Séance de cours

Transition vers un système d'énergie à faible teneur en carbone : intensité des matériaux

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Dans cours

ENG-410: Energy supply, economics and transition

This course examines energy systems from various angles: available resources, how they can be combined or substituted, their private and social costs, whether they can meet the energy demand, and how the transition to a renewable energy system can be foste ...

Description

Cette séance de cours de l'instructeur porte sur la transition des systèmes urbains vers la durabilité, en abordant les questions liées aux émissions de CO2, aux visions post-corona et à la mise en œuvre d'innovations dans les systèmes énergétiques. Elle se penche sur l'intensité matérielle des technologies d'approvisionnement énergétique, la demande de minéraux essentiels dans les transitions vers une énergie propre et la comparaison entre les systèmes à haut et à faible teneur en carbone en termes matériels. La séance de cours examine également le rôle des minéraux dans les voitures électriques, les technologies d'énergie propre et les défis potentiels dans la disponibilité des minéraux pour atteindre les objectifs climatiques.

Enseignant·e·s (4)

Christophe Ballif

Christophe Ballif is director of the Phototovoltaics and Thin Film Electronics Laboratoryb) (PV-Lab at the institute of microengineering (IMT) in Neuchâtel (part of the EPFL since 2009). The lab focus is on the science and technology of high efficiency heterojunction crystalline cells,so-called passivating contacts for solar cells, multi-junction solar cells include novel generation Perovskite on innovative optical high speed detector and on various macroelectronics application. It also deals with energy management with a focus on integration of solar electricity into the energy system. The PV-Lab has strongly contributed to technology transfer and industrialization of novel devices and full technology with numerous companies. Christophe Ballif graduated as a physicist from the EPFL in 1994, where he also obtained in 1998 his Phd degree working on novel PV materials. He accomplished his postdoctoral research at NREL (Golden, US) on compound semiconductor solar cells (CIGS and CdTe). He worked then at the Fraunhofer ISE (Ge) on crystalline silicon photovoltaics (monocrystalline and multi-crystalline) until 2003 and then at the EMPA in Thun (CH) before becoming full professor at the University of Neuchâtel IMT in 2004, taking over the chair of Prof. A. Shah. Since 2013, C.Ballif is also the director of the new CSEM PV-Center, also located in Neuchâtel. The CSEM PV-Center is focussing more on industrialisation and technology transfer in the field of solar energy, including solar electricity management and storage. At the core of the CSEM PV-center activities lies several "pilot lines" for various kinds of solar cells manufacturing, with a focus coating technologies, wet chemistry processes for crystalline silicon, metalisation techniques for solar cells, and a platform for developing "ideal packaging solutions and polymers" for PV modules. In addition, joined facitilites between CSEM and EPFL of over 800 m2 are available for modules manufacturing, measuring and accelerated aging. CSEM PV-center has also full team dedicated to storage and energy systems and operates a joined center with BFH in Biel for research on electrochemical storage. He (co-) authored over 500 journal and technical papers, as well as several patents. He is an elected member of the SATW, member of the scientific council of the Swiss AEE, and member of the board of the EPFL Energy center. In 2016, he recieved the Becquerel prize for his contributions to the field of high efficiency photovoltaics.

Philippe Thalmann

Originaire de Malters (LU), Philippe Thalmann est né à Lausanne en 1963. Il est licencié en économie politique de l'Université de Lausanne en 1984, où il a aussi obtenu le diplôme postgrade dans la même branche en 1986. M. Thalmann est entré dans le programme doctoral en économie de l'Université Harvard (Cambridge, E.-U.) en 1986 et l'a achevé avec le doctorat (Ph.D.) en 1990. De retour en Suisse, il est nommé maître-assistant à l'Université de Genève pour y enseigner l'économie et les finances publiques, puis professeur assistant à l'Université de Lausanne en 1993, pour y enseigner l'économétrie appliquée et l'économie nationale. En 1994, M. Thalmann est nommé professeur extraordinaire à l'EPFL (aujourd'hui professeur associé). Lors de la réorganisation de l'EPFL en 2000, il réoriente sa chaire de l'économie de la construction vers l'économie de l'environnement naturel et construit.

Source officielle

Concepts associés (32)

Facteur d'émission

vignette|L'intensité carbone de l'électricité mesure la quantité de gaz à effet de serre émise par unité d'électricité produite. Elle est exprimée en grammes d'équivalent par kilowatt-heure. vignette|Intensité carbone des économies nationales en kilogramme de par unité de PIB (2016). Un facteur d'émission est un ratio entre la quantité de polluants atmosphériques ou de gaz à effet de serre émis par un bien, un service ou une activité et une quantité unitaire de celui ou celle-ci.

