Search

Cours : Changement climatique et cycle du carbone continental. Le cours a été consacré à la séquestration partielle du CO2 anthropique par la biosphère terrestre. Nous avons abordé la complexité de la réponse du cycle du carbone conduisant à de multiples rétroactions géochimiques et climatiques. CO2 atmosphérique et cycle du carbone continental global Aujourd’hui, la concentration atmosphérique en gaz carbonique est d’environ 400 parties par million (ppm) alors qu’elle était de 280 ppm avant le début ...

Phase behavior of reservoir fluids is a crucial information for an efficient production development project. Depending on fluid characteristics, their phase behavior can vary from simple to complex multiphasic equilibria. Moreover, multiphasic equilibria may be encountered by natural occurrence under reservoir conditions or induced during production operations. Recently, complex phase behavior has been reported for Brazilian Pre-Salt crude oils, especially for medium crude oil fluids associated with high gas oil ratios. Specifically, evidence of complex liquid – liquid equilibria have been reported at high pressure and high temperature conditions. However, the study and detection of this equilibrium have been limited by the crude oil characteristics, high opacity, and low phase segregation, that limits conventional PVT laboratorial analysis. For that reason, it is proposed in this work a systematic study of phase behavior of Pre-Salt crude oils mixed with gases at high proportion. Phase transitions were investigated by a combination of PVT techniques providing visualization and detection of phase transitions in opaque fluids under high pressure. Through these studies, non-typical phase transitions were detected for systems involving high methane content, when analyzed using conventional PVT techniques (near-infrared light scattering and high-pressure microscopy). Results show the formation of a high dispersed second liquid phase, no fractal, with fast redissolution at high pressure. Bulk fluid analyses were also made by intermediate of a new full visual PVT technique, using a short-wave infrared fluid imaging designed for opaque crude oil evaluation. This test confirms a second dense liquid phase that can be formed when crude oil is mixed at a high gas oil ratio, especially with methane. Thermodynamic modelling and solubility analysis suggest that this second phase formed could be a heavy and aromatic dominated phase, but its behavior is far from typical asphaltenes. Based on the formed second phase characteristics, a wide biphasic liquid – liquid region is then identified for mixtures of crude oil and gas, especially for low molecular weight gases at high gas oil proportion.; Le comportement de phase des fluides de réservoir est une information cruciale pour prévoir des procédés de production pétrolière efficace. Selon les caractéristiques du fluide, le comportement de phase peut varier de simples équilibres liquide-vapeur à des systèmes multiphasiques plus complexes. Ces équilibres multiphasiques peuvent être rencontrés naturellement dans les conditions de réservoir ou induits par les procédés de production. Récemment, des comportements de phase complexes ont été observés dans des champs d’huile Brésiliens situés sous une croûte saline et appelés « Pre-Salt » contenant des fluides de réservoir moyens caractérisés par rapports gaz liquide (GOR) élevés. Plus précisément, des équilibres liquide-liquide et liquide-liquide-vapeur ont pu être observés dans des conditions de haute pression et de haute température. Cependant, l'étude et la détection de ces équilibres ont été limitées par les caractéristiques de ces pétroles bruts et en particulier leur opacité élevée ainsi que par la faible ségrégation de phase rencontrées dans ces équilibre entre phases denses sous haute pression , qui limitent l'analyse par les techniques PVT conventionnelles. Pour cette raison, il a été proposé dans ce travail une étude systématique du comportement de phase des huiles brutes Pre-Salt Brésiliennes recombinées avec de fortes