions qui permettent un échantillonnage spécifique. Ce travail vise à mettre en évidence l'utilité des polymères à empreintes moléculaires (MIPs) dans l'échantillonnage passif pour le suivi des OSn. Des MIPs ont été synthétisés selon trois voies de synthèse (procédés en vrac, en suspension et en mini-émulsion) et des cinétiques ont été réalisées afin d'estimer la rétention de l'OSn par la phase solide des MIPs. Les résultats ont mis en évidence une bonne rétention des OSn avec des constantes cinétiques de rétention moyennes proches de 10-5, 10-6 et 10-7 L.ng.s-1 pour DBT, TBT et MBT respectivement. Le mode de synthèse n'a montré aucun impact sur la cinétique de rétention, par conséquent, la synthèse en vrac est recommandée en raison de sa simplicité. Si l'élimination des OSn des MIPs doit être optimisée, la rétention des OSn sur les MIPs a été démontrée, et est très prometteuse pour leur utilisation dans des échantillonneurs passifs spécifiques.

International audience; In light of current environmental issues and the emerging context of bio-economy aimed atcontinuing economic growth while preserving the environment and earth resources, vegetal fibers areincreasingly used to substitute glass fibers for polymer strengthening to make eco-composites. Indeed,the use of natural fibers allows bio-based and local resources to be valorized while lightening the overallweight and reducing the cost of composites.Flax fibers are usually considered as adequate bio-reinforcements for composites. However, theirhydrophilic character makes them sensitive to moisture sorption and difficult to wet by hydrophobicresins. This incompatibility can induce a defective interface and micro-porosity between fibers andmatrix that would greatly weaken the eco-composite’s mechanical performance[1][2][3]. Several wayshave been explored to improve wettability of bio-based reinforcements towards resins. However, thesetechniques can damage the initial material and/or are generally harmful to the environment through theuse of toxic products and solvents, which is against the idea of making environmental friendly eco-composites.It is in this context that fluorination treatment takes place. Indeed, a fast and controlled reactiontreatment under molecular fluorine (F2 ) of wood[4] or vegetal fibers allows fluorine atoms to becovalently grafted on the outmost surface of lignocellulosic material in substitution of hydroxyl groupsresponsible for hydrophilicity. This grafting, achieved on flax fibers, allowed the fibers’ polarity to besignificantly decreased without modification of their bulk’s mechanical performance. This reduce thegap between the surface energies of the fibers and different polymer matrix (bio-based epoxy andElium®). In other words, the wetting of the fiber by the polymer is improved during the infusion process.Thereby, porosity into the composite thus formed is significantly reduced, increasing its mechanicalperformance, its health, and its life span during a humid environment aging, without any chemicalcoupling agent harmful to the environment [3][5].[1] F. M. AL-Oqla, M. S. Salit, Materials Selection for Natural Fiber Composites, 2017, 23-48[2] P.-J. Liotier, M.F. Pucci, A. Le Duigou, A. Kervoelen, J. Tirilló, F. Sarasini, S. Drapier, Compos. B.Eng. 163, 2019, 86–95.[3] M.F. Pucci, P.-J. Liotier, D. Seveno, C. Fuentes, A. Van Vuure, S. Drapier, Compos. A: Appl. Sci.Manuf. 97, 2017, 31–40.[4] M. Pouzet, M. Dubois, K. Charlet, A. Béakou, J.-M. Leban, M. Bada, 133, 2019, 133–141.[5] F. Saulnier, M. Dubois, K. Charlet, L. Frezet, A. Beakou, Carbohydr. Polym. 94, 2013, 642–646.

