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Hydrogénation du CO2 en produits C2+ en une seule étape sur des catalyseurs supportés sur TiO2
No full textAnthropogenic CO2 emissions from fossil fuels-based energy generation account for most of the global greenhouse gas emissions, playing a central role in climate change. Carbon capture and utilization (CCU) represents a promising strategy to meet the global energy and climate goals. This research work focuses on the one-step CO2 hydrogenation to C2+ products over TiO2- supported catalysts. The state-of-the-art towards the single-step hydrogenation of CO2 to long-chain hydrocarbons over oxide-supported Co-based catalysts is presented in Chapter 1. Mechanistic aspects are discussed in relation to thermodynamic and kinetic limitations. The main parameters that must be taken into consideration to increase the activity and the selectivity towards C2+ products are discussed in detail. The experimental conditions employed for catalyst characterization and for CO2-FTS (CO2-Fischer Tropsch synthesis) catalytic tests are provided in Chapter 2. Chapter 3 presents the one-step preparation of new TiO2-based supports, rich in oxygen vacancies and promoters (Na, B), to ensure proper CO2 activation and metal-support interface formation. Co-based catalysts prepared on such modified supports outperform the ones prepared on commercial TiO2-P25 in terms of STY, C2+ and C5+ yields (YC2+, YC5+). Indeed, the presence of promoters can favor the formation of surface defects and SMSI, enhances CO2 adsorption and decreases H2 activation, resulting in a lower XH2/XCO2 ratio, which in turn favors chain growth. Chapter 4 investigates the utilization of Pd as a co-catalyst to increase the performance of Co-based catalysts for CO2-FTS. Two systems are investigated: bimetallic catalysts and mixtures of monometallic catalysts. The separation of the two metallic phases on two different supports strongly benefits STY, YC2+ and YC5+. Finally, Chapter 5 investigates the preparation of alkali (Na, K) promoted Co- and CoFe-based catalysts on modified supports to further promote C2+ and C5+ selectivity during CO2-FTS. Fe addition to the Co active phase strengthens CO2 adsorption, thus favoring RWGS and decreasing CH4 formation. Besides, alkali promotion further increases CO2 adsorption and inhibits H2 activation, significantly improving the selectivity towards CO and C2+ products, and limiting methanation on both Co and CoFe catalysts. Overall, alkali promotion of the metallic phase significantly decreases methanation and favors RWGS, but also decreases catalyst activity in comparison to the unpromoted Co catalysts. As a consequence, alkali promoted catalysts are easily outperformed by unpromoted Co catalysts prepared on the same supports, in terms of STY, C2+ and C5+ yields.Les émissions humaines de CO2 provenant de la production d'énergie à partir de combustibles fossiles représentent la plupart des émissions mondiales de gaz à effet de serre, jouant un rôle central dans le changement climatique. Le captage et l'utilisation du carbone (CCU) représentent une stratégie prometteuse pour atteindre les objectifs énergétiques et climatiques mondiaux. Ce travail de recherche se concentre sur l'hydrogénation en une étape du CO2 en produits C2+ sur des catalyseurs supportés sur TiO2. Tout d'abord, l'état de l'art de l'hydrogénation en une seule étape, du CO2 en hydrocarbures à longue chaîne sur des catalyseurs à base de Co supportés par des oxydes, est présenté dans le Chapitre 1. Les aspects mécanistiques sont discutés en relation avec les limitations thermodynamiques et cinétiques. Les principaux paramètres à prendre en considération pour augmenter l'activité et la sélectivité vis-à-vis des produits C2+ sont détaillés. Ensuite, les conditions expérimentales utilisées pour la caractérisation des catalyseurs et les tests catalytiques CO2-FTS (synthèse CO2-Fischer Tropsch) sont présentées dans le Chapitre 2. Le Chapitre 3 présente la préparation en une étape de nouveaux supports à base de TiO2, riches en lacunes d'oxygène et en promoteurs (Na, B), pour assurer une bonne activation du CO2 et la formation d’une interface métal-support. Les catalyseurs à base de Co préparés sur de tels supports modifiés surpassent ceux préparés sur du TiO2-P25 commercial en termes de STY, C2+ et C5+ (YC2+, YC5+). En effet, la présence de promoteurs peut favoriser la formation de défauts de surface et de SMSI, améliore l'adsorption du CO2 et diminue l'activation de H2, entraînant un rapport XH2/XCO2 plus faible, qui à son tour favorise la croissance de chaîne. Le Chapitre 4 étudie l'utilisation du Pd comme co-catalyseur pour augmenter les performances des catalyseurs à base de Co pour la CO2-FTS. Deux systèmes sont étudiés : des catalyseurs bimétalliques et des mélanges de catalyseurs monométalliques. La séparation des deux phases métalliques sur deux supports différents profite fortement aux STY, YC2+ et YC5+. Enfin, le Chapitre 5 étudie la préparation de catalyseurs à base de Co et CoFe promus par des ions alcalins (Na, K) sur des supports modifiés pour promouvoir davantage la sélectivité en C2+ et C5+ durant la CO2-FTS. L'ajout de Fe à la phase active de Co renforce l'adsorption du CO2, favorisant ainsi la RWGS et diminuant la formation de CH4. En outre, la promotion alcaline augmente encore l'adsorption du CO2 et inhibe l'activation de H2, améliorant considérablement la sélectivité envers les produits désirés CO et C2+, et limitant la méthanation sur les catalyseurs Co et CoFe. Dans l'ensemble, la promotion alcaline de la phase métallique diminue significativement la méthanation et favorise la RWGS, mais diminue également l'activité du catalyseur par rapport aux catalyseurs Co non promus. En conséquence, les catalyseurs activés par les alcalins sont facilement surpassés par les catalyseurs Co non activés préparés sur les mêmes supports, en termes de rendements STY, C2+ et C5+
