Smart Grids : au-delà du concept, comment rendre les réseaux plus intelligents« Pour ce qui est de l’avenir, il ne s’agit pas de le prévoir mais de le rendre possible », écrivait Antoine de Saint-Exupéry. Rendre possibles les réseaux électriques du futur, c’est d’abord répondre aux défis techniques, économiques, sociaux et environnementaux liés à la fourniture d'une électricité de qualité au plus grand nombre.
Confronté à la complexité technologique d'un domaine associant énergie et télécommunications, à des stratégies internationales industrielles et politiques divergentes, à des questions d’acceptabilité sociale, l’essor des smart grids est encore balbutiant. Les réseaux n'ont pourtant d'autre choix que d'évoluer rapidement : il est impératif de répondre aux enjeux de fiabilité, sécurité et modernisation du système électrique dans son ensemble pour le bénéfice des producteurs, des consommateurs et des gestionnaires de réseaux. Dans ce paradigme de Smart Grids, le stockage d'énergie est assuré d’occuper une place centrale. Pourtant, les cadres législatif et économique de son développement restent encore à inventer, les filières industrielles en sont à leurs prémisses et les tensions sur les matières premières se multiplient. A travers cet ouvrage collectif proposé par les élèves du Mastère spécialisé OSE on mesurera que la réponse à ces défis est bien souvent contextuelle, mais qu’une chose est sûre : les réseaux de demain seront intelligents ou ne seront pas.
Cycle de vie des systèmes énergétiquesLes choix en matière de systèmes énergétiques ont comme particularité qu’ils engagent leurs décideurs à long et à moyen terme. La lourdeur des investissements et les conséquences des impacts environnementaux des systèmes énergétiques choisis ont toujours des effets transgénérationnels (ne serait-ce que l’épuisement des ressources par exemple).
Le cadre théorique d’inventaire et d’intégration dans le calcul économique est stabilisé depuis les années 1950 (calcul du coût global actualisé d’une fonction ou de la valeur actuelle nette d’un investissement). Des méthodes sont également bien établies depuis la fin des années 1990 pour la réalisation du bilan écologique (inventaire des effets « du berceau à la tombe », externalités, analyse du cycle de vie). Ces outils diffusent dans les milieux de l’énergie, mais à l’avenir, leur utilisation va devenir systématique dans le contexte de raréfaction des ressources.
Cet ouvrage, support de l’enseignement du cycle ingénieur « Cycle de vie des systèmes énergétiques » à MINES ParisTech, présente les outils utilisés pour comparer les systèmes d’un point de vue économique et environnemental, et discute également comment mobiliser ces outils pour aider la décision, puis comment la diffusion de ces outils appelle à refonder les pratiques de conception dans les entreprises.
Quel avenir pour l'industrie dans les places portuaires ? L'exemple de l'estuaire de la SeineDiplômé de l’Institut français de géopolitique et du mastère spécialisé « Ingénierie et gestion de l’environnement » de l’ISIGE-Mines-ParisTech, Benjamin Israël a travaillé durant cinq ans dans un think-tank d’analyse et de prospective politique. Il mobilise dans cet ouvrage ses connaissances transversales pour identifier les enjeux de soutenabilité pour l’industrie dans les places portuaires, à l’heure de la mondialisation et de la contrainte carbone.
Avec 90 % des échanges mondiaux qui se font par voie maritime, les places portuaires jouent un rôle clé dans la mondialisation, en cumulant les fonctions de plate-forme logistique et de production industrielle. La compétitivité et l’attractivité des places portuaires dépendent d’une part de variables externes liées à la mondialisation et à la pression réglementaire – notamment à travers la « contrainte carbone » exercée sur l’industrie – et d’autre part de variables internes, sur lesquelles ces acteurs peuvent directement agir, telles que la gouvernance, les infrastructures portuaires et l’accès aux foyers de consommation. L’analyse de ces deux types de variables montre que l’estuaire de la Seine peine à concurrencer les autres ports de sa rangée, tels que Rotterdam et Anvers, qui ont su s’adapter aux flux de la mondialisation. Pourtant, l’estuaire de la Seine ne manque pas d’avantages et les récentes évolutions qu’il connaît devraient lui permettre de capter les flux de la mondialisation, de reconquérir l’hinterland et d’initier une trajectoire vers une économie circulaire et décarbonée. À travers une approche systémique et comparative, cet ouvrage analyse les mutations industrielles en cours dans l’estuaire de la Seine et propose des filières industrielles à même de contribuer à son développement soutenable : logistique verte, réponses au logistique verte, réponses au défi énergétique, organisation de filières de valorisation des déchets.