In Nigerien Liptako, the quality of water to meet the needs of populations and ecosystems is jeopardized by the development of artisanal gold mining and the increased use of pesticides. It is urgent to improve scientific and local knowledge in order to preserve the health of populations and ecosystems. But to what extent can a good knowledge of the quality of the water resources of the Nigerien Liptako improve the health of the populations? The objectives of this thesis are 1/ to improve knowledge on the quality of water in the Niger Liptako, 2/ to determine the possible origins of these contaminations, and 3/ to develop and implement, in collaboration with the different actors of the territory, a knowledge transfer tool in order to promote the emergence of new practices.To achieve these objectives, a multidisciplinary methodology, at the interface between geology, metrology and sociology, was set up, articulating hard science and participatory research. 43 wells and boreholes were sampled during high and low water periods and analyzed by ICP/MS and ion chromatography. The surrounding rocks were analyzed by SEM-EDS and ICP/MS. In the agricultural areas, 6 sites were sampled along the Niger River and its tributary the Mekrou River, during both seasons, using POCIS and grab sampling. The collected samples were analyzed by HPLC/MS. At the agricultural sites, information on agricultural practices and pesticides used was collected from the producers. The co-construction of the research-field knowledge transfer system was based on the principles of companion modeling.The results of the groundwater analysis revealed arsenic and barium concentrations significantly higher than the WHO guideline values. Concentrations exceeding the quality limits in both geological environments were for manganese, nickel and boron. Descriptive statistics methods allowed to distinguish a main facies of calcic and magnesian bicarbonate type. SEM-EDS results showed the presence of sulfide minerals and manganese oxides. The origin of the arsenic in the groundwater appears to be associated with the alteration of the sulfide minerals and the slightly alkaline and oxidizing conditions favoring the desorption of arsenate from the surface of the iron and manganese oxides. Barium and manganese concentrations in groundwater are associated with their natural occurrence in rocks. Consumption of groundwater rich in arsenic and certain trace metals poses serious risks to human health in gold mining areas.Pesticide analyses of the water have made it possible to detect, locally, compounds with concentrations well above the guide values of the WHO and the EU directive: for diuron, atrazine and acetochlor. Poor pesticide application practices lead to water contamination: 70% of the pesticides used are not registered by the CILSS. The main source of pesticides in river water is related to their intensive use in urban agriculture, near Niamey, and for cotton production, for the Mekrou. These high concentrations of diuron, atrazine, and acetochlor raise questions about the health of market gardeners.On the issue of metal pollution, the co-construction of a knowledge transfer mechanism between research and the field initiated a participatory and collaborative research dynamic involving institutional stakeholders, NGOs and gold miners. The observation of this co-construction encourages the dissemination of this knowledge transfer mechanism to other gold panning sites.; Au Liptako nigérien, la qualité de l’eau pour répondre aux besoins des populations et des écosystèmes est mise en péril par le développement des exploitations minières artisanales d’or et l’utilisation accrue de pesticides. Il est urgent d’améliorer la connaissance scientifique et locale afin de préserver la santé des populations et des écosystèmes. Mais dans quelles mesures une bonne connaissance de la qualité des ressources en eau du Liptako nigérien peut permettre d’améliorer l’état de santé des populations ? Cette thèse a pour objectif 1/ d’améliorer les connaissances sur la qualité des eaux dans le Liptako nigérien, 2/ de déterminer les origines possibles de ces contaminations, et 3/ de développer et mettre en place, en lien avec les différents acteurs du territoire, un outil de transfert de connaissances afin de favoriser l’émergence de nouvelles pratiques.Pour atteindre ces objectifs, une méthodologie pluridisciplinaire, à l’interface entre métrologie et sociologie, a été mise en place, articulant science dure et recherche participative. 43 puits et forages ont été échantillonnés au cours des périodes de hautes et basses eaux et analysés par ICP/MS et chromatographie ionique. Les roches encaissantes ont été analysées par MEB-EDS et par ICP/MS. Dans les zones agricoles, 6 sites ont été échantillonnés le long du fleuve Niger et son affluent la rivière Mékrou, pendant les deux saisons, au moyen de POCIS et par échantillonnage ponctuel. Les échantillons collectés ont été analysés par HPLC/MS. Sur les sites agricoles, des informations sur les pratiques agricoles et les pesticides utilisés ont été collectées auprès des producteurs. La co-construction du dispositif de transfert de connaissance recherche – terrain a été basée sur les principes de la modélisation d’accompagnement.Les résultats d’analyse des eaux souterraines ont révélé des concentrations en arsenic et en baryum significativement supérieures aux valeurs guides de l’OMS. Les concentrations excédant les limites de qualité dans les deux environnements géologiques sont relatives au manganèse, au nickel et au bore. Les méthodes de statistique descriptive ont permis de distinguer un faciès principal de type bicarbonaté calcique et magnésien. Les résultats de la MEB-EDS ont montré la présence de minéraux sulfurés et des oxydes de manganèse. L’origine de l’arsenic, dans les eaux souterraines, semble être associée à l’altération des minéraux sulfurés et aux conditions légèrement alcalines et oxydantes favorisant la désorption de l’arséniate de la surface des oxydes de fer et de manganèse. Les concentrations en baryum et en manganèse dans les eaux souterraines sont associées à leur présence naturelle dans les roches. La consommation des eaux souterraines riches en arsenic et en certains métaux traces présente des risques graves pour la santé humaine dans les zones d’orpaillage.Les analyses en pesticides des eaux ont permis de détecter, localement, les composés présentant des concentrations largement supérieures aux valeurs guides de l’OMS et de la directive EU : pour le diuron, l’atrazine et acétochlore. De mauvaises pratiques d’application des pesticides entrainent la contamination de eaux : 70% des pesticides utilisés ne sont pas homologués par le CILSS. La principale source des pesticides dans les eaux de rivières est liée à leur utilisation intensive dans l’agriculture urbaine, près de Niamey, et pour la production du coton, pour la Mékrou. Ces concentrations élevées en diuron, atrazine, et acétochlore, soulèvent des questions pour la santé des maraichers.Sur la question des pollutions métalliques, la co-construction d’un dispositif de transfert de connaissance entre recherche et terrain initié une dynamique de recherche participative et collaborative impliquant parties prenantes institutionnelles, ONG et orpailleurs. L’observation de cette co-construction encourage la diffusion de ce dispositif de transfert de connaissance à d’autres sites d’orpaillage.

