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Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le jury de 1°) L'enquête concernant la refonte du site web des BU de Lorraine .
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16 juil. 2015 Contact : ddoc-memoires-contact@univ-lorraine.fr ... b) Différence Interaurale de Niveau ou ILD (Interaural Level Difference) .
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Monsieur le professeur Jean-Marie Mayeur† (université. Paris IV Sorbonne) m'a orienté vers le fonds de l'administration d'Alsace-Lorraine conservé aux. Archives
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15 déc. 2012 D'autre part toute contrefaçon
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Contact : ddoc-theses-contact@univ-lorraine.fr Si je suis là aujourd'hui c'est grâce à vous. ... 6.1.4.3- Action du GHB sur le récepteur GABA-B ..
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12 janv. 2018 D'autre part toute contrefaçon
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LES GENOGRAMMES. Présentation de la structure familiale du couple A. Génogramme du couple A. Présentation de la structure familiale du couple B
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14 mai 2013 D'autre part toute contrefaçon
AVERTISSEMENT
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LIENS Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4 Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10Université de Lorraine
Ecole doctorale Ressources, Procédés, Produits et Environnement Laboratoire Réactions Génie des Procédés UMR7274Thèse
Docteur
Spécialité : Génie des Procédés et des ProduitsJérémy RODRIGUES
Soutenue publiquement le 2 décembre 2016
Analyse de cycle de vie intégrative de filières de production de biomasse à usage industriel par la valorisation de délaissésComposition du jury :
Valérie LAFOREST Directrice de recherche Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne Rapporteur
Guillaume JUNQUA Maître assistant HDR, Ecole Nationale Supérieure des Mines d'Alès Rapporteur
Jean Louis MOREL Professeur
Université de Lorraine, Laboratoire Sols et Environnement Examinateur Enrico BENETTO Chargé de recherche Luxembourg Institute of Science and Technology ExaminateurMarie-Noëlle PONS Directrice de recherche CNRS Université de Lorraine, Laboratoire Réactions Génie des Procédés Directrice de thèse
Marie-Odile SIMONNOT Professeur
Université de Lorraine, Laboratoire Réactions Génie des Procédés Co-directrice de thèse
Sophie GUIMONT Directrice Recherche et Développement Valterra Dépollution Réhabilitation Invitée
Geoffroy SERE Maître de conférences Université de Lorraine, Laboratoire Sols et Environnement Invité
Table des matières
1Table des matières
Table des matières ..............................................................................................................................1
Liste des figures ..................................................................................................................................3
Liste des tableaux ...............................................................................................................................5
Liste des équations .............................................................................................................................7
Introduction...................................................................................................................................... 10
Chapitre I. Synthèse bibliographique
environnementale ............................................................................................................................ 14
A. Introduction .......................................................................................................................... 15
B. Contexte général et problématique ....................................................................................... 15
1. Diminution des ressources disponibles .............................................................................. 15
2. ........................................................... 16
3. Problématique des sols dégradés....................................................................................... 20
4. Construction de sol à partir de matériaux délaissés ........................................................... 23
5. Quelle pertinence environnementale pour la construction de sol ?.................................... 27
C. ............................................................... 291. Définition et objectifs ........................................................................................................ 29
2. Méthodologie .................................................................................................................... 30
3. ............................................................................................... 35
D. Prise en compte des sols et des écosystèmes ........................................................................ 48
1. Usage des sols ................................................................................................................... 48
2. Ressource sol ..................................................................................................................... 57
3. Pollution ............................................................................................................................ 59
E. Synthèse ............................................................................................................................... 61
Chapitre II. Méthodologie développée ......................................................................................... 65
A. Introduction .......................................................................................................................... 66
B. Analyse de système multifonctionnels ................................................................................... 66
1. Deux approches complémentaires ..................................................................................... 66
2. ...................................................................... 67
C. Evaluation des impacts du cycle de vie .................................................................................. 68
1. Indicateurs conventionnels ................................................................................................ 68
Table des matières
22. Diagnostic Usage des sols .................................................................................................. 68
3. Exhaustivité et e............................................................................... 70
D. Interprétation et synthèse des résultats ................................................................................ 74
1. Méthodes de normalisation ............................................................................................... 74
2. Automatisation des .............................................. 81
3. .......................................................................... 82
E. Synthèse ............................................................................................................................... 84
Chapitre III. Application au projet LORVER .................................................................................... 86