teneurs en gaz. Les transitions de phase ont été étudiées par une combinaison techniques PVT novatrices offrant une visualisation et une détection des transitions de phase dans les fluides opaques sous haute très haute pression. Des transitions de phase atypiques ont été mises à jour dans des systèmes ayant une forte teneur en méthane par de premières études menées avec des techniques PVT conventionnelles par dispersion de lumière dans l’infrarouge proche et par microscopie haute pression dans le visible. Ces résultats ont montré la formation d’une phase liquide no fractale fortement dispersée dans une seconde phase liquide, avec une faible cinétique de redissolution sous haute pression. Pour confirmer ces observations, de nouvelle analyses ont été effectuées par l'intermédiaire d'une nouvelle technique PVT à visibilité intégrale. Cette technique utilise une imagerie infrarouge dans le domaine des ondes courtes (SWIR) qui permet de rendre visible les pétroles bruts opaques. Ces nouveaux tests ont permis de confirmer la présence d’une phase dispersée qui peut se former lorsque le pétrole brut est recombiné avec un GOR important avec un gaz léger tel que du méthane mais aussi avec du dioxyde de carbone. Les résultats de la modélisation thermodynamique associée à ces observations expérimentales indiquent que cette seconde phase liquide formée pourrait correspondre à une phase lourde fortement aromatique, mais son comportement est éloigné des phases asphaltènes typiques. Sur la base des caractéristiques de la seconde phase formée, une large région liquide-liquide biphasique est donc identifiée pour les mélanges de pétrole brut et de gaz, en particulier pour les gaz de faible poids moléculaire à forte proportion de gaz.; O comportamento de fases dos fluidos do reservatório é uma informação fundamental para um projeto de produção petrolífera eficiente. Dependendo das características do fluido, seu comportamento da fase pode variar de equilíbrios liquido – vapor simples a sistemas multifasicos complexos. Recentemente, transições de fases complexas foram reportadas petroleos producidos do Pré-sal brasileiro, especialmente para fluidos envolvendo óleos médios associados a altas proporções de gás. Especificamente, un tipo de equilíbrio líquido – líquido complexo foi encomtrado em condições atipicas de alta pressão e alta temperatura. No entanto, o estudo e a detecção desse equilíbrio têm sido limitados pelas características do petróleo, sua alta opacidade e a baixa segregação de fase, que limita a análise laboratorial PVT convencional. Por esse motivo, é proposto neste trabalho um estudo sistemático do comportamento de fase de petróleos do Pré-Sal Brasileiro misturados com gases em alta proporção. As transições de fase foram investigadas por uma combinação de técnicas PVT, proporcionando visualização e detecção de diferentes transições de fase em fluidos opacos sob alta pressão. Por meio desses estudos, transições de fase atípicas foram detectadas para sistemas envolvendo alto teor de metano, quando analisadas por técnicas convencionais de PVT (espalhamento de luz no infravermelho próximo e microscopia de alta pressão). Os resultados mostram a formaçao de uma segunda fase liquida altamente dispersa, não fractal, com rapida redissolução a pressoes elevadas. Análises integrales do fluido foram feitas por meio de uma nova técnica PVT de visualização total, usando inspeção do fluido no infravermelho proximo, projetadas para a avaliação de petróleos opacos. Este teste confirma uma segunda fase liquida densa é formada quando o óleo cru é misturado a uma alta proporção de gás, especialmente com metano. Resultados de modelagem termodinâmica e de análises de solubilidade indicam que esta segunda fase formada pode ser uma fase pesada e dominada por aromáticos, mas seu comportamento fuje dos asfaltenos típicos. Com base nas características da segunda fase formada, uma ampla região bifásica líquido - líquido é identificada para misturas de petróleo bruto e gás, especialmente para gases de baixo peso molecular em alta proporção de gas.