International audience; The last decade, graphene attracted much attention thanks to its 2D structure, high aspect ratio and high surface area. These intrinsic properties made it one of the most promising filler for the development of high added-value polymer nanocomposites [1], [2]. However, graphene nanoparticles are difficult to disperse in polymer matrices. Chemical modification is one of the solutions to improve the dispersion of graphene in polymers. The aim of our study is to tune the chemical modification to improve graphene or graphite dispersion while achieving a high electrical conductive polymer nanocomposite. The chemical modification used is a versatile method based on « grafting onto » functionalization with a previously synthesized copolymer. This functionalization is performed in several steps: (1) oxidation via Hummers or nitric acid attack, (2) “grafting onto” of a copolymer (P(MMA-co-HEMA)) and (3) reduction to recover the high electrical conductivity. The present study is focusing on the characterization of the graphene and graphite chemical modification. Raman spectroscopy reveals high defect concentration due to the strong oxidation and formation of sp3 bonds. XRD allows to show the structure modification (intercalation or exfoliation of the platelets). AFM and SEM allowed to show the exfoliation and the reduction can be quantify by coupling EDX with SEM. TGA, FTIR and Py-GC/MS characterizations proves the chemical modification and the amount of grafted copolymer. Finally, electrical measurements on powders were carried out to determine the impact of chemical modifications on electrical properties.

International audience; Cellulose nanocrystals (CNCs) have gained much more attention because they are biocompatible and biodegradable. Moreover, they have high elastic modulus and low density and they are based on the most abundant resources in the environment. They are now commercially available and used for many applications: adhesives, paper, paints and coatings, cosmetics and health care, electronics. As shown by Pr Carreau and Pr Heuzey’s teams it is possible to disperse CNCs into biodegradable matrices while using solvents 1. The selective dispersion of nanoparticles (NPs) into polymer blends, allows reaching peculiar morphologies and improving the final properties 2. This has been demonstrated by Taguet et al. for different nanoparticles (silica, kaolin, halloysite, magnesium dihydroxide) into a large number of polymer blends 3–5. It is proposed here to present first some previous work on the effect of localization of NPs into polymer blends on final properties. Then, the dispersion of CNCs into a blend based on biodegradable polymers (poly(lactic acid) and poly(butylene adipate-co-terephthalate), PLA/PBAT) will be discussed. 1wt% of freeze dried CNCs (supplied by FPInnovations) were added to 75/25 PLA/PBAT blends based on an amorphous and a semi-crystalline PLA (a-PLA and sc-PLA) using solution casting (in dimethylformamide, DMF) followed by melt mixing (under internal mixer). Figure 1 shows the complex viscosity data of CNC based PLA/PBAT blend nanocomposites.

