Master 2 PEPs

Physique, Environnement, Procédés

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Détail des Unités d'Enseignement

Les enseignements sont dispensés sous forme de cours théoriques (CM), de travaux dirigés (TD) et, pour certains, de travaux pratiques (TP). Les TP permettent aux éudiants de se familiariser avec des outils de pointe utilisés pour la quantification et la caractérisation des polluants et d'utiliser des logiciels de simulation (Fluydin, FDS, eDEA, Aspen HYSYS...). Certains enseignements proposent de réaliser des études de cas concrètes selon une approche très professionnalisante (étude de projet industriel, réalisation d'étude d'impact, rédaction d'un dossier ICPE, simulation de gestion de crise...). Un cycle de conférences permet d'aborder des problématiques environnementales plus spécifiques (le suivi de la pollution après Fukushima, le traitement des fumées des centrales électriques, les risques associés aux ondes électromagnétiques, les particules Diesel, la réduction du bruit, etc...). Enfin, un cycle de visites de sites permet d'apporter une vision plus industrielle et recherche aux enseignements.

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Tronc commun


Unités de spécialisation


Nature et sources des différents polluants
Polluants atmosphériques : Ozone, Oxydes d'azote et de soufre, Composés Organiques Volatils.
Polluants dans l'eau et les sols : Nitrates, Phosphates.
Aérosols, Particules et Métaux.
Energie et combustion.
Activités industrielles.
Activités agricoles et pesticides.

Transports et réactivité des polluants
Profils, échelles temporelles et spatiales globales, régionales ou locales. Forçage radiatif, échanges,...
Convection, Diffusion,...
Turbulence, piégeage, suspensions,...
Cycles, Photochimie, Combustion.

Mesure et traitement des polluants
Techniques chimiques, électriques, optiques et mécaniques.
Techniques de récupération et d'élimination.
Sensibilité de mesure et efficacité de traitement.
Filières de traitement.

Cycle du combustible nucléaire
Réactions nucléaires, Radioactivité.
Produits de fission nucléaire : Plutonium, Actinides, MOX,...
Aval du cycle et retraitement des déchets nucléaires.


Contrôle des connaissances par examen final.

Analyse des processus markoviens
Modélisation du transport de pollution par chaînes de Markov.
Traitement matriciel des processus.

Méthodes pour le Big Data scientifique
Analyse en composante principale.
Analyse discriminante.
Cartes auto-adaptatives.

Cas pratique sous Matlab
Initiation à Matlab.
Processus de Markov appliqués à l'Environnement.
Analyse comparative de trois sites de mesure de polluants Air Parif.


Contrôle des connaissances par examen écrit et travaux pratiques.

Cadre réglementaire européen et national
Directives et réglements (SEVESO, REACH, ATEX,...).
Code de l'Environnement.
Installations classées : ICPE, INB.
Normes d'émission et qualité de l'air.
Dangers, Risques, Transport de Matières Dangereuses.
Déchets.

Etudes d'impacts
Objectifs et réalisation.
Rédaction d'un dossier ICPE.
Bilan carbone et Analyse de Cycle de Vie (ACV).

Etudes de dangers.
Objectifs et réalisation.
Probabilités et gravité, grille de criticité.
Barrières de sécurité, arbres de défaillance et d'événement.
Retours d'expérience et accidentologie.


Contrôle des connaissances par examen final et études de cas.

L'insertion professionnelle en Environnement
Quelles compétences pour quels métiers?
Connaissance et prospection du marché de l’emploi.
CV et lettre de motivation.
Entraînement à l’entretien d’embauche.

Visite de sites industriels
Usine de retraitement des déchets nucléaires de La Hague.
Synchrotron Soleil de Saint-Aubin.
Centre R&D EDF de Chatou.
Usine d'incinération de Villejust.
Centre de tri des ordures ménagères de Limeil-Brévannes.
Laboratoire souterrain CIGEO de Bures...

Recherche bibliographique
Outils de recherche.
Logiciel de gestion bibliographique (Zotero).
Recherche de contacts (Kompass).
Projet tutoré (bibliographique, technique, ou recherche...)

Communication en anglais
Préparation au TOEIC.
CV et entretien en anglais.


Evaluation en contrôle continu et rapport et soutenance en anglais sur le projet tutoré.

Dispersion atmosphérique
Risques de dispersion.
Facteurs météorologiques.
Modélisation de la dispersion.

Travaux pratiques
Etude de cas sous ARIA Impact.

Dispersion dans les milieux poreux
Turbulence, piégeage, suspensions,...
Friction, porosité, perméabilité, lois de Darcy,...


