Contribution à la théorie de l'éMergie : application au recyclage

par Nana Yaw Amponsah

Thèse de doctorat en Thermique, Energétique et Génie des Procédés

Sous la direction de Olivier Le Corre.

Soutenue le 23-09-2011

à Nantes, Ecole des Mines , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes) , en partenariat avec Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire) (laboratoire) et de Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (laboratoire) .

Le président du jury était Laurence Le Coq.

Le jury était composé de Ferenc Lezsovits.

Les rapporteurs étaient Mark Brown, Michel Feidt.

mots clés

• Emergie
• Recyclage
• Déchets
• Transformité
• Durabilité
• Énergie -- Conversion directe
• Constructions -- Technique de l'environnement

Résumé

Le développement continu d’outils pour mesurer le développement durable a conduit à la théorie éMergétique. L’éMergie d’une ressource ou d’un produit est définie en convertissant toutes les ressources (matières premières) et les entrées d’énergie sous la forme de leurs équivalents énergétiques solaires (solar energy unit seJ), cf Odum (1996, 2000). L'objectif principal de cette thèse est d'adapter la méthode d'analyse éMergétique aux pratiques de recyclage industriel. La principale contribution scientifique de cette étude peut être résumée comme suit: contribution à la théorie éMergétique en temps discret appliquée au recyclage. Sous certaine hypothèses, l’émergie d'un produit recyclé peut être exprimée sous la forme d’une série géométrique. L'éMergétique d'un produit se détériorant, il existe un prix éMergétique au recyclage et une analogie avec l’énoncé de Carnot peut être faite. En conséquence, un nouveau «facteur» est introduit, ce dernier peut être inclus dans les tables d'évaluation éMergétique, pour tenir compte des accroissements de transformité dû aux recyclages multiples. Enfin, l'approche développée est appliquée avec succès à l'utilisation de matériaux de recycle dans un bâtiment basse énergie.

mots clés

• Emergy
• Recycle
• Wastes
• Transformity
• Sustainibility

Titre traduit

Contribution to the emergy theory : application to recycling

Résumé

The continuous development of tools to measure sustainability led to the eMergy theory. The Emergy of a resource or product is defined by converting all resource (raw materials) and energy inputs in the form of solar energy equivalents (solar energy unit, seJ), cf Odum (1996, 2000). The main objective of this thesis is to adapt the method of emergy evaluation to industrial recycling practices. The principal scientific contribution from the study can be summarized as: contribution to th eMergy theory in discrete time applied to recycling. Under certain assumptions, the emergy of a recycled product can be expressed in the form of a geometric series. If the emergy of a product deteriorates, there is a cost to the emergy of recycling with similarities to the Carnot principle. As a result, a ‘factor’ is introduced which could be included on emergy evaluation tables to reflect increases in transformity due to multiple recycling. Fi nally, the developed approach is successfully applied to the use of recycle materials in a Low Energy Building.