Journal des soutenances de thèses 2019

Dr. Hélène CAILLET

(Soutenance de thèse le 30/11/2019)

 

Thèse de doctorat en Physique intitulée : " Optimisation de la digestion anaérobie de la vinasse de canne à sucre : modélisation et expérimentations à l’échelle du laboratoire ", sous la direction de Madame Lætitia ADELARD et la codirection de Monsieur Jean CASTAING-LASVIGNOTTES.
 

Composition du jury :

  • Madame Laëtitia ADELARD, Maître de Conférences, H.D.R, Université de La Réunion
  • Monsieur Alain BASTIDE,Professeur, Université de La Réunion
  • Madame Hélène CARRERE, Directrice de Recherches, INRA
  • Monsieur Jean CASTAING-LASVIGNOTTES, Maître de Conférences, H.D.R., Université de La Réunion
  • Monsieur Kamal EL OMARI, Maître des Conférences, H.D.R., Université de Pau
  • Monsieur Lingai LUO, Professeur, Université de Nantes
  • Monsieur Daniel MADYIRA, Maître de Conférences, H.D.R., University of Johannesburg
  • Monsieur Thomas PETIT, Professeur, Université de La Réunion


Résumé:

La digestion anaérobie est un processus naturel où la matière organique est dégradée par des microorganismes en l’absence d’oxygène générant ainsi un biogaz composé essentiellement de méthane et de dioxyde de carbone. L’industrialisation du procédé et l’intérêt de la production de biogaz en tant qu’énergie renouvelable, poussent au traitement de substrats variés. A l’échelle industrielle, l’agitation mécanique ou la recirculation doivent permettre la diffusion des microorganismes vers la matière organique à traiter. Ces apports mécaniques sont un poste important de consommation énergétique. En outre, le couplage et les interrelations entre agitation mécanique à l’intérieur des digesteurs et les transferts de masse ont été peu approchées en méthanisation. Ces recherches proposent une première contribution à cette problématique. Dans cette optique, nous étudions l’impact de l’agitation sur les rendements en biogaz de la digestion anaérobie de la vinasse brute en s’appuyant sur des expérimentations et des simulations numériques basés sur la mécanique des fluides (CFD). Les expérimentations menées portent sur la détermination du potentiel méthanogène de la vinasse ainsi que l’étude dans des conditions réelles à différentes intensités d’agitation, en suivant les propriétés physicochimiques du milieu au cours de la digestion. En parallèle, des simulations CFD sur les écoulements au sein d’un digesteur agité mécaniquement sont effectuées afin d’apporter des éléments de compréhension sur les écoulements au sein d’un digesteur agité. Ces travaux sont en accord avec l’étude bibliographique, notamment le fait que l’agitation mécanique a un impact sur les rendements en biogaz.

 

Autre information : MT 180

En 2019, Hélène CAILLET a participé à la finale régionale du concours Ma thèse en 180 secondes. Pour retrouver sa prestation cliquer ici.

Dr. Loïc DIJOUX

(Soutenance de thèse le 13/12/2019)

 

Thèse de doctorat en Physique intitulée : "Simulation numérique des phénomènes d'écoulement et de transport de masse en milieu poreux", sous la direction de Monsieur Alain BASTIDE et le co-encadrement de Monsieur Vincent FONTAINE.

 

Composition du jury :

  • Monsieur Philippe ACKERER, Directeur de Recherches, LHyGES
  • Monsieur Khalid ADDI, Professeur, Université de La Réunion
  • Monsieur Alain BASTIDE, Professeur, Université de La Réunion
  • Monsieur Kamal EL OMARI, Maître de Conférences, H.D.R., Université de Pau
  • Monsieur Vincent FONTAINE, Maître de Conférences, Université de La Réunion
  • Monsieur Hoteit HUSSEIN, Associate Professor, King Abdullah University of Science and Technology



Résumé :
Cette thèse est consacrée à la résolution numérique de l'écoulement et du transport de masse en milieu poreux hétérogène et anisotrope par les méthodes Hybrides de Galerkin Discontinues (HDG). Ces nouvelles méthodes présentent de nombreux avantages : en effet, elles sont éligibles à la condensation statique, elles permettent un traitement efficace et robuste des termes de convection, de l'anisotropie ou de l'hétérogénéité et elles utilisent globalement moins d'inconnue que certaines méthodes H(div)-conformes.
Nous présenterons dans ce travail une variante HDG multiplicative et une autre projective pour le problème d'écoulement. L'originalité de ces variantes repose sur l'utilisation couplée (i) de fonctions de forme de Raviart-Thomas pour l'approximation du champ des vitesses de Darcy et (ii) d'opérateur de projection spécifique dans la définition des termes de stabilisation. Cette combinaison judicieuse permet de garantir une convergence suboptimale de la variable d'état sans post-traitement et une reconstruction H(div)-conforme simplifiée de la variable duale. De nombreuses expériences numériques sont alors présentées afin d'étudier la robustesse, la stabilité et la convergence de la méthode pour une large gamme de variation du nombre de Peclet.