A. Introduction .......................................................................................................................... 87
B. ................................................................................ 871. Périm ............................................................................................... 87
2. Exclusions notables............................................................................................................ 88
3. Scénarii alternatifs ............................................................................................................. 89
4. Indépendance entre valorisation des déchets et biomasse ................................................ 91
C. Inventaire du cycle de vie ...................................................................................................... 92
1. Formulation du sol construit .............................................................................................. 92
2. Transport des matériaux .................................................................................................... 93
3. Construction de sol (LORVER) ............................................................................................ 96
4. Autres procédés de végétalisation ..................................................................................... 98
5. -produits (REF) .......................................................... 99
6. Exploitation agricole ........................................................................................................ 106
D. Synthèse ............................................................................................................................. 117
Chapitre IV. Évaluation des impacts et interprétation .................................................................. 119
A. Etapes prépondérantes et comparaison entre scénarii ........................................................ 120
1. Analyse de contributions du scénario LORVER ................................................................. 120
2. Analyse de contributions du scénario REF ........................................................................ 124
3. Comparaison des impacts globaux ................................................................................... 129
B. ................................................................................ 1331. Corrélations entre indicateurs ......................................................................................... 133
2. Paramètres clés ............................................................................................................... 139
3. Agrégations successives des résultats .............................................................................. 141
Chapitre V. Discussion générale ................................................................................................. 153
A. Indicateurs développés ....................................................................................................... 154
1. .................................................................................................... 154
Liste des figures
32. Priorisation des actions grâce aux frontières planétaires.................................................. 156
B. Frontières planétaires : Consommation de ressources ......................................................... 160
1. Modèle conceptuel .......................................................................................................... 160
2. Contraintes physiques sur les stocks et les flux ................................................................ 162
3. Adéquation aux besoins................................................................................................... 162
4. Synthèse des cas de figure et évolution dans le temps ..................................................... 165
C. Rôle de la biodiversité dans la fourniture des services écosystémiques................................ 168
1. Collecte des données sur le site ....................................................................................... 170
2. Synthèse sous format matriciel ........................................................................................ 175
3. Applications ..................................................................................................................... 178
Chapitre VI. Conclusion et perspectives ....................................................................................... 180
Références bibliographiques ........................................................................................................... 187
Annexes .......................................................................................................................................... 198
Annexe 1 : Article publié dans le Journal of Cleaner Production .................................................. 199
............................................................................. 214Annexe 3: ............... 217
Annexe 4 : Prise en compte plus fine des polluants des matériaux et de la friche ........................ 220
Résumé........................................................................................................................................... 227
Abstract .......................................................................................................................................... 227
Liste des figures
Figure 1 : Corrélation entre revenu individuel et consommation de ressources primaires, basée sur l'étude de 175
pays (Fischer-Kowalski et al., 2011) ................................................................................................................. 16
Figure 2 : Consommation mondiale d'énergie primaire, répartie entre les différentes sources d'énergie (AIE,
2016) .............................................................................................................................................................. 17
Figure 3 : Extraction de matières premières dans le monde en milliards de tonnes entre 1900 et 2005 (Fischer-
Kowalski et al., 2011) ...................................................................................................................................... 19
Figure 4 : Cartographie des sites et sols pollués en France début 2012 (SOeS, 2014) ......................................... 21
Figure 5 : Fréquence de détection des HAP dans l'horizon de surface (30 premiers centimètres) des sols du nord
de la France (Antoni et al., 2011) ..................................................................................................................... 21
Figure 6 : Evolution des surfaces totales par nature d'occupation entre 1990 et 2012 (SOeS, 2015) .................. 22
Figure 7 : Schéma de principe d'une filière de construction de sol (Séré, 2007).................................................. 24
Figure 8 : Mise en place d'une première parcelle expérimentale de sol construit (Séré, 2007) ........................... 24
Figure 9 : Ancienne cokerie d'Homécourt et emplacement des installations du GISFI ........................................ 25
Figure 10 : Structuration du projet LORVER en 5 lots ........................................................................................ 27