The global context of energy savings and greenhouse gases emissions control led to significant efforts in France to boost the thermal insulation in buildings in order to reduce heating consumption. Nevertheless, the stated thermal performance before construction or refurbishment is rarely achieved in practice, for many reasons (calculation errors, defects in materials or workmanship, etc.). Yet, guaranteeing the real thermal performance of buildings on the spot is crucial to enhance the refurbishment market and the construction of energy efficient buildings. To do so, measurement techniques of the intrinsinc thermal insulation performance indicators are needed. Such techniques already exist worldwide, and consist in processing the measurement data from the indoor and outdoor thermal conditions and the heat consumption. Some of them have already proved themselves in the field, but are either binding or very imprecise. And above all, the related uncertainty calculations are often rough. The objective of this thesis funded by CSTB is to consolidate a novel measurement method of the thermal insulation quality of a whole building after reception of work (ISABELE method). In the first chapter, a state of the art of the existing methods allows to identify possible ways to pursue this goal from a comparative synthesis. The primary reflection is about the uncertainty calculation method (which is a central issue). The second chapter presents a global methodology to combine the propagation of random and systematic errors from bayesian and classical approaches. One of the most important uncertainty sources deals with the infiltration air flow evaluation during the test. The third chapter investigates the characterization of this uncertainty, as well as its impact on the final result, depending on the chosen experimental approach (rule of thumb, simplified aeraulic models, tracer gases). Lastly, an improvement of the inclusion of the bluiding thermal dynamics during the test will be proposed in the last chapter. The basis of this improvement is to adapt the inverse model according to the building type and the test conditions. To do so, the proposed algorithm selects a model form a variety of simplified greybox models based on statistical criteria and parcimony. All these contributions have been tested on a large serie of measurements on a same timber-framed building (OPTIMOB shed). The robustness and precision of the results have been slightly improved. The intial infiltration air flow calculation, neither too simple of too complicated, has also been validated. Finaly, a better ordrer of magnitude of the minimal test duration has been determined, depending on the building inertia., Dans un contexte d’économie d’énergie et de réduction des émissions de gaz à effet de serre, de nombreux efforts ont été réalisés en France pour renforcer l’isolation de l’enveloppe des bâtiments afin de contribuer à réduire les consommations de chauffage. Toutefois, il arrive souvent que la performance thermique calculée avant construction ou rénovation ne soit pas atteinte sur le terrain (erreur de calcul, défauts de mise en œuvre, etc.). Or, pour pouvoir généraliser la construction de bâtiments à basse consommation et la rénovation, il faut pouvoir garantir aux maîtres d'ouvrage une performance réelle de leur bâtiment après travaux. Le fait de mesurer in situ la performance intrinsèque d'isolation thermique de l'enveloppe permet de contribuer à cette garantie. Il existe à l’échelle internationale de nombreuses méthodes basées sur le suivi des consommations et des conditions thermiques intérieures et extérieures. Certaines ont déjà fait leurs preuves sur le terrain, mais sont souvent soit contraignantes, soit peu précises. Et surtout, les calculs d’incertitude associés sont souvent rudimentaires. L’objectif de ce travail financé par le CSTB est de consolider scientifiquement une nouvelle méthode de mesure de la qualité d’isolation globale d’un bâtiment à réception des travaux (méthode ISABELE). Dans le premier chapitre, un état de l'art sur les méthodes existantes a été réalisé afin de dégager des pistes d'amélioration sur la base d'une synthèse comparative. La piste prioritaire identifiée porte sur le calcul d'incertitude (un point central du problème). La propagation des erreurs aléatoires par un approche bayésienne ainsi que des erreurs systématiques par une approche plus classique feront l'objet de la méthodologie globale proposée dans le second chapitre. L'une des importantes sources d'incertitude porte sur l'évaluation du débit d'infiltration. La caractérisation de cette incertitude et de l'impact sur le résultat de mesure fera l'objet du troisième chapitre, avec un comparatif de différentes approches expérimentales (règle du pouce, modèles aérauliques, gaz traceur). Enfin, une amélioration de la prise en compte de la dynamique thermique du bâtiment au cours du test sera proposée dans le dernier chapitre. Son fondement repose sur l'adaptation du modèle thermique inverse en fonction du bâtiment et des conditions du test. Pour cela, une sélection parmi une banque de modèles simplifiés est réalisée sur la base de critères statistiques et du principe de parcimonie. Ces différentes dispositions ont été testés sur une large série de mesures menées sur un même bâtiment à ossature bois (chalet OPTIMOB). La robustesse et la précision du résultat de mesure ont ainsi pu être légèrement améliorées. La méthode de calcul du débit d'infiltration, ni trop simple ni trop complexe, a pu également être validée. Enfin, le temps de mesure minimal nécessaire a pu être déterminé en fonction de la classe d'inertie du bâtiment.