Vers des bouteilles plastiques 100 % recyclées ?
No full texthttps://imtech.imt.fr/2023/03/08/vers-des-bouteilles-plastiques-100-recyclees/Plastic recycling is now an important environmental and political issue for European countries. A symbol of this problem: plastic bottles. IMT Mines Albi, IMT Mines Alès, and Mines Paris are working to improve the plastic bottle production process to incorporate more recycled materials.Le recyclage des plastiques est aujourd’hui un sujet environnemental et politique important pour les états européens. Symbole de ce problème : les bouteilles plastiques. IMT Mines albi, IMT Mines Alès et Mines Paris travaillent ainsi à améliorer le processus de production de bouteilles plastiques pour y incorporer plus de matériaux recyclés
Mechanochemical synthesis of chalcones, precursors of flavonoids and biological activities
No full textInternational audienc
Effective Tool for Reporting and Analyzing Medication Errors
No full textcopyright IEEEInternational audienceThe Medication Use Process (MUP) plays a vital role in ensuring the appropriate and safe use of medications. However, this process is exposed to many risks in particular medication errors. These later present a significant challenge, that may have negative consequences for patients. Implementing a medication error reporting and analyzing tool would facilitate an in-depth analysis of the causes of errors and enable the implementation of corrective measures. Additionally, a specific risk management model for medication management, which includes regular monitoring and preventive actions, is essential to prevent medication errors. By implementing these measures, We guarantee the attainment of secure and efficient management of MUP, resulting in better therapeutic results and heightened patient safety. In this work, we propose a tool that helps healthcare professionals create reports and analyze medication errors. This tool has been made and tested with healthcare professionals of the Intercommunal Hospital Center Castres-Mazamet (CHIC). This collaborative effort aimed not only to detect areas for improvement but also to instigate positive change in patient care. By leveraging our innovative tool, healthcare providers were empowered to proactively analyze and report medication errors
Evaluation du potentiel de l'Internet physique pour les activités de logistique urbaine dans les pays en développement
No full textThe research study aims to address the city logistics challenges faced by developing countries, notably in Southeast Asia. Chapter 1 provides a detailed understanding of the critical characteristics of developing countries, such as revenue, business, social, and land development challenges, and how these challenges lead to city logistics problems. These challenges include traffic congestion, unsafe roads, poor-quality infrastructures, expensive and unreliable vehicles, high population growth rate, and urbanization. Hence, they have difficulty managing their city logistics activities sustainably and supporting their economy. Chapter 2 provides an overview of the Physical Internet (PI) research works and how it can be considered in the context of developing countries. The research questions are formulated based on this extensive material, which are how the principles of PI can be implemented in the context of city logistics in developing countries, how the application of PI concepts can be assessed in terms of its impact on performance, and what are the benefits that can be expected from the implementation of PI on the case of city logistics in developing countries. To solve these questions, the research proposes a design science research methodology consisting of four main phases and nine steps. Chapter 3 developed a conceptual contribution by assessing the accessibility and stake levels of each PI concept and concluded that the priority ones for solving the problem statement should be information sharing and standardized systems, collaborative multifaceted activities, and open system stakeholder interconnections. A set of scenarios were designed to put PI into practice for better delivering goods in the context of city logistics in developing countries. These scenarios were organized through the implementation of PI-hubs, on-demand and as-a-service transportation systems, and sharing of assets. Chapter 4 developed the technical and experimental contributions of the research work by setting a dedicated hybrid simulation model based on agent-based modeling and discrete event simulation. It includes the definition of specific performance indicators