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Within nuclear facilities, several fires with the implication of cable trays has been reported. The fire behavior of those cable trays is unknown while inside the nuclear structures there are thousands of kilometers of electric cable trays. The main aim is to develop an experimental model based on analytic relations that can characterize the ignition and fire spreading along an electric cable tray. The first part of this thesis has been devoted to study the analytic relations at a small scale for electric cables. Experiments on a calorimeter cone were performed with the aim to determine the ignition time, then on a simple cable device for the fire spreading. In the second part an experimental study has been carried out on a new experimental device named CISCCO (Cable Ignition and Spreading under Controlled Conditions) after its qualification. Ignition time and flame spread rate have been obtained and compared to those predicted by Quintiere equations. Ignition times could be correctly estimated. Flame spread rate on PVC cable was also well predicted while some mismatches were observed with halogen free cables., Au sein des infrastructures nucléaires, un nombre non négligeable de cas d'incendies impliquant les câbles électriques des installations a été recensé. Le comportement au feu de ces chemins de câbles est peu connu or il existe plusieurs milliers de kilomètres de câbles dans ces installations. Le but de cette thèse est donc de développer et valider des relations analytiques permettant de caractériser l'inflammation et la propagation du feu d'un chemin de câbles électriques afin de les implémenter par la suite dans un code de calcul pour prédire ces phénomènes. Une première phase de la thèse est consacrée à l'étude de ces relations à petite échelle pour des câbles électriques avec retardateurs de flamme sans halogène et avec halogène. Des expérimentations ont été réalisées au cône calorimètre pour caractériser l’inflammation et sur un dispositif pour câble unique pour caractériser la propagation de flamme. Des relations ont été établies entre le comportement au feu des câbles, la nature des matériaux polymères constituant les gaines et les mécanismes de dégradation impliqués. Dans une seconde phase, des expérimentations à moyenne échelle sont réalisés à l’aide d’un nouvel appareil expérimental nommé CISCCO (Cable Ignition and Spreading under Controlled Conditions) après qualification de ce dernier. Les temps d’ignition et vitesse de propagation ont été mesurées et comparées à ceux prédits par le modèle de Quintiere. Les temps d’ignition sont correctement décrits. Les vitesses de propagation sont, quant à elles, bien simulées pour le chemin de câbles PVC tandis que des écarts sont observés pour les câbles sans halogène.

International audience; We have previously demonstrated the occurrence of mixed infections when susceptible codling moth larvae were allowed to feed on apple leaves sprayed with Carpovirusine EVO2. Carpovirusine EVO2 contains both CpGV-M and CpGV-R5 genotypes. Now we present the dynamics of infections on larvae carrying a type I resistance. To that aim, we collected apple leaves just after a standard treatment of Carpovirusine EVO2 on an orchard. Neonate larvae of the RGV laboratory colony that carry the type I resistance, were deposed onto the leaves and allowed to eat for selected lengths of time, then transferred to clean rearing media. The infection status was individually analyzed after 7 days by qPCR followed by High Resolution Melting. No single CpGV-M infection was observed. The probability of mixed infections increased when increasing the time of feeding on the leaves.