 

Dr. Arash KHALATBARI

(Soutenance de thèse le 21 novembre 2019)

Thèse de doctorat en Aménagement intitulée : " La cohésion résidentielle, concepts et mesures ", sous la direction de Monsieur Michel DIMOU.
 

Composition du jury :

  • Monsieur Télésphore BROU, Professeur Université de La Réunion
  • Monsieur Michel DIMOU, Professeur, Université de Toulon
  • Monsieur Damien GAUMONT, Professeur, Université de Paris 2
  • Monsieur Stéphane MANIN, Maître de Conférences, Université de La Réunion
  • Madame Nathalie NOEL, Maître de Conférences, Université de La Réunion
  • Monsieur Ali SMIDA, Professeur, Université de Paris 13


Résumé :
La cohésion sociale est un concept récurrent de la politique de la ville et de l’aménagement urbain.Concept idéal dont la notion sous-jacente est l’ordre. Cette recherche étudie une situation d’equilibre d’ensemble à l’échelle territorialisée d’un habitat collectif : La Cohésion résidentielle. Plusieurs facteurs participent à cette équilibre, notamment les comportements des habitants.  Nous proposons la théorie des valeurs comme outil de mesure pour son potentiel explicatif des dynamiques comportementales supra individuelles. 

Dr. Edouard LEBON

(Soutenance de thèse le 16 décembre 2019)

Thèse de doctorat en Physique intitulée : « Optimisation de la méthanisation sèche des déchets ménagers. Étude d’impact de l’épandage des digestats.», sous la direction de Madame Lætitia ADELARD.

Composition du jury :

  • Madame Lætitia ADELARD, Maître de Conférences, H.D.R, Université de La Réunion
  • Madame Titilayo Esther AKINLABI, Professeur, Université de Johannesburg
  • Monsieur Renaud ESCUDIE, Directeur de Recherches, INRA
  • Monsieur Thiery REGNIER, Professeur, Tshwane University
  • Monsieur Thomas PETIT, Professeur, Université de La Réunion
  • Monsieur Dominique MOREAU, Maitre de Conférences, Université de La Réunion
  • Monsieur Dinesh SUROOP, Senior Lecturer, Université de Maurice

Résumé :

Face aux problématiques de gestion des déchets à La Réunion, il est urgent de définir des solutions efficaces et cohérentes, tout en respectant un environnement insulaire, dont les ressources en sols et eau sont fortement sollicitées. L'une des solutions pour la gestion des déchets organiques d'origine humaine ou animales (boues d'épuration urbaines, lisiers, fumiers, fientes de volaille…) est la méthanisation. Les volumes de déchets collectés par les diverses collectivités locales à La Réunion ne cessent globalement d'augmenter. Les centres de stockage et de traitement peinent à suivre cette tendance en raison des contraintes foncières et réglementaires. Sur le territoire de la Réunion, le volume d'ordures ménagères est de 330 kg/hab par an, et les pourcentages de matières fermentescibles varient entre 20 et 30% hors cartons et papiers. Or, les fractions fermentescibles des déchets collectés disposent d'un potentiel important en méthanisation qu'il convient d'examiner de manière précise afin de déterminer les conditions de valorisation par production de biogaz. Le travail de thèse proposé ici a pour objectif premier d'étudier de façon scientifique et technique le potentiel de développement de la méthanisation de biodéchets et de la fraction organique des ordures ménagères (FFOM) sur son territoire, notamment par la technique de méthanisation sèche.

Dr. Antoine PERRAU

(Soutenance de thèse le 29 octobre 2019)

Thèse de doctorat en Génie civil intitulée : "Influence de la ventilation naturelle sur l’évolution de l’architecture tropicale. Évaluation de cette influence au travers un regard d’architecte et d’urbaniste exerçant à La Réunion", sous la direction de Monsieur François GARDE.


Composition du jury :

  • Monsieur Mathieu DAVID, Maître de Conférences HDR, Université de La Réunion
  • Monsieur Emmanuel DUFRASNES, Professeur ENSA Strasbourg
  • Monsieur François GARDE : Professeur, Université de La Réunion
  • Monsieur Richard HYDE, Honorary professor, University of Sydney
  • Monsieur Christian INARD : Professeur Université de la Rochelle
  • Madame Marjorie MUSY, Directrice de recherche, CEREMA Ouest, Nantes


Résumé :