able to measure the potential impacts of the scenarios design in Chapter 3 regarding the baseline scenario. The experimental contribution is developed based on a real industrial case related to e-commerce logistics activities in Phnom Penh city (Cambodia). The numerical results show the clear benefit of using PI-hubs and especially on-demand and as-a-service transportation systems, which allows very substantial savings up to 55% for lead times, 61% for carbon footprints, and 75% for logistics costs. However, the study has some limitations, which are also discussed. Overall, the study concludes that the use of certain PI concepts could drastically improve the performance of urban logistics activities in developing countries without any particularly large investment. The research proposes several future research perspectives, including the use of PI in different contexts and the development of a decision-making tools for PI implementation in urban logistics.Le travail de recherche vise à relever les défis de la logistique urbaine auxquels sont confrontés les pays en développement, notamment en Asie du Sud-Est. Le chapitre 1 propose une étude des caractéristiques essentielles de ces pays, telles que les défis en matière de revenus, de société et de développement du territoire, et de la manière dont ces défis conduisent aux problèmes de logistique urbaine, notamment via les embouteillages, les routes non sécurisées, les infrastructures de mauvaise qualité, les véhicules chers et peu fiables, le taux de croissance démographique élevé et l'urbanisation. Les difficultés à gérer durablement leurs activités de logistique urbaine et à soutenir leur économie sont ainsi soulignées. Le chapitre 2 donne un aperçu des travaux de recherche sur l'Internet physique (IP) et de la manière dont ils peuvent être envisagés dans le contexte des pays en développement. Les questions de recherche sont formulées sur la base de cette connaissance, à savoir comment les principes de l'IP peuvent être mis en œuvre dans le contexte de la logistique urbaine dans les pays en développement, comment l'application des concepts de l'IP peut être évaluée en termes d'impact sur les performances, et quels sont les avantages que l'on peut attendre de la mise en œuvre de l'IP dans le cas de la logistique urbaine dans les pays en développement. Pour résoudre ces questions, la thèse propose une méthodologie de recherche comprenant quatre phases principales et neuf étapes. Le chapitre 3 élabore une contribution conceptuelle en évaluant l'accessibilité et les niveaux d'intérêt de chaque concept d'IP et conclut que les concepts prioritaires pour résoudre l'énoncé du problème devraient être le partage d'informations et les systèmes normalisés, les activités collaboratives et les interconnexions entre les parties prenantes. Sur cette base, un ensemble de scénarios a été conçu pour mettre en pratique l'IP afin de mieux livrer les marchandises dans le contexte de la logistique urbaine des pays en développement. Ces scénarios ont été organisés notamment à travers la mise en œuvre de PI-hubs, de systèmes de transport à la demande, et du partage des actifs. Le chapitre 4 développe les contributions techniques et expérimentales du travail de recherche en établissant un modèle de simulation hybride dédié basé sur la modélisation à base d'agents et la simulation à événements discrets. Il comprend la définition d'indicateurs de performance spécifiques capables de mesurer les impacts potentiels des scénarios conçus au chapitre 3 par rapport au scénario de base. La contribution expérimentale est développée sur la base d'un cas industriel réel lié aux activités logistiques du commerce électronique dans la ville de Phnom Penh (Cambodge). Les résultats numériques montrent les avantages évidents de l'utilisation des PI-hubs et des systèmes de transport à la demande, qui permettent des économies très substantielles allant jusqu'à 55% pour la qualité de service, 61% pour les empreintes carbone et 75% pour les coûts logistiques. Cependant, l'étude présente certaines limites, qui sont également discutées. Globalement, le travail de recherche conclut que l'utilisation de certains concepts d'IP pourrait améliorer considérablement les performances des activités de logistique urbaine dans les pays en développement, sans investissement particulièrement important. L'étude propose plusieurs perspectives de recherche futures, notamment l'utilisation de l'IP dans différents contextes et le développement d'outils d'aide à la décision opérationnels pour la mise en œuvre de l'IP dans la logistique urbaine de ces pays
Knowledge extraction from textual data and performance evaluation in an unsupervised context