International audience; Les formations birimiennes du Liptako nigérien, comme la majorité de ces formations du craton ouest africain (Ghana, Côte d’ivoire, Sénégal, Guinée, Burkina, Mali) sont riches en or. Cet or est exploité de manière artisanale ou industrielle avec des conséquences environnementales, sociales et sanitaires. Le cadre législatif en vigueur et les exigences de la gestion environnementale de l’exploitation artisanale d’or mis en œuvre par la majorité des pays africains concernés par cette exploitation, ne permettent pas de réduire significativement les impacts générés par cette activité. Au cours de ces dernières années, on constate un accroissement de l’exploitation artisanale de l’or sur le territoire nigérien dans le massif de l’Aïr et le Liptako nigérien avec l’ouverture de plusieurs sites d’exploitation artisanale. Cet accroissement des sites d’orpaillage a un lien direct avec la récente migration des réfugiés, causée par l’insécurité dans le Sahel. Le référentiel normatif majeur de l’analyse conduite est lié aux préoccupations socio-environnementales sur les contaminations par les éléments traces métalliques dont l’arsenic et des métaux lourds dans les puits et forages des zones d’orpaillage du Liptako nigérien. Les eaux extraites de ces puits sont destinées à la consommation humaine avec des risques d’exposition sanitaire des orpailleurs et des populations environnantes. Les différents acteurs intervenants sur la gestion environnementale de l’exploitation aurifère ont des visions diverses et variées sur la gestion effective et intentionnelle de l’activité sur ce territoire. Avec un objectif d’efficience à long terme pour le territoire, une analyse et une solution stratégiques d’intervention intégrant les interactions entre les différents acteurs ont été proposées en vue de limiter les impacts environnementaux et sanitaires des activités d’orpaillage sur la ressource en eau disponible pour la consommation humaine.

International audience; Retting of fibrous plants such as flax is an essential step in the extraction of fibre bundles and their transformation into textiles and reinforcement fabrics for use in garments and composites. Dew-retting is traditionally performed from Northwest France to the Netherlands, as the climate is highly favourable for this process. Hemp is a plant that can be grown almost all over Europe with a low environmental impact. A retting step is also required to facilitate the separation of the hemp fibres before their transformation into textiles for garments or for 1D to 3D reinforcement composites, which requires thoroughly separated fibres. Dew-retting is currently used in flax production zones. The present work demonstrates that dew retting can be conducted under different climates on different soils, from dry Mediterranean environments up to the cooler regions of eastern France. If the ternary combination of moisture, temperature and solar radiation is appropriate, field retting (dew-retting) can be as short as about three weeks. In less favourable conditions, such as in dryer areas or when retting is performed late in the season after seed maturity (cooler temperatures), it lasts longer, but it can reach suitable levels. When conducted with care and with proper monitoring of the retting level, the dew-retting process does impact neither the tensile properties of elementary hemp fibres (by degrading crystalline cellulose I) nor the tensile properties of unidirectional and injected composite materials. Consequently, if extracted with a suitable process such as scutching and hackling, fibres suitable for load-bearing composites can be produced from dew-retted hemp stems produced in a wide range of climates and locations, therefore not limited to the conventional “dew retting zone” of flax production areas.

The present disclosure relates to a computer-implemented method for generating a coating formulation that yields a coating which is, to the eye of a human observer, identical or substantially similar in appearance to a target coating, as well as a device for performing the method., La présente invention concerne un procédé mis en oeuvre par ordinateur pour générer une formulation de revêtement qui produit un revêtement qui est, à l'oeil d'un observateur humain, identique ou sensiblement similaire en apparence à un revêtement cible, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.

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Session posters-vidéo en 180 secondes : thématique Ressources - Chairman : Luc Malhautier - IMT Mines Alès; National audience

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International audience; Pre-irradiation method was used to modify flax fabrics by grafting phosphorus compouds to improve their flame retardancy. A phosphorus-based flame retardant (FR) dimethyl(methacryloxy)methyl phosphonate (MAPC1) was used as unsaturated grafting agent. The grafting process follows three main steps. First, flax fibers were irradiated under electron beam at a dose ranging between 5 and 100 kGy, then the irradiated fabrics were impregnated by dipping them into an aqueous solution containing the MAPC1 monomer; finally a washing step of the treated fibers allows to remove unreacted monomers units and the free oligomers and polymers chains which are not covalently bonded to the flax structure. Different parameters have been studied such as radiation dose, temperature and duration of the grafting reaction and monomer concentration. In particular, it has been observed that MAPC1 is grafted in a homogeneous way into the bulk of the elementary flax fibers leading to high phosphorus rate of around 2 wt% for a dose 10 kGy and up to 7 wt% for a dose 100 kGy. The presence of radicals on the flax fibers after irradiation has been confirmed by Electron Paramagnetic Resonance (EPR). Grafting efficiency was assessed by infrared spectroscopy (FTIR) and quantified using Inductively Coupled Plasma (ICP-AES). The location of the grafted phosphorus polymer chains was assessed by Scanning Electron Microscope coupled with Energy Dispersive X-ray spectrometer (SEM-EDX) using phosphorus mapping of modified fibers. The effect of phosphorus grafting on thermal properties and fire behavior of flax fibers was studied using thermogravimetric analysis and pyrolysis combustion flow calorimetry.