Contrôle des connaissances par examen final et étude de cas.

Politiques françaises et européennes de prévention et de gestion des déchets
Grenelle de l'Environnement.
Responsabilité Elargie du Producteur.
Ecologie industrielle, Economie circulaire...

Gestion des déchets ménagers
Collectes sélectives et techniques de tri, conditionnement,...
Valorisation "matière" : méthanisation, compostage, valorisation agronomique.
Valorisation énergétique et incinération.

Gestion des déchets nucléaires
Vitrification, stockage, incinération, ANDRA...
Démantèlement, assainissement et déclassement d'INB.

Visites de site.
Visite de l'usine de retraitement nucléaire AREVA.
Visite de l'usine de tri des ordures ménagères SITA SUEZ.
Visite de l'usine d'incinération des déchets ménagers du SIOM.


Contrôle des connaissances sur étude de cas et comptes-rendus de visite.

Introduction à la sûreté industrielle
Les étapes d'un projet industriel.
Les outils d'analyse de risques.
Les interactions multidisciplinaires.

Les règles du Safety design
Logigramme de sécurité.
Safety concept.
Flare radiation calculation note,...

Etude de cas appliquée à l'industrie pétrolière
Vérification du design d'une installation.
Utilisation des outils HAZID, HAZOP, SIL review.


Contrôle des connaissances sur examen final et étude de cas.

Hazard identification methods
Functional analysis.
Failure modes and effects analysis.
Hazard operability analysis.

Probabilistic meausres for risk assessment
Fault tree analysis.
Event tree Analysis.
Probabilistic safety assessment of NPP.

Mise en oeuvre pratique des principales méthodes
Layer of protection analysis.
Méthode des noeuds papillon.
HAZOP, MOSAR.


Contrôle des connaissances sur examen final et mise en situation.

Phénomènes dangereux et accidentologie
Incendie et explosion.
BLEVE, Boil-over.
Dispersion.

Zonage ATEx et réglementation
Normes et guides NFPA et API 50.
Mise en oeuvre et cas pratiques de zonage.
Présentation des systèmes de détection et de protection incendie.
Application au dimensionnement d'une pompe et d'une rétention d'eau.

Outils de modélisation
Présentation des différents outils.
Modèle de la flamme solide.
Guide du GTDLI.
Etude de cas sur logiciel (Flumilog, Phast, FDS).


Contrôle des connaissances sur examen final et étude de cas.

Sruveillance de l'envrionnement
Interactions ondes EM et rayonnements / matière et atmosphère.
Systèmes de télésurveillance passive (imagerie, rayonnement thermique,…) et active (RADAR, LIDAR,…).
Réseaux de surveillance.

Détection de polluants
Spectrométrie de masse.
Chromatographies en phase gaz et liquide.
Spectroscopies d’absorption et Laser.
Détection de particules.

Détection de radionucléides
Détecteurs à gaz (chambre d’ionisation, détecteur de fumée, d’aérosols…).
Détecteurs par absorption de rayonnements et par activation nucléaire.
Détecteurs par faisceaux de particules (PIXE, PIGE, RBS).
Traceurs radioactifs (marquage physique / chimique) et datation au carbone.


Contrôle des connaissances sur examen final.

Principes physico-chimiques de traitement de gaz
Adsorption, Lavage, Oxydations.
Cryogénie, Techniques membranaires.
Catalyse, Plasma, Procédés mixtes.

Applications industrielles et dimensionnement de procédés.
Désulfuration du gaz naturel.
Oxydation thermique ou catalytique de COV.
Traitement des gaz d'échappement.

Travaux pratiques et visites.
Modélisation d'une colonne d'adsorption sous Aspen HYSYS.
Visite de l'usine d'incinération du SIOM.


Contrôle des connaissances par examen final et TP.

Les origines du droit de l’environnement.
Principes généraux et champ d’application.
Formation et Applications des règles et des principes.
Organisation des rapports mutuels.

Sujets et Institutions de l’environnement.
Sujets de droit interne de l’environnement.
Créations des personnes morales, institution juridique.
Institutions administratives françaises de l’environnement.

Acteurs du droit de l'environnement.
Collectivités publiques, associations et citoyens.

Droit des pollutions et des nuisances.
Les éco-labels et les éco-audits.
La gestion durable des matières et des déchets radioactifs.

Droit des Installations Classées pour la Protection de l’Environnement (ICPE).
Diverses catégories d’installation classée.
Prévention des risques technologiques majeurs.
Sanctions et les recours contentieux du droit interne.
Centrales nucléaires.


