Établissement : Université Grenoble Alpes.
Ecole doctorale : I-MEP2 - Ingénierie - Matériaux, Mécanique, Environnement, Energétique, Procédés, Production.
Spécialité : GI - Génie Industriel : conception et production.
Unités de recherche : Laboratoire des Sciences pour la Conception, l'Optimisation et la Production de Grenoble (G-SCOP) et Institut Arts et Métiers de Chambéry.
Pour une participation à distance pourront se connecter sur le lien Zoom ci-dessous :
Heure: 11 juil. 2024 09:00 AM Paris
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ID de réunion: 931 2490 4742
Code secret: 1962
Les membres du jury :
- Catherine AZZARO PANTEL,Professeure des universités, Toulouse INP, Rapportrice,
- Nicolas PERRY, Professeur des universités, Arts et Métiers Bordeaux-Talence, Rapporteur
- Frédéric WURTZ, Directeur de recherche CNRS, délégation Alpes, Examinateur
- Luc SALVO, Professeur des universités, Grenoble INP, Examinateur
- Yann LEROY, Maitre de conférences, CentraleSupélec Paris,Examinateur
- Peggy ZWOLINSKI, Professeure des universités, Grenoble INP , Directrice de thèse
- Maud RIO, Maitresse de conférences, Université Grenoble Alpes, Co-encadrante de thèse
- Véronique PERROT BERNARDET, Professeure, Arts et Métiers Chambéry
Le résumé :
Les sciences environnementales ont établi la non-soutenabilité des activités humaines dans les sociétés modernes. Ce constat est notamment formalisé par le cadre des limites planétaires. Il implique de transformer nos sociétés industrialisées en engageant de nécessaires transitions écologiques.
L’aphorisme « changement d’échelle de technologie émergente » est employé en ingénierie pour représenter les enjeux de développement et d’industrialisation de technologies pour la transition écologique. Les énergies renouvelables ou les véhicules électriques en sont des illustrations concrètes. En revanche il n’existe pas de définition explicite caractérisant le « changement d’échelle » en science de la conception, ni d’analyse des liens entre le phénomène de « changement d’échelle de technologie » et les ambitions de soutenabilité environnementale. La thèse vise donc à répondre à la question « Comment aider les concepteurs à prendre en compte le changement d’échelle de technologies émergentes dans une approche de soutenabilité ? ».
La méthode pour y répondre a consisté à réaliser dans un premier temps une revue de la littérature pour identifier les invariants qui caractérisent le changement d’échelle en ingénierie, incluant l’ingénierie environnementale. Après cette première étape de caractérisation, une attention particulière a été portée sur les pratiques d’Analyse de Cycle de Vie (ACV), en développement ou opérationnelles, potentiellement adaptées pour traiter les spécificités du changement d’échelle du point de vue environnemental. Enfin, une approche par cas d’étude a été utilisée pour déterminer les points d’intérêts et les difficultés d’intégration dans un processus d’éco-conception de technologie émergente dans le secteur de l’énergie. Les systèmes photovoltaïques sont développés comme illustration fil rouge dans cette thèse.
En termes de résultats, l'étude des invariants du phénomène de changement d’échelle de technologie émergente a permis de démontrer qu'il se compose de plusieurs facettes caractérisées en cinq archétypes: maturer (scaling-up), massifier (mass-producing), déployer (deploying, reaching a level), intégrer (integrating into a complex system) et limiter environnementalement (down-limiting). Cette approche par archétype révèle que le changement d’échelle n’est pas construit sur une vision d’analyse d’impacts environnementaux. Il découle en grande partie de pratiques de conception et de logiques industrielles qui ne visent pas directement la soutenabilité. En revanche, des recommandations pour les concepteurs portant sur le choix de modes d’ACV (prospectif, conséquentiel, régionalisé, absolu) adapté ont été proposées pour chacun des archétypes. Pour leur mise œuvre, une méthode intégrée d’analyse environnementale du changement d’échelle agrégeant les cinq archétypes a été développée et illustrée. Cette méthode, nommée EAU pour Environmental Assessement for Upscaling,s’adresse à une équipe de conception faisant collaborer un ingénieur expert technique et un ingénieur « cycle de vie », garant des principes d’éco-conception. D’autres expertises peuvent y être ajoutées. Enfin, des travaux d’approfondissement sur les archétypes 3 (deploying) et 5 (down-limiting) ont servi de supports pour l’opérationnalisation en conception des archétypes en explicitant de bonnes pratiques pour une équipe de conception.
En conclusion, cette thèse présente des apports conceptuels, méthodologiques et opérationnels supportant l’intégration en conception d’aspects environnementaux associés au phénomène de changement d’échelle de technologies émergentes. Elle ouvre en perspective de nouvelles pratiques de conception reposant sur une vision sociotechnique du cycle de vie dans une forte pluridisciplinarité, incluant par exemple, des approches par scénarii prospectifs ancrés dans une perspective de soutenabilité environnementale absolue.
Mots clés : Eco-conception, Changement d'échelle, Analyse de cycle de vie, Conception intégrée, Technologies émergentes, Prospective.
Infos lieu
Grenoble INP_ UGA - 46 avenue Félix Viallet - 38000 Grenoble