Sustainability measurement

Sustainability measurement is a set of frameworks or indicators to measure how sustainable something is. This includes processes, products, services and businesses. Sustainability is difficult to quantify. It may even be impossible to measure. To measure sustainability, the indicators consider environmental, social and economic domains. The metrics are still evolving. They include indicators, benchmarks and audits. They include sustainability standards and certification systems like Fairtrade and Organic.

Urban design

Urban design is an approach to the design of buildings and the spaces between them that focuses on specific design processes and outcomes. In addition to designing and shaping the physical features of towns, cities, and regional spaces, urban design considers 'bigger picture' issues of economic, social and environmental value and social design. The scope of a project can range from a local street or public space to an entire city and surrounding areas.

Greenhouse gas emissions

Greenhouse gas emissions (abbreviated as GHG emissions) from human activities strengthen the greenhouse effect, contributing to climate change. Carbon dioxide (), from burning fossil fuels such as coal, oil, and natural gas, is one of the most important factors in causing climate change. The largest emitters are China followed by the US, although the United States has higher emissions per capita. The main producers fueling the emissions globally are large oil and gas companies.

Urbanisme

vignette|upright=1.0|Gratte-ciel vus depuis la tour CN à Toronto (Canada). vignette|upright=1.0|Vue d'un quartier de Pachuca (Mexique). L'urbanisme est l'ensemble des sciences, des techniques et des arts relatifs à l'organisation et à l'aménagement des espaces urbains. Ce projet peut être sous-tendu par une volonté d'assurer le bien-être de l'homme et d'améliorer les rapports sociaux en préservant l'environnement. Les professionnels qui exercent ce métier sont des urbanistes.

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Économie circulaire : Transition durable et solutions NetZero

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Stratégies d'économie circulaire et de durabilité

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Claudia Rebeca Binder Signer

Née à Montréal, Claudia R. Binder est d’origine canadienne, suisse et colombienne. Elle grandit entre la Suisse et la Colombie. Alumni de l’ETH de Zurich, elle y obtient un diplôme en biochimie et un doctorat en Sciences de l'environnement, de 1985 à 1996. Elle poursuit sa carrière avec un post doctorat à l'Université du Maryland, aux États-Unis, de 1996 à 1998, et travaille en qualité d’assistante-senior à l’ETH jusqu’en 2006, où elle se spécialise dans les systèmes humains-environnementaux. Elle est ensuite nommée Professeure assistante au Département de géographie de l'Université de Zurich, un poste qu’elle occupe jusqu’en 2009. Elle obtient en 2009 le titre de Professeure ordinaire en Sciences systémiques à l’Université de Graz, en Autriche et rejoint en 2011 le Département de Géographie de l’Université de Munich, en Allemagne, en tant que Professeure ordinaire en relations humaines-environnementales. Elle intègre l’EPFL en mars 2016, où elle ouvre le Laboratoire de relations humaines-environnementales dans les systèmes urbains (HERUS), rattaché à la Chaire La Mobilière pour l’écologie urbaine et un mode de vie durable, au sein de la Faculté de l’environnement naturel, architectural et construit (ENAC). Ses recherches portent sur l'analyse, la modélisation et l'évaluation de la transition des systèmes urbains vers la durabilité. Elle examine en particulier comment nous pouvons mieux comprendre la dynamique du métabolisme urbain, ce qui caractérise une ville durable et ce qui anime et entrave les processus de transformation. Elle explore ces sujets en combinant les domaines des sciences sociales, des sciences naturelles et de la science des données. Ses recherches portent sur l'alimentation, l'énergie, les modes de vie et les transports durables dans les systèmes urbains. En Suisse, Binder a été nommé membre du Conseil de la recherche, Division des programmes du Fonds national suisse (FNS) en 2016 et fait partie du Comité directeur du Programme national de recherche 71 du FNS, "Gestion de la consommation d'énergie" et du Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER). Elle est également membre du comité directeur sur Sustainability Research des Académies suisses des sciences et des lettres. En 2019, elle a été élue membre du Conseil universitaire de l'Université de Munich (LMU). A l’EPFL, Claudia R. Binder est la directrice académique du programme d’enseignement interdisciplinaire «Projeter Ensemble». Elle a été nommée membre de la Direction du Centre de l'énergie en 2018 et dirige depuis 2019 le groupe de travail sur la Stratégie énergétique et de durabilité de l’école.

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Sustainability measurement

Urban design

Greenhouse gas emissions

Urbanisme

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