Contrôle des connaissances par examen final.

Principaux problèmes de l’économie de l’environnement et des ressources naturelles.
La biodiversité, les ressources naturelles, les pollutions.
Soutenabilité faible / forte.

Les principaux courants de pensée.
Conservation, Préservation, Compromis,
Efficience économique.

Evaluation économique des biens.
Valeur économique nette (VEN). Valeurs environnementales et préférences individuelles. Consentement à accepter / à payer.
Techniques d'évaluation : MEC, préférences révélées.

Externalités environnementales.
Marchés concurrentiels et Analyse du bien-être.
Externalités de production / consommation.
Externalités positives / négatives.

Fiscalité environnementale.

Marchés de droits à polluer.
Théorie des droits de propriétés. Permis négociables.

Certifications et Labels écologiques.
Modalités de mise en place. Critères d'écolabellisation.
Stratégies. Blocage industriel. Groupes de pression.

Déterminants internes et externes des politiques environnementales.
Normes européennes / lobbying communautaire.
Réforme des institutions européennes.
Négociations au sein de la CEE. Politique européenne.


Contrôle des connaissances par examen final.

Les grandes étapes de la vie sur terre.

La population, dynamique des populations et stratégies démographiques.

L’individu en écologie, polymorphisme, interactions entre espèces.

Structure et fonctionnement des écosystèmes, flux d’énergie et de matière.

La biodiversité et sa mesure, l’homme, partie intégrante de la biosphère.

Contrôle des connaissances par examen final.

L’objectif est de fournir à des étudiants non-géologues des connaissances de base sur les enveloppes externes solides et fluides de la Terre, cadre des activités humaines. Une importance particulière est donnée à l’eau.

Enveloppes fluides.
Atmosphère, dynamique atmosphérique, phénomènes météorologiques.
Eaux continentales.

Niveaux superficiels de la Terre solide.
Roches : principales caractéristiques (squelette solide et pores), organisation des massifs rocheux.
Sols.
Eau dans les niveaux superficiels de la Terre solide, zone saturée et zone non-saturée, mouvements de l’eau dans les sous-sols, nappes.

Contrôle des connaissances par examen final.

Santé Publique.
Santé, santé publique, les acteurs de la santé.
Démographie, grandes pathologies, outils de mesure, notions d'épidémiologie.

Notions de toxicologie, écotoxicologie et évaluation des risques sanitaires.
Notions élémentaires de toxicologie : devenir des xénobiotiques dans l'organisme - Toxicologie environnementale.
Notions d'évaluation du risque sanitaire, application.

Application à des dangers physique, biologique, chimique.
Radiations UV et santé de l'Homme.
Toxines de cryptogames, santé de l'Homme et écosystèmes, agents pathogènes infectieux : les légionelles.
Eléments traces (métaux, métalloïdes) et santé de l'Homme et des écosystèmes.
Polluants organiques : ex. des perturbateurs endocriniens.

Contrôle des connaissances par examen final.

Création et organisation des entreprises.
Structure et taille, objectifs, moyens.
Marchés, secteurs d'activité, postes et métiers.
Communication et réseaux.

Comptabilité.
Compte de résultat : chiffre d'affaires, coûts.
Fonds de roulement, Amortissement. Dettes et capital.
Flux de trésorerie.

Marketing stratégique et opérationnel.
Concepts de base : segmentation, positionnement, différenciation, promotion, business model.
Gestion : gamme de produits, CRM, canaux de vente, prix.

Gestion de projet.
Préparation, réalisation, clôture et retour d'expérience.

Introduction au droit du travail et de la propriété industrielle.
Contrat de travail : modalités de conclusion, exécution, rupture.
Réglementation du travail : durée, rémunération.
Instances de contrôle : Prud'hommes et tribunaux.
Brevet d'invention : demande, acquisition, publication, protection, commercialisation...


Contrôle des connaissances par examen final.

Rappels de statistiques et probabilités.

Algorithmes de génération de nombres
pseudo-aléatoires.
Algorithme de Métropolis.
Méthode de réjection de Von Neumann.
Méthode de répartition de points suivant une distribution statistique.

Réversibilité d'un système et rappels de thermodynamique.
Formule d'Itô. Applications aux grandeurs dépendantes de systèmes browniens.

Travaux pratiques.
Génération de suites de nombres pseudo-aléatoires.
Etude thermodynamique d'un corps ferromagnétique par le modèle d'Ising (méthodes de Monte-Carlo).
Modélisation de l'irradiation d'une tumeur cérébrale.


Contrôle des connaissances par examen final et travaux pratiques.

