Climate change and decarbonisation of the industrial structure : an institutional-methodological investigation

Changement climatique et décarbonisation du secteur industriel : une approche méthodologique Notre empreinte matérielle, notre métabolisme énergétique, le changement climatique et les impacts anthropiques sur l'environnement sont intrinsèquement liés. Leur ampleur a considérablement augmenté au cours des dernières décennies, en fonction de l'expansion de l'activité industrielle et économique. Afin de concevoir des voies d'atténuation réalisables qui pourraient aider à surmonter la dégradation future de notre environnement naturel et sociétal, une compréhension systémique des scénarios de transition et d'atténuation possibles est nécessaire. Ces scénarios peuvent et doivent être étudiés d'un point de vue purement physico- énergétique afin de comprendre les limites matérielles et énergétiques, mais la conception des différentes voies de transformation envisageables est un processus intrinsèquement social et institutionnel. Cette thèse porte à la fois sur les modèles physico-énergétiques utilisés pour étudier les transitions futures et sur les structures politico-institutionnelles connexes qui façonnent la politique climatique et énergétique contemporaine, et vise principalement à (i) contextualiser le défi actuel et futur de l'atténuation des effets du changement climatique en utilisant des aperçus historiques sur la dynamique des transitions passées de notre métabolisme socio- économique, (ii) débattre du contexte institutionnel, du rôle et des caractéristiques des modèles d'évaluation intégrée et des modèles de systèmes énergétiques dans l'élaboration des scénarios et des politiques d'atténuation climatique et environnementale, et enfin (iii) réfléchir à de nouvelles approches méthodologiques non monétaires qui pourraient aider à concevoir des trajectoires de dématérialisation et de décarbonatation réalisables et ambitieuses. Pour étudier ces aspects, la thèse s'appuie sur plusieurs approches : (i) l'écologie sociale, l'écologie industrielle et l’analyse (physique) input-output, (ii) la modélisation de l'évaluation intégrée, la modélisation du climat et la modélisation des systèmes énergétiques et (iii) la dynamique des systèmes, la théorie des systèmes dynamiques et la théorie du contrôle des processus. Au cours de 8 chapitres, le lecteur est invité à explorer (1) comment les révolutions énergétiques sociétales historiques, présentes et futures sont liées au métabolisme énergétique de l'environnement; (2) comment les énergies renouvelables sont représentées dans les modèles d'évaluation intégrée (MEI) ; (3) les principales caractéristiques des MEI fréquemment utilisés, leur contexte institutionnel et leur évolution historique; (4) une brève introduction au fonctionnement des modèles climatiques, les principaux paramètres de modélisation du climat et les implications de l'incertitude de celles-ci sur le futur bilan carbone pour l'élaboration des politiques publiques; (5) une exploration de l'impact des différents taux d'actualisation et d'intérêt sur les résultats des principaux modèles d'évaluation intégrée et des modèles de systèmes énergétiques utilisés pour l'élaboration des politiques climatiques et énergétiques européennes et nationales, y compris un débat sur la viabilité de l'évaluation monétaire ou non monétaire du climat et de l'énergie dans le contexte des politiques publiques; (6) une évaluation du concept contemporain d'économie circulaire ; (7) une exploration méthodologico-institutionnelle sur la manière de modéliser d’une façon dynamique les échanges sectoriels d'énergie et de matières par des modèles physiques input-output et enfin (8) une exploration de l'application des modèles input-output à l'échelle urbaine.