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Issu de : NOSE 2021 - 7th International Conference On Environmental Odour Monitoring & Control, du 18 au 21 avril 2021, Giardini Naxos, Taormina, Italy; International audience; Incorporation of natural fibres into polymers to manufacture biocomposites is a way of limiting the environmental impact of these materials. However, the fibres quality is essential to fulfil their assigned role as reinforcement in biocomposites. The extraction of fibres from hemp stems requires a retting step. Retting is a bioprocess applied to plant stems to easily separate fibres from the central woody part. Nowadays, this process is carried out directly on the field in an empirically way due to its dependence on environmental conditions which could cause problems of the inconsistency of the hemp fibres quality. During few weeks of retting, odours are generated by the degradation of plant material by microorganisms. The modification of these odours can be correlated with the progress of the retting degree of hemp stems. This change in odour is obviously combined with a change in the type and quantity of VOCs emitted. Identifying odours and VOCs emitted when the retting is optimal can lead to make sensors able to survey the progress of this biological process. Then, if this process is well controlled, much higher quality with more uniform fibres could be produced. This article will focus on the identification of the odour emitted when the optimal retting of the stems is reached as well as the identification of the VOCs analysed at this stage

International audience; As scientific evidence exposes the need for paradigm shifts in the management of resources of industrialized societies (IPCC, 2019), initiating collective action towards such shifts remains challenging (Berkes, 2017). Industrial Symbioses (IS) are important examples of collective regional initiatives contributing to this shift. They aim at reducing environmental burden and improving economic performance by substituting raw inputs with compatible by-products or by achieving pooling and sharing practices (Chertow, 2000). These initiatives are for instance frequent in cement or energy production (Cao et al. 2020) but also cover the management of organic waste to build synergy with local agriculture (Wassenaar et al. 2014). Understanding social dynamics beyond IS may unlock new development potential, and help to translate a known need into real change. Several authors suggest that an approach based on discourse analysis may lead to a better comprehension of IS initiatives. For instance, Queste (2016) shows the importance of rational myths (RM), which are collective justification for action (Holm, 1995), in collective waste management. We studied Industrial Symbiosis Initiatives (IS-I) as a succession of discourses and examined the key elements of these discourses, in order to improve the understanding of collective management dynamics. We selected 14 French IS-I based on national inventories (Oree, 2016, Ademe 2018), according to their diversity in terms of spatial range, type of synergies and type of actors involved. We identified discourses in these case studies, and focused in particular on the collective justification of actions - the RM - at different moments of the initiatives. This analysis shows that an important number of the actions are undertaken as a collective commitment to normative, long term and ill defined objectives. Rhetoric studies used the term ideograph to designate words that embody such objectives, which have been shown to play an important role in the development of new technologies (McGuee, 1986; Joly 2010). We propose to expand the use of the term ideograph to designate these particular types of collective justifications, and analyse how these discourses integrate the broader ideograph of Sustainable Development (SD) (Brundtland, 1987, Bos et al. 2014). To deepen their description, we decompose the discourses according to the triple bottom line framework, often acknowledged as a normative objective of SD, which implies to improve at the same time the environmental preservation, the economical performance, and the social well-being. Figure 1 shows the diversity of situations in which ideographs are used regarding the stage of IS-I and the type of actors. It also suggests the relative importance of economical, ecological and social concerns through the practice of IS, decreasing in this order. Results lead us to conclude that (1) all IS-I contain at least one discourse that embeds one or more ideographs (2) These ideographs are present at all stages of IS-I, and mainly during the evolution, (3) they are used by both public and private actors, and (4) most IS-I involve all three dimensions of SD through ideographs but these are not simultaneously present in all discourses. Our study remains limited to a certain type of collective action and a single national geographic area. The results suggest that it might not always be necessary to have a comprehensive knowledge of local situations to initiate and maintain collective action in the context of IS-I, since ideographs may be powerful collective justifications. The concept of plausible promise (Wassenaar et al., 2014; Douthwaite et al. 2002) may help to better characterize the performativity of these discourses, which is their ability to change the behavior of actors (Austin, 1962). Understanding the generation, diffusion and evolution of ideographs could then be an important lever to enhance collective actions such as IS-I.