Excessive CO 2 in the present-day ocean-atmosphere system is causing ocean acidification, and is likely to cause a severe biodiversity decline in the future, mirroring effects in many past mass extinctions. Fossil records demonstrate that organisms surviving such events were often smaller than those before, a phenomenon called the Lilliput effect. Here, we show that two gastropod species adapted to acidified seawater at shallow-water CO 2 seeps were smaller than those found in normal pH conditions and had higher mass-specific energy consumption but significantly lower whole-animal metabolic energy demand. These physiological changes allowed the animals to maintain calcification and to partially repair shell dissolution. These observations of the long-term chronic effects of increased CO 2 levels forewarn of changes we can expect in marine ecosystems as CO 2 emissions continue to rise unchecked, and support the hypothesis that ocean acidification contributed to past extinction events. The ability to adapt through dwarfing can confer physiological advantages as the rate of CO 2 emissions continues to increase.

Early global estimates of carbon emissions from biomass burning were based on empirical assumptions of fire return interval in different biomes in the 1980s. Since then, significant improvements of spaceborne remote sensing sensors have resulted in an increasing number of derived products characterizing the detection of active fire or the subsequent burned area (GFED, MODIS MCD45A1, L3JRC, Globcarbon, GBS, GLOBSCAR, GBA2000). When coupled with global land cover and vegetation models allowing for spatially explicit fuel biomass estimates, the use of these products helps to yield important information about the spatial and the temporal variability of emission estimates. The availability of multi-year products (>10 years) leads to a better understanding of uncertainties in addition to increasing accuracy. We surveyed a wide range of users of global fire data products whilst also undertaking a review of the latest scientific literature. Two user groups were identified, the first being global climate and vegetation modellers and the second being regional land managers. Based on this review, we present here the current needs covering the range of end-users. We identified the increasing use of BA products since the year 2000 with an increasing use of MODIS as a reference dataset. Scientific topics using these BA products have increased in diversity and area of application, from global fire emissions (for which BA products were initially developed) to regional studies with increasing use for ecosystem management planning. There is a significant need from the atmospheric science community for low spatial resolution (gridded, 1/2 degree cell) and long time series data characterized with supplementary information concerning the accuracy in timing of the fire and reductions of omission/commission errors. There is also a strong need for precisely characterizing the perimeter and contour of the fire scar for better assimilation with land cover maps and fire intensity. Computer and earth observation facilities remain a significant gap between ideal accuracies and the realistic ones, which must be fully quantified and comprehensive for an actual use in global fire emissions or regional land management studies.

Des centaines de milliards de litres de boissons à base de cola sont bues dans le monde entier chaque année par des consommateurs de tout âge. Ces sodas, synonymes aujourd'hui de fraîcheur et de plaisir gazeux, sont à l'origine des breuvages créés par des apothicaires au XIXe siècle. Ils étaient, à l'époque, conseillés pour leurs diverses vertus thérapeutiques grâce aux nombreux extraits végétaux qu'ils contiennent. Ce travail consiste à retracer l'historique de tous ces sodas célèbres, ainsi qu'à dévoiler au plus juste la liste des ingrédients de leurs formules gardées secrètes depuis toujours. Les diverses applications thérapeutiques des colas seront ensuite évaluées : la prise en charge des gastro-entérites, le traitement de divers troubles de la sphère digestive, l'amélioration de la biodisponibilité de certains médicaments, la contraception et l'irrigation des sondes. D'autre part, le danger d'une consommation régulière de cola sera estimé en étudiant les risques liés à l'utilisation de gaz carbonique, de sucre, d'édulcorants, d'acidifiants, de caféine et de colorant caramel dans ces recettes.