Cette thèse propose une approche axée sur l’étude de l’influence de la ventilation naturelle dans l’évolution de l’architecture tropicale, d’hier, aujourd’hui et demain. Ce travail part des constats liés à la crise énergétique et ses conséquences, le réchauffement climatique et l’usage immodéré de la climatisation. Il se focalise sur le milieu tropical en pleine croissance démographique, économique et donc énergétique. Dans un premier temps elle répond à la question : Un climat commun, tropical humide, a-t-il pu produire des typologies architecturales originales et communes, malgré une forte dispersion géographique et temporelle, à une époque où la physique des bâtiments n’avait pas cours. ? Dans un deuxième temps, nous avons tenté de caractériser le confort thermique et par quels dispositifs (architecturaux et techniques) il est obtenu pour une « case » traditionnelle Réunionnaise représentative. Dans un troisième temps, nous nous sommes demandés : Comment transposer ces concepts anciens dans des projets contemporains, en respectant quels principes, avec quels outils et pour obtenir quels résultats ? Ceci à partir d’une évaluation de deux études de cas, L’Ilet du Centre et le collège Bouéni, des outils utilisés, de leur contexte d’emploi et l’efficience de ces dispositifs. Enfin dans un dernier temps nous avons pris conscience de la nécessité d’un changement d’échelle. Nous avons, au travers une étude de cas, la ZAC Cœur de ville de La Possession, étudié comment proposer la transcription et assurer la pérennité de la chaine de ventilation naturelle, étudiée dans les trois premières parties, afin de rendre le concept de ville éolienne applicable, opposable, et donc reproductible. Résultats : En termes de résultats, l’étude de ces exemples a montré l’importance de la ventilation naturelle dans la zone tropicale, l’impact sur les formes bâties, les solutions permettant l’obtention du confort dans une case traditionnelle réunionnaise, mis en évidence le rôle du contexte lointain et proche, le risque de dysfonctionnement en cas de modification de celui-ci, l’intérêt de l’usage approprié de nouveaux outils de conception, dont l’ingénierie aéraulique et de les adapter au contexte géographique, climatique et programmatique. Nous avons alors proposé d’assurer la pérennité de ces dispositifs à l’échelle du bâtiment en passant à l’échelle urbaine. Ce travail de thèse a permis notamment de faire des propositions sur une transposition règlementaire de ces règles dans le PLU. Pour cela, nous avons établis des règles de constructibilité, dans le projet Cœur de ville de La Possession préservant un potentiel de ventilation naturelle aux bâtiments dans la trame urbaine grâce à une approche en ingénierie aéraulique intégrée. La transposition règlementaire de ces règles dans le PLU a enfin permis de définir un droit à la ventilation naturelle. Ceci constitue un premier exemple appliqué d’urbanisme éolien réglementaire tout en mettant en évidence la nécessité d’effectuer un suivi opérationnel rigoureux pour en assurer le succès complet.

Mots clés:
Ventilation naturelle – architecture bioclimatique tropicale – architecture vernaculaire – confort thermique- architecture passive – aérodynamique – aéraulique – climatologie – droit à la ventilation naturelle - urbanisme éolien

Dr. Pierrot RANJANIMARO

(Soutenance de thèse le 28 février 2019)

 

Thèse de doctorat en Physique énergétique intitulée : " Analyse de la qualité environnementale, du fonctionnement énergétique des espaces bâtis à Madagascar",sous la direction de Monsieur Jean-Calude GATINA et sous la co-direction de Monsieur Jean-Marie RAZAFIMAHENINA.

 

Composition du jury :

  • Monsieur Damien FAKRA , Docteur, Université de la Réunion
  • Monsieur Jean Claude GATINA, Professeur,Université de la Réunion
  • Madame Bienvenue Ranaivo RABEHAJA, Professeur, Université d’Antananarivo
  • Monsieur Rabevala RAJAONAH, Professeur, Université Antsiranana
  • Monsieur Chrysostôme RAMINOSOA, Professeur, Université Antsiranana
  • Monsieur Michel Aimé RANDRIAZANAMPARANY, Professeur, Université Antsiranana
  • Monsieur Jean Marie RAZAFIMAHENINA, Professeur,  Université Antsiranana
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Résumé :

Le secteur du bâtiment participe à hauteur de plus de 50% de la consommation d’énergie à l’échelle mondiale. Cette consommation ne cesse d’augmenter depuis ces trente dernières années. L’impact environnemental de la consommation d’énergie au niveau de ce secteur est en évolution permanente malgré les recommandations prises durant les COP. Ces constatations sont valables pour la France métropolitaine et aussi pour le cas de Madagascar. Au-delà de la maitrise de la consommation d’énergie, en phase de fonctionnement d’un espace bâti, nous devons également prendre en compte les impacts environnementaux de la phase de construction notamment en ce qui concerne les indicateurs de changement climatique, des maitrises de ressources et de la pollution. Cette thèse s’articule autour de trois concepts. En premier lieu, il s’agit de l’analyse des flux matière autour de leurs caractéristiques techniques et de leurs impacts environnementaux et économiques lors de la construction de l’espace bâti. Dans un second temps, notre analyse se focalise sur l’analyse de flux d’énergie en vue de connaitre la signature énergétique et environnementale du fonctionnement de l’espace bâti et de la mise en œuvre d’un fichier horaire traduisant les caractéristiques de la consommation d’énergie (Profil de consommation journalier et annuel). En dernier lieu, nous abordons également la problématique du pilotage de la distribution de l’énergie électrique dans un espace bâti en vue de dimensionner un système de production d’EnR et un système de stockage et de lisser la courbe de consommation au niveau du réseau de distribution.

Mots-clés :  approche systémique, approche typologique, Analyse de Cycle de Vie, espace bâti, flux d’énergie, flux matière, typologie de produit, poste de consommation énergétique, production d’EnR, pilotage de la distribution électrique