No full textInternational audienceAmong the incoming challenges in monitoring systems, the aggregation, synthesis and management of knowledge through ontological structures hold an essential place. Existing knowledge extraction systems often use a supervised approach that relies on annotated data, inducing implicitly a fastidious annotation process. Current research is towards the definition of unsupervised or semi-supervised systems, allowing a wider range of knowledge extraction. The evaluation of such systems, performing knowledge extraction using natural language processing methods requires performance indicators. The indicators usually used in such evaluations have limitations in the specific context of knowledge extraction for unsupervised ontology population. Thus, the definition of new evaluation methods becomes a need arising from the singularity of the harvested data, especially when these are not annotated. Hence, this article proposes a method for measuring performance in unsupervised context where reference data and extracted data do not overlap optimally. The proposed evaluation method is based on the exploitation of data that serve as a reference but are not specifically linked to the data used for extraction, which makes it an original evaluation method. To apply the performance measure on concrete cases, this paper also presents an unsupervised self-feeding rule-based approach for domain-independent ontology population from textual data
Towards an Analysis of the Adaptability Potential of a Collaborative Manufacturing System
No full text© 2023 IFIP International Federation for Information ProcessingPart 13: Agile Production Networks in the Digitalization EraInternational audienceDue to unpredictable events, businesses have to enhance their adaptation potential. While traditional manufacturing systems have shown many advantages in stable environments, they struggle to cope with new events such those experienced during the COVID-19 pandemic. New approaches to adapting manufacturing systems are therefore to be designed, particularly with the desire to detect more simply and more quickly the potential to take charge unforeseen needs, especially in a Collaborative Network Organizations (CNOs) environment. This raises the research question of How to assess the adaptability potential of a manufacturing system in a context of (CNO)? In this regard, this paper proposes a functional framework of a decision making process that helps to identify the adaptability of manufacturing systems for a new product requirement within a collaborative network. An illustrative case is proposed to highlight the steps that constitute our functional framework
Chaleur fatale industrielle : valorisation par le stockage thermocline
No full textInternational audienceL’industrie perd environ 20 % de l’énergie qu’elle consomme dans les fuméesqu’elle rejette dans l’atmosphère. Il est fortement recommandé d’améliorer l’efficacitéénergétique des procédés industriels. Pour cela, le développement des solutionstechniquement efficaces et économiquement viables est indispensable. Parmi lessolutions connues à ce jour, la récupération et valorisation de la chaleur fatale industriellevia le stockage thermocline est pertinente et a déjà été commercialisée. Cet article traitele principe du stockage thermocline, les matériaux développés pour ce type de stockage,et un exemple d’application industrielle
Wave-Scattering processes: path-integrals designed for the numerical handling of complex geometries
No full textInternational audienceRelying on Feynman-Kac path-integral methodology, we present a new statistical perspective on wave single-scattering by complex three-dimensional objects. The approach is implemented on three models - Schiff approximation, Born approximation and rigorous Born series - and usual interpretative difficulties such as the analysis of moments over scatterer distributions (size, orientation, shape...) are addressed. In terms of computational contribution, we show that commonly recognized features of Monte Carlo method with respect to geometric complexity can now be available when solving electromagnetic scattering
Cellulose Nanofiber aerogel as a potential receiver layer for solar application: A review: Review
No full textInternational audienceThe population explosion, industrialization, and technological advancements have resulted in fast-growing energy demand around the world. Hence, there is a requirement for reliable and sustainable energy for addressing the long-term energy crisis. In this context, solar energy-based developments are gaining traction steadily all over the world owing to the ever-increasing energy demands while conventional energy sources are depleting and often used as geopolitical tools. To maximize the growth potential and identify the increasing concerns regarding sustainability, different materials have been developing around the world. Nanocellulose is a biomass-derived emerging material consisting of cellulose fibrils having a width in the order of the nanometer range (i.e., 2–100 nm) that can also form complex structures like aerogels. The nanocellulose aerogels combine intriguing interconnected three-dimensional porous characteristics of aerogel-type materials such as high porosity, large surface area, and low density. This paper discusses the different fundamental concepts of solar energy generation using nanocellulose aerogels. Moreover, the key properties of cellulose nanofiber aerogel in the solar thermal technology applications such as high porosity, mechanical strength, thermal stability, optical properties, and thermal conductivities were discussed in detail. This contribution also introduces different articles published in recent years about nanocellulose-based porous materials in the fields of solar thermal technology and their future