Coordinateur : B. Multon Experts : P. Menanteau, J.-M. Most, A. Riedacker 1. Introduction 1.1. Problématiques de la production d’énergie Avant d’évoquer les nouvelles technologies de production et de stockage et de répondre aux différentes questions posées, rappelons que les problématiques sont différentes selon qu’il s’agit de satisfaire les besoins industriels, de l’habitat ou des transports. Les besoins en énergie vont évoluer et nécessiter la mise en œuvre de nouveaux moyens de conversion...

Il existe trois options potentielles pour le stockage de CO2 : L’immersion de CO2 (liquide) dans l’océan profond : elle soulève des difficultés quant à son efficacité, son coût, son impact sur l’environnement et sur la pérennité du stockage. Les techniques en sont encore au stade de la recherche. Le stockage par séquestration minérale ex situ (carbonatation minérale à partir de déchets) : ce procédé, qui consiste à fixer industriellement le CO2 dans des carbonates inorganiques, en est au stad...

La Convention cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC) constitue le cadre dans lequel toutes les actions concernant l’évolution du climat sont négociées au niveau international. La Nouvelle-Calédonie, tout comme les DOM et les COM, est actuellement, via la France, partie à cette Convention. Le protocole de Kyoto est un instrument sous la Convention. Son but est de réussir à réduire effectivement les émissions de GES de la planète de manière organisée et contraignante, tou...

As part of its mission as a public scientific and technological establishment the IRD undertakes to “develop an expert reporting capacity” (art. L 112-1 c b of research legislation in French law), in the form of collective scientific appraisals known as “experts’ reports”. Given the scale of its objectives (development, the south, human relations with the environment in the intertropical zone) and its establishment in the various southern regions by means of its representations, the IRD’s rem...

The five sections of this report examined the state of our knowledge on various aspects of energy and climate in New Caledonia and the diagnosis establishing the basis for the “New Caledonia 2025” Land Use and Development Plan. Each of these parts is concluded with between four and ten specific recommendations. Here we provide a summary of these recommendations. An expert report conducted over a field as broad as energy in the development of New Caledonia cannot provide a “turnkey” action pla...

L’accroissement de l’efficacité énergétique des systèmes industriels est un enjeu important pour les prochaines années. L’objectif est de réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère et de préserver les réserves en combustibles fossiles, grâce à la diminution de la demande énergétique. Pour cela, les gisements d’énergie doivent être identifiés, évalués puis valorisés grâce à une méthodologie adaptée et une approche des procédés dans leur globalité. POUR UN ACCROISSEMENT DE ...

L’Institut de recherche pour le développement (IRD) s’appuie sur son Département expertise et valorisation (DEV) pour valoriser les résultats de la recherche issus de projets scientifiques centrés sur la relation entre l’homme et son environnement dans la zone intertropicale au bénéfice des pays du Sud et du monde socio-économique. L’expertise collégiale est, dans cette perspective, conçue à l’IRD comme une forme originale de valorisation de la recherche, appuyée sur une méthodologie éprouvée...

Le collège des experts a souhaité rassembler et mettre en perspective les quelques grandes données générales qui suivent et les exposer ici en préalable. Celles-ci concernent d’une part les évolutions potentielles des consommations d’énergie dans le monde d’ici 2050, avec ou sans contrainte climatique, et d’autre part la situation énergétique en Nouvelle-Calédonie. C’est ce fonds commun de données que les experts ont partagé au moment d’initier leurs analyses respectives, avant de les prolong...

SCIENTIFIC COORDINATION Yves Le Bars, Chairman YLB Conseils (Consultancy Firm) Elsa Faugère, INRA (French National Institute for Agricultural Research) Bernard Multon, ENS Cachan (The Ecole Normale supérieure Cachan) Arthur Riedacker, INRA (French National Institute for Agricultural Research) Sébastien Velut, Université Paris-III, Institut des Hautes Études d’Amérique latine (Institute for Higher Latin American Studies) MEMBERS Mohamed Abdesselam (SOLENER) Patrice Baby, Development Research I...