Efficacité énergétique.
Exergétique, cogénération, géothermie.

Energie solaire.
Thermique, Photovoltaïque.
Ressources et stockage (gravifique, inertiel, électrochimique).

Énergie éolienne.
Eoliennes, Hydroliennes.
Ressources et conversion électrique par turbines.

Visites.
Visite du centre R&D EDF de Chatou.


Contrôle des connaissances par examen final.

Physique et thermodynamique des piles.
Potentiels, mouvement en solution, cinétique électrochimique.

Production et stockage.
Electrolyse.
Purification : spéaration, filtration, cryogénie, perméation.
Stockage.

Applications.
Caheir des charges.
Verrous actuels.


Contrôle des connaissances par examen final.

Principes de la jonction P-N.

Filières.
Silicium, matériaux III-V et II-VI, rendement, stratégie d'amélioration.
Cellules de troisième génération.

Travaux pratiques et visites.
TP Solaire photovoltaïque.
Visite de l'IRDEP au centre R&D EDF de Chatou.


Contrôle des connaissances par examen final et travaux pratiques.

Pollutions chimiques.
Pollution chimique : définition, le milieu naturel, les différents types de pollution, flux de matière et d’énergie, la biochimie.
Comportement des substances dans le milieu naturel : substances dangereuses, circulation des substances dans la biosphère, élimination décomposition, cycles globaux et équilibres naturels.
Perturbation des cycles par l’activité humaine : rôle de l’homme dans la biosphère, principales causes de pollutions.

Pollutions physiques.
Bruit et rayonnements : caractéristiques, effet sur l’homme, réglementation, rayonnements ionisants et non ionisants.
Energie et environnement : évolution de la consommation d’énergie, influence des différentes formes d’énergie sur l’environnement, ressources et avenir.
Pollutions atmosphériques : couche d’ozone, réchauffement climatique.

Contrôle des connaissances par examen final

Génération de milieux hors-équilibre par champ électrique.
Concepts fondamentaux sur les plasmas de décharge.
Amorçage et entretien d'une décharge électrique.
Décharges à pression atmosphérique.

Réactivité des plasmas froids.
Processus réactionnels et chimie hors-équilibre.

Applications à l'environnement.
Réacteurs Plasma de Traitement de l'air.
Procédés plasma-catalyse.
Optimisation de la combustion.
Plasmas pour la biomédecine.


Contrôle des connaissances par analyse d'articles scientifiques et soutenance orale.

Bases de données SIG.
Organisation de données cartographiques et attributaires dans un SIG.
Différents modes de représentation de données spatiales.
Corrections géométriques et géoréférencement de données cartographiques.
Création et gestion d’une base de données SIG.

Analyse spatiale.
Echantillonnage des données spatiales.
Organisation et structuration spatiale d’une variable.
Statistiques descriptives de l’organisation spatiale d’une variable : variance relative et distributions spatiales.
Relations de voisinage, auto-corrélation et structure spatiale d’une variable régionalisée : Indices de Moran (et/ou de Geary), variogramme,...
Spatialisation de données et modélisation spatiale.
Méthodes d’interpolation à base de distances : interpolation, triangulation, techniques de régression,...
Modélisation du variogramme et krigeage.

Travaux pratiques.
Initiation aux SIG sous ArcGIS :
Création d’une base de données cartographiques relatives à l’occupation du sol.
Spatialisation de données sous ArcGIS-Spatial Analyst : création d’un modèle numérique de terrain ou d’une autre variable régionalisée.


Contrôle des connaissances par projet sous ArcGIS.

Confort thermique.

Flux d'air et pertes de charge.

Ventilation.
Naturelle, forcée (VMC).
Récupération de chaleur (VMC double flux).

Exemples d'équipements.
Chauffe-eau, Pome à chaleur (PAC).
Centrale de Traitement d'air (CTA).

Contrôle des connaissances par examen final.

Imagerie géophysique du Hz au GHz pour cibles environnementales et géotechniques.
Imagerie géoélectrique 2D/3D.
Méthodes électro-magnétiques multi-fréquentielles.
Prospection et analyse structurale par radar de sol.

Etude de cas.

Application sur le terrain.


Contrôle des connaissances par examen final.

Travail expérimental dans un laboratoire de recherche.
Immersion d’une semaine dans une équipe de recherche sur une technique expérimentale en lien avec l’environnement.
Compréhension, mise en oeuvre et utilisation d’un dispositif expérimental.
Synthèse et analyse de données.


Contrôle des connaissances par rapport de synthèse.

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Contrôle des connaissances par

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Contrôle des connaissances par

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