International audience; This work is focused on the functionalization of flax fibers aiming to improve their flame retardancy by grafting a phosphorus-based flame retardant (FR), dimethyl(methacryloxy) methyl phosphonate (MAPC1). The pre-irradiation method was used, and the grafting process follows three main steps namely: the irradiation of flax fibers, the impregnation of irradiated fibers in FR solution and finally a washing step to remove unreacted monomer units and free oligomers and polymers chains not covalently bonded to the flax structure. The presence of radicals on the flax fibers after irradiation was confirmed by Electron Paramagnetic Resonance (EPR). Grafting efficiency was assessed by infrared spectroscopy (FTIR) and quantified using Inductively Coupled Plasma (ICP-AES). The location of the grafted phosphorus polymer chains was assessed by Scanning Electron Microscope coupled with Energy Dispersive X-ray spectrometer (SEM-EDX) using phosphorus mapping of modified fibers. The effect of phosphorus grafting on thermal properties and fire behavior of flax fibers was studied using thermogravimetric analysis and pyrolysis combustion flow calorimetry. Different parameters were studied such as the radiation dose, the temperature and the duration of the grafting reaction and the monomer concentration. In particular, it was observed that MAPC1 was grafted in a homogeneous way into the bulk of the elementary flax fibers leading to high phosphorus rate of around 2 wt% for a dose 10 kGy and up to 7 wt% for a dose 100 kGy leading to high charring and low flammable fibers. The assessments are based on the measurement of density and thermal conductivity. The variation of compressive strength in function of the characteristics (mean particle length) of rice straw particle are assessed and discussed. The investigation covers also the porosity and density. Tests are also carried out on agricultural by-products with a view to highlight their chemical, physical and structural proprieties. The results show that the use of large particles with low water absorption capacity induce lighter concretes with the density between 339 and 505 kg/m3 and lead to a high compressive strength with a high mechanical deformability. Furthermore, it appears that an increase in the average length of rice straw particle lead to decrease of thermal conductivity of bio-based concretes. It varies from 0.062 to 0.085 W/(m.K).

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National audience; Les démarches en faveur de l’économie circulaire, attendues par le société civile et pilotées par les leviers législatifs,financiers, … nécessitent, pour leurs mises en œuvre, le développement d’une expertise tant en matière de compétences (et donc de compétences) que de recherche. C’est à ce défi que doivent répondre les écoles d’ingénieurs intervenantau croisement de ces domaines (entreprises, recherche, enseignement).

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International audience; Location of river-groundwater exchange zones and biodiversity hotspot is essential for a river management plan,especially for Mediterranean karstic rivers. This location is often difficult and time-consuming when long riversectors are considered. We studied a 13 km-long sector of the Cèze River (Southern France) located in a karsticcanyon.We compared five indicators of river-groundwater exchanges: longitudinal profiles of temperature, electricalconductivity and 222Rn concentrations in the surface water of the river, chemical characteristics of thehyporheic water and hyporheic biodiversity. Upwelling zones occurred downstream of geomorphological heterogeneities(here at the tail of gravel bars). Surface water chemistry, especially electrical conductivity and222Rn concentrations, clearly traces large scale gaining sections, which were not associated to valley narrowingbut with lateral springs, suggesting a crucial role of the geological structuration of the karstic plateau ofMéjanne-le-Clap. Hyporheic water chemistry fits with the large-scale hydrological pattern, but with a high variabilitycorresponding to local heterogeneities. The stygobite fauna (obligate groundwater organisms) and benthicEPTC (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Coleoptera) occurred preferentially in the gainingsections fed by groundwater, likely because of oligotrophicwater and cooler temperature. The spatial distributionof river-groundwater exchange zone and hyporheic biodiversity may be thus predicted using changes in surfacewater chemistry, especially for electrical conductivity and 222Rn concentrations.; zabr