Increasing the energy efficiency of industrial systems is a major challenge for the future. The aim is to reduce emissions of greenhouse gases into the atmosphere and to preserve stocks of fossil fuels, by reducing the demand for energy. In order to do so, potential energy sources must be identified, evaluated and then developed using a suitable methodology and an approach to processes as a whole. TO INCREASE ENERGY MANAGEMENT IN THE INDUSTRIAL SECTOR The aims of the energy-climate package Th...

ACTIONS TO BE CONSIDERED TO STABILISE GREENHOUSE GAS EMISSIONS In order to stabilise concentrations of CO2 on a planetary scale, action clearly needs to be taken at various levels: manage energy better, and in particular to encourage energy savings ; bring about a further move away, where possible, from fossil fuels; use the best technologies available for activities that emit CO2.; use renewed plant biomass in energy generation in order to replace fossil fuels; use other renewable energies (...

Section 1. Energy management: a major challenge to the sustainable development of New Caledonia and its energy security Recommendation no. 1. Encourage energy management activities in construction and construction equipmentTo encourage real movement in a market and create competitive conditions for a new system, all or part of the additional costs of an energy management campaign first need to be met. As part of such a campaign, the relevant institutions are always keen to modify the decision...

TRADITIONAL AND ALTERNATIVE FUELS Chemically converting a fuel to produce electricity for the industry, housing, and service sectors requires two choices: the type of fuel and the combustion process itself. To adapt to changes in the market, the best systems must be flexible enough to use either traditional (gas, liquid or solid fossil hydrocarbons) or alternative fuels, while continuing to operate at full capacity (a change in demand for electricity must not impair the system’s energy effici...

DEMANDES ÉNERGÉTIQUES ET STRATÉGIES DE SÉCURITÉ Les statistiques globales de consommation de l’énergie montrent une croissance tirée par le grand ensemble Asie-Pacifique. La Nouvelle-Calédonie fait partie de ce grand ensemble qui comprend les pays riverains de l’ouest du Pacifique, la Péninsule indochinoise, l’Inde, le Pakistan et l’Océanie, mais pas les États de l’est du Pacifique – pourtant leurs principaux partenaires commerciaux – ni la Russie dont la façade Pacifique accueille de nombreu...

La question de la maîtrise de la demande d’énergie et de l’efficacité énergétique dans le bâtiment est fondamentale, compte tenu de l’importance des gisements évalués et, surtout, du champ d’action possible. En effet, grâce à la disponibilité immédiate de technologies et de techniques matures, le secteur du bâtiment peut contribuer efficacement à résoudre les défis environnementaux auxquels nous devons faire face. Toutefois, c’est un secteur réputé lent à évoluer à cause de la durée de vie de...

Les cinq parties ont permis de faire le point de l’état des connaissances sur les différents aspects de l’énergie et du climat dans le contexte de la Nouvelle-Calédonie et du diagnostic établi pour le Schéma d’aménagement et de développement « Nouvelle-Calédonie 2025 ». Chacune de ces parties est conclue par quatre à dix recommandations spécifiques. Il s’agit ici de fournir une vue synthétique de ces recommandations. Une expertise collégiale, réalisée dans un champ aussi large que celui de l’...

Dans les pays importateurs de pétrole, comme la Nouvelle-Calédonie, les hausses erratiques des prix des carburants affectent fortement la rentabilité des entreprises du secteur, en particulier l’aérien et le camionnage, et les comportements de déplacements des ménages. Ainsi, en métropole, le « choc pétrolier » de 2008 s’est traduit dans les mois qui ont suivi par une baisse des consommations des carburants automobiles de 12 %. Les transports sont aussi un contributeur majeur aux émissions de...