Développement Durable, aspects stratégiques et opérationnels
Thierry RAES, Bettina LAVILLE, Sylvain LAMBERT, Guillaume SAINTENY
Décembre 2010
Le vin et l'environnement
L’engouement pour le bio se confirme. La qualité environnementale des vins interroge donc des producteurs, revendeurs, consommateurs, journalistes, restaurateurs, fonctionnaires, chercheurs : la vigne est en effet une très grande consommatrice de produits phytosanitaires. Comment vivent et agissent ceux qui veulent conduire la viticulture vers un plus grand respect de l’environnement? En s’appuyant sur des centaines de témoignages, cet ouvrage rend compte des approches et des pratiques, couronnées ou non de succès, de tous ceux qui se sont engagés d’une façon ou d’une autre dans l’agriculture raisonnée ou intégrée, l’agrobiologie ou la biodynamie, ou encore ceux qui cherchent à revenir à une plus grande authenticité de terroir.
Geneviève Teil, chercheur en sociologie à l’INRA au SAD APT, a conduit depuis de nombreuses années des recherches sur la mise en marché des vins, le goût et les certifications de qualité. Sandrine BARREY, maître de conférences à l’Université Toulouse Le Mirail, membre du CERTOP (CNRS), s’intéresse aux processus de mise en marché de la nature dans différents terrains (pisciculture, viniviticulture, grande distribution). Pierre FLOUX, ancien doctorant de l'INA PG, a étudié la perception de la qualité et l'efficacité des prescriptions. Il travaille désormais dans la distribution des produits biologiques. Antoine Hennion, directeur de recherches au Centre de sociologie de l'innovation (Mines ParisTech-CNRS), mène des recherches sur la sociologie de la musique et de la culture, ainsi que sur les amateurs, le goût et les divers formats de l'attachement.
L'exploration géologique des Alpes franco-italiennes
L’exploration géologique des Alpes françaises et de leurs confins s’est étalée sur deux siècles.
Elle s’amorce à la limite des XIXe et XXe siècles, avec l’apparition des concepts de base de la géologie, et passe ensuite par quelques étapes majeures où la pensée géologique se cristallise autour de concepts capables de donner un fil directeur à l’exploration. La première, celle des pionniers (1810-1840), correspond à l’énoncé des principes et du vocabulaire de la stratigraphie, joints à l’explication du passé par les phénomènes actuels. Elle s’affine pendant plus d’un demi-siècle pour aboutir, entre 1890 et 1900, à la découverte des nappes de charriage et à la notion de géosynclinal qui commandera l’interprétation des Alpes jusqu’en 1970. Enfin apparaît la tectonique globale entre 1970 et 1980, issue de la découverte de l’expansion océanique et du déplacement des masses continentales. Il en sort la tectonique de plaques, clef de tous les phénomènes observés, y compris la genèse de nos montagnes. Elle amorce l’étape dans laquelle nous nous en engageons, celle des structures et des mécanismes infracrustaux où les géophysiciens prennent le relais des géologues.
Une bibliographie copieuse (400 titres) et 70 notices biographiques complètent l’ouvrage.
Eau et énergie : des destins croisés
Gilles Guerassimoff, Nadia Maïzi
Février 2011
Eau et énergie : le divorce est désormais impossible pour ces deux destinées dont les trajectoires se sont imbriquées au gré de l’actualité des changements climatiques.
Car pour ces deux éléments, indispensables à nos sociétés, les synergies sont multiples. Et le débat sur les transitions énergétiques ne peut plus s’envisager sans faire référence à la question de l’eau. Une eau omniprésente pour l’énergie, et pour des volumes toujours plus importants: comment sinon refroidir les moyens de production d’électricité, produire de l’énergie hydroélectrique, des biocarburants, extraire les ressources fossiles conventionnelles voire non conventionnelles, …
Une énergie indispensable pour faire de l’eau une ressource au quotidien : comment sinon pomper, traiter, dessaler, distribuer ou encore irriguer pour satisfaire nos besoins élémentaires.
Telles sont les questions qu’aborde cet ouvrage collectif décliné par 17 ingénieurs et manageurs qui composent la 10e promotion du Mastère OSE* spécialisé en Optimisation des Systèmes Energétiques de MINES ParisTech.
A travers ce recueil de textes, ils nous proposent les éléments d’une réflexion sur le dilemme que nous pourrions prochainement affronter : boire ou produire, faudra-t-il choisir ?
Après un état des lieux sur les ressources, les auteurs nous entrainent dans une description de la chaine énergétique et de ses relations à l’eau. Puis ils nous proposent une analyse des difficultés auxquelles ces deux éléments doivent faire face de concert, à travers l’exposé des conséquences des changements climatiques et des sources de tensions liées aux conflits géopolitiques.
Alors en explorant le rôle que pourraient jouer les énergies fluviales et marines et les technologies de dessalement, ils envisagent ce que nous pourrions tirer de meilleur de cette association entre eau et énergie.
Enfin, dans la tradition du Centre de Mathématiques Appliquées, ils nous proposent une analyse prospective pour éclairer le futur de ces destins croisés.
Cet ouvrage sans équivalent permet de prendre la mesure des challenges à venir pour assurer la symbiose eau-énergie.
