Environmental impacts of the electricity produced by a solid oxide fuel cell and nuclear reactors

par Lionel Thellier

Thèse de doctorat en Structure et dynamique des systèmes réactifs

Sous la direction de Jean-Claude Van Duysen.

Soutenue le 17-12-2008

à Lille 1 .

  • Titre traduit

    Impacts environnementaux de l'électricité produite à partir d'une pile à combustible de type SOFC ou de réacteurs nucléaires


  • Résumé

    L'humanité fait face à de nombreux défis dans le domaine de l'énergie: explosion de la demande, émissions de gaz à effet de serre, raréfaction de certaines ressources fossiles, pollution, etc. La réponse à ces défis passe en particulier par le développement de systèmes de conversion d'énergie à haute efficacité et à faibles impacts environnementaux. Elle requiert, de plus, la mise au point d'approches permettant d'évaluer ces impacts et de communiquer les résultats à un très large public. Le travail de thèse présenté est une contribution aux efforts menés pour satisfaire ces deux exigences. Il est composé de deux parties qui ont consisté respectivement: - à évaluer à l'aide d'une approche mâture les impacts environnementaux de l'électricité produite par un système de conversion d'énergie en cours de mise au point. Il s'agissait d'effectuer l'Analyse de Cycle de Vie (LCA) de l'électricité issue d'un "stack" de pile à combustible de type Solid Oxyde Fuel Cell (SOFC). L'étude visait à définir les conditions optimales de fabrication, d'utilisation et de recyclage de ce stack d'un point de vue environnemental, afin d'aider les concepteurs et utilisateurs dans leurs choix technologiques. - à mettre au point une approche permettant d'évaluer les impacts environnementaux de l'électricité produite par un système de conversion d'énergie mâture. Il s'agissait d'adapter les concepts d'Empreinte Ecologique et de Biocapacité afin qu'ils intègrent correctement la production d'électricité à partir de réacteurs nucléaires. L'étude visait à disposer d'un indicateur simple permettant d'évaluer les impacts environnementaux de ce type d'électricité.


  • Résumé

    Humankind faces many challenges in the energy field: explosion in demand, greenhouse gas emissions, rarefaction of certain fossi! resources, pollution etc. The answer to these challenges lies in particular in the development of energy conversion systems with a high efficiency and low environmental impacts. Furthermore, it requires the development of approaches which enable to evaluate these impacts and communicate the results to a very wide audience. The work undertaken in this Phd thesis is a contribution to the efforts underway to me et this dual demand. It is made up of two parts which have consisted respectively: - in evaluating with a mature approach the environmental impacts of the electricity produced by an energy conversion system currently under development. The objective was to carry out a Life Cycle Analysis (LCA) of the electricity provided by a Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) "stack". The study was aimed to define the optimal manufacturing, use and end-of-life conditions for this stack from an environmental point of view, in order to help the designers and users in their technological choices. - in developing an approach which allows the assessment of the environmental impacts of the electricity produced by a mature energy conversion system. The objective was to adapt the concepts of Ecological Footprint and Biocapacity in order that they properly integrate nuclear electricity production. The study was aimed to propose a simple indicator for evaluating the environmental impacts ofthis type of electricity.



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