............................................................................ 30Figure 12: Résumé des flux inventoriés pour un procédé générant deux produits A et B (EC - JRC - IES, 2010) .... 31
Liste des figures
4Figure 13: Hiérarchie des différentes solutions pour répondre à la multifonctionnalité en ACV (EC - JRC - IES,
2010) .............................................................................................................................................................. 32
Figure 14: Comparaison de deux approches de la gestion des déchets en ACV (élimination ou valorisation),
appliquée à la saponification. .......................................................................................................................... 38
données caractérisées ..................................................................................................................................... 40
pays ................................................................................................................................................................ 43
équipondérée .................................................................................................................................................. 45
Figure 18: Présentation du concept de frontières planétaires (Bjørn et Hauschild, 2015). ................................. 47
Figure 19: Classification des écosystèmes terrestres en quatorze biomes et huit grands domaines, utilisée pour la
caractérisation des impacts liés à l'usage des sols (Olson et al., 2001) .............................................................. 49
Figure 20 : Principe de l'évaluation des impacts liés aux changements d'usage des sols. ................................... 52
Figure 21: Flux de métaux pris en compte et mode de comptabilisation par Nemecek et al. (2014) pour des
parcelles agricoles classiques .......................................................................................................................... 60
Figure 22: Effet de l'inclusion de données incertaines dans un inventaire, sur l'impact potentiel et son
incertitude. ..................................................................................................................................................... 62
Figure 23: Résumé des impacts environnementaux les plus fréquemment étudiés, adapté de EC - JRC - IES
(2010). ............................................................................................................................................................ 64
Figure 24 : Comparaison entre deux approches complémentaires de la comptabilisation des déchets du sol
construit. ........................................................................................................................................................ 67
naturels, pseudo-naturels et artificiels ............................................................................................................. 69
Figure 26 : Résumé de la procédure de génération de scénarii contrastés, basée sur un algorithme de Monte
Carlo et une distribution uniforme d'un paramètre de contrôle ........................................................................ 82
Figure 27 : Principe de base de l'Analyse en Composantes Principales .............................................................. 83
Figure 28 : Frontières du système étudié dans le cas de LORVER. ..................................................................... 88
Figure 29: Cartographie des gisements de sous-produits identifiés en Lorraine et emplacement de la friche
réhabilitée (Gossiaux et Guimont, 2013) .......................................................................................................... 94
Figure 30 : Localisation et superficie des parcelles expérimentales et de la zone de stockage intermédiaire des
matériaux (Gossiaux et Guimont, 2015)........................................................................................................... 97
Figure 31: Récapitulatif des étapes du procédé de construction de sol .............................................................. 98
Figure 32: Substitution de matériaux naturels par les matériaux inertes ........................................................ 102
Figure 33 : Récolte et broyage de bio
adaptée (image de Dimitriou I. (Dimitriou et Rutz, 2015)) .............................................................................. 108
Figure 34 : Contributions de chaque étape du cycle de vie d'une culture Chanvre LORVER à ses impacts totaux,
réparties en trois catégories selon les étapes dominantes .............................................................................. 124
Figure 35 : Contributions de chaque étape du cycle de vie d'une culture Chanvre REF à ses impacts totaux,
réparties en deux catégories selon les étapes dominantes ............................................................................. 125
Figure 36 : Bilan des émissions de gaz à effet de serre de la filière REF Chanvre.............................................. 127
Figure 37 : ACP des impacts des cultures Chanvre et TTCR selon les scénarii LORVER et REF sur leur cycle de vie.
..................................................................................................................................................................... 131
Figure 38 : Impacts des cultures Chanvre et TTCR selon les scénarii LORVER et REF, répartis selon les scénarii les
plus impactants ............................................................................................................................................ 132
.................................................................................................... 140
LORVER. ................................................................................................... 141
........... 142Liste des tableaux
5Figure 42 : Comparaison des impacts de l'axe Ia, agrégés et exprimés en équivalent-habitants, des différents
scénarii générés et de leurs incertitudes ........................................................................................................ 144
Figure 43 : Comparaison des impacts de l'axe Ib, agrégés et exprimés en équivalent-habitants, des différents
scénarii générés et de leurs incertitudes ........................................................................................................ 145
Figure 44 : Comparaison des impacts de l'axe IIa, agrégés et exprimés en équivalent-habitants, des différents
scénarii générés et de leurs incertitudes ........................................................................................................ 146
Figure 45 : Comparaison des impacts de l'axe IIb, agrégés et exprimés en équivalent-habitants, des différents
scénarii générés et de leurs incertitudes ........................................................................................................ 147
Figure 46 : Comparaison des impacts de l'axe IIIa, agrégés et exprimés en équivalent-habitants, des différents
scénarii générés et de leurs incertitudes. ....................................................................................................... 148
Figure 47 : Comparaison des impacts de l'axe IIIb, agrégés et exprimés en équivalent-habitants, des différents
scénarii générés et de leurs incertitudes ........................................................................................................ 149
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