Localizing biomass production for energy at global scale under climate and biodiversity contraints
Directeurs de thèse : Benoît Gabrielle (Agro Saclay) et Thierry Brunelle
Résumé
Le changement climatique et l’épuisement des ressources non renouvelables rendent nécessaire la transition des combustibles fossiles aux énergies renouvelables. La production d’énergie à partir de la biomasse constitue une alternative prometteuse aux combustibles fossiles, d’autant que les ressources en biomasse sont disponibles dans la plupart des régions du monde et offrent une grande flexibilité grâce à leur capacité d’utilisation dans différentes formes de vecteurs énergétiques. Cette thèse vise à répondre à une question clé concernant la production mondiale de bioénergie en améliorant les estimations de l’offre de biomasse à des fins énergétiques dans les grandes régions du monde d’ici 2050/2100.
Le travail se concentrera sur les cultures énergétiques dédiées, ligneuses ou herbacées (sources de biomasse lignocellulosique, qui est la forme de biomasse la plus générique et versatile).
La thèse poursuit trois objectifs principaux :
- i/ l’estimation des coûts des terres en tenant compte de la qualité agronomique des terres, leur accessibilité géographique, la concurrence entre usages des terres (à des fins alimentaires, mais aussi forêts et terres artificialisées) et les coûts de production de biomasse. Dans cette partie nous allons effectuer une recherche documentaire afin de constituer une base de données, et faire appel à des spécialistes du domaine dans différentes zones géographiques qui vise une vue d’ensemble le plus large possible.
- ii/ L’estimation du rendement des cultures lignocellulosiques en tenant compte des facteurs locaux, par une approche de type machine-learning à partir d’observations effectuées dans différentes régions du monde. Nous allons ensuite projeter les potentiels de production de ces cultures à l’échelle globale sur la base de données géo-référencées concernant les sols, climats (présent et futur) et l’occupation des sols.
- iii/ les informations obtenues à l’issue des objectifs i/ et ii/ seront combinées pour produire des courbes d’offre régionales et analyser des compromis entre la régulation du climat et la biodiversité, qui fera l’objet d’une évaluation spécifique à cette étape.