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International audience; Depuis les années 90, un important développement des polymères et renforts biosourcés et biodégradables a été observé. Par exemple, le secteur de l’automobile souhaite développer des structures plus légères et augmenter la fraction biosourcée dans ses composites. Les fibres végétales sont d’excellentes candidates avec des propriétés intrinsèques très intéressantes. Il est connu que les propriétés thermomécaniques des matériaux biocomposites dépendent fortement de l’interface fibre/matrice. En revanche, la plupart des matrices polymères sont hydrophobes et apolaires, ce qui implique une très faible adhésion interfaciale avec les fibres naturelles possédant des surfaces majoritairement hydrophiles [1]. L’enjeu de ce travail consiste à créer une interphase hiérarchique plus forte et cohésive dans les biocomposites en assemblant des nanocristaux de cellulose (CNC) avec du xyloglucane (XG) sur un tissu de lin industriel. Le but étant l’augmentation de la quantité de surface disponible des fibres et le renforcement de l’interphase grâce aux dimensions et aux propriétés mécaniques des CNC [2]. Le biopolymère XG est quant à lui utilisé comme agent interfacial entre les fibres de lin et les CNC. Il possède en effet une forte affinité avec la cellulose [3]. Dans cette étude, nous détaillons le comportement en adsorption du XG et des CNC sur un tissu de lin industriel par différentes techniques : microscopie confocale et isothermes d’adsorption (Figure 1). De plus, nous étudions l’effet de cette fonctionnalisation par la mouillabilité des fibres de lin (Tensiomètre K100SF) ainsi que la microstructure (MEB), la micromécanique (IFSS par déchaussement de fibres) et les propriétés mécaniques des biocomposites lin/epoxy (tests de traction longitudinal et transverse).

National audience; Le programme de recherche HydroPop : vers une hydrologie populaire et participative s’intéresse aux basses eaux sur les parties cévenoles des Gardons et de la Cèze (affluents méditerranéens en rive droite du Rhône). Ces travaux sur les basses eaux s’orientent sur 4 actions principales : (1) la mesure des débits d’étiage au travers du suivi de 15 stations hydrométriques permettant de fournir durant l’été, de manière hebdomadaire, le débit aux décideurs locaux et à la population, (2) la transcription de ces débits au travers d’échelles de criticité de l’étiage (échelle GraviSec) installées sur plusieurs points des bassins versants pilotes, (3) la réalisation d’une enquête auprès de la population sur la perception des rivières et de la ressource en eau et enfin (4) l’intégration d’une démarche participative plurielle sur le suivi des basses eaux. Cette présentation sera centrée sur les premiers retours d’expériences suite à la mise en œuvre de cette démarche participative.

As part of the RAFU project, piloted by ADIValor, the environmental relevance of the latest technological innovations has just been assessed according to the ACV method, a standard procedure at the source of ISO standard, 14 040 and 14 044 in particular., Como parte del proyecto RAFU, puesto a prueba por ADIValor, la relevancia ambiental de las últimas innovaciones tecnológicas se acaba de evaluar de acuerdo con el método ACV, un procedimiento estándar en la fuente de la norma ISO, 14 040 y 14 044 en particular., Dans le cadre du projet RAFU, piloté par ADIValor, la pertinence environnementale des dernières innovations technologiques vient d’être évaluée selon la méthode ACV, une procédure normalisée à la source de norme ISO, 14 040 et 14 044 notamment.

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Procédé de fabrication d’une membrane adsorbante à haut pouvoir de percolation L’invention concerne un procédé de fabrication d’une membrane adsorbante (1) qui comprend les étapes suivantes : a) on prépare un mélange qui contient au moins : - une solution aqueuse de polymère cationique dont le pH est compris entre 5 et 8; - une solution aqueuse de polymère anionique ; b) on agite le mélange ; c) on laisse maturer le mélange jusqu’à l’obtention au sein du mélange d’une membrane sous la forme d’un hydrogel ; d) on ajoute au moins un agent de réticulation de manière à réticuler la membrane ;e) on sèche la membrane réticulée obtenue à l’issue de l’étape d). L’invention concerne aussi l’utilisation de cette membrane (1) pour le traitement d’effluents liquides ou gazeux, ainsi qu’en tant que support anti-microbiens ou pour la catalyse hétérogène. Figure 2

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