Carbone et prospective
Nadia Maïzi, Jean-Charles Hourcade, coordination Sandrine Selosse
Janvier 2011
Colloque inaugural de la Chaire Modélisation prospective au service du développement durable
L’inauguration de la Chaire Modélisation prospective, qui a eu lieu le 16 décembre 2008 à MINES ParisTech à Sophia Antipolis, a été l’occasion de réunir des spécialistes industriels et académiques des domaines énergie-climat. Ces experts, internationaux et nationaux, ont ainsi pu échanger leur vision prospective long terme de l’évolution des systèmes énergétiques et de la problématique carbone.
Les responsables de la Chaire Modélisation prospective ont également montré leur détermination à se positionner et à constituer, avec les partenaires de la Chaire, une force vive visant à faciliter la prise de décisions dans les débats touchant aux enjeux scientifiques et technologiques liés à la double contrainte énergétique et climatique.
Sur la piste environnementale : Menaces sanitaires et mobilisations profanes
Madeleine Akrich, Yannick Barthe, Catherine Rémy
Décembre 2010
Repérer des victimes, confondre des suspects : les mobilisations dans le domaine de la santé environnementale se présentent désormais comme de véritables enquêtes policières. À la différence près que, dans ce domaine, les investigations ne sont pas menées uniquement par des enquêteurs professionnels. Les « profanes » cherchent eux aussi à rendre visibles les menaces auxquelles ils pensent être exposés et à établir la réalité des dommages dont ils s’estiment les victimes. Cet ouvrage rassemble une série de travaux anglo-saxons pionniers sur des affaires célèbres qui illustrent le rôle crucial joué par les non-spécialistes dans les controverses portant sur les liens entre l’environnement et la santé.
Madeleine Akrich est chercheuse à MINES ParisTech, Yannick Barthe et Catherine Rémy sont chercheurs au CNRS. Tous trois sont membres du Centre de sociologie de l’innovation.
Réussir une construction en éco-conception
Christophe Gobin
Novembre 2010
La notion d’éco-conception a désormais acquis le droit de cité dans le secteur de la construction. Elle correspond à une prise en considération des questions environnementales indispensable pour l’élaboration de notre cadre de vie.
Cependant, cette méthodologie d’origine industrielle fait apparaître que le bâti n’est pas le résultat d’une simple addition de règles techniques. Elle est beaucoup plus exigeante. Elle interpelle tous les acteurs de la filière et les conduit vers une nouvelle pratique de choix multicritères qui ne sont jamais uniques.
L’objet de cet opus est de relire chacune des étapes d’une opération immobilière pour en dégager la nécessité d’une optimisation et d’observer ce que l’éco-conception, avec ses outils, peut apporter comme contribution utile.
Il s’agit donc d’un mémento pour engager et déployer un processus de progrès continu avec l’ensemble de la profession.
Un complément au livre Éco-conception des bâtiments et des quartiers, Bruno Peuportier, Presses des Mines, 2008.
Economie et développement urbain durable
Jean Carassus - Bruno Duplessis
Octobre 2010
Le réseau « Economie et Développement Urbain Durable » a comme ambition de contribuer au développement de la recherche économique dans le domaine du développement urbain durable en prenant en compte les préoccupations des acteurs socio-économiques (élus, entreprises, associations).
Ce réseau rassemble sept équipes de recherche : le Centre International de Recherche sur l’Environnement et le Développement (CIRED), le Laboratoire d’Economie de la Production et de l’Intégration Internationale (LEPII), le Laboratoire d’Economie des Transports (LET), le Laboratoire Ville, Mobilité, Transports (LVMT), l’Ecole des Mines ParisTech, le Département Economie et Sciences Humaines du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment et la Mission Climat de la Caisse des Dépôts.
Ce livre présente un état des lieux des travaux exposés et partagés lors de la première réunion annuelle du réseau en 2009. Ces travaux sont dédiés aux modèles économiques appliqués à la ville ainsi qu’au financement et au coût de l’investissement durable.
Construire la biodiversité - Processus de conception de "biens communs"
Julie Labatut
Septembre 2010
La gestion des biens communs par divers groupes, pour des usages différents, et dans des cas complexes d’interactions entre des systèmes écologiques et sociaux, reste peu étudiée. Les analyses portant sur des groupes d’individus homogènes gouvernant une ressource commune dédiée à un seul usage sont les plus fréquentes.
Cet ouvrage offre au contraire une analyse de la complexité de la gestion des biens communs dans « le monde réel » en étudiant à de multiples niveaux les processus de conception et de gestion de ces biens, ici les ressources génétiques, en tant que biodiversité construite.
Issu d'un travail de recherche-intervention de trois ans auprès des acteur de la gestion de trois races locales de brebis des Pyrénées-Atlantiques (éleveurs, gestionnaires, scientifiques), ce livre propose une analyse fine des rapports science-société autour de la biodiversité domestique et des pistes managériales concrètes pour le pilotage des dispositifs de gestion et de production de ces ressources.
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