Depuis quatre ans, l’ADDR organise une journée de rencontres et d’échanges sous la forme d’un forum. Après les "Sciences et Technologies" en 2008, "les Suds d’Aujourd’hui" en 2009, "Quels défis pour quel développement ?" en 2010, "Au-delà des frontières" est le thème de l’évènement 2011. Le Forum des Jeunes Chercheurs s’est déroulé sur la journée du mercredi, en 3 sessions : culturelles, économiques et territoriales. Au cours de chaque session, de 3 à 10 jeunes chercheurs et un conférencier invité ont exposé, tour à tour, leurs travaux ou leurs réflexions sur des sujets aussi divers que l’énergie thermique des mers ou l’utilisation des plantes des Mascareignes pour lutter contre l’obésité… Chaque exposé a été suivi de quelques minutes pour les questions. Le Forum des Jeunes Chercheurs 2011 a été podcasté et sera disponible en diffusion différée sur le site de l’ADDR (www.addr.re).

La recherche réunionnaise est méconnue

Souvent méconnue du grand public, la recherche réunionnaise participe à part entière à la vie économique et sociale de notre île. La Réunion compte ainsi près de 1.200 chercheurs aux thématiques de recherche très larges allant de l’agronomie-nutrition-santé à la gestion des ressources naturelles en passant par l’étude des sociétés de l’océan Indien. Les jeunes chercheurs constituent l’essentiel des forces vives des unités de recherches (près d’un chercheur sur trois au niveau national est un doctorant ou un jeune docteur non statutaire). Par leurs compétences, les jeunes chercheurs sont les leviers qui accompagneront les entreprises vers l’innovation et la recherche, deux enjeux au cœur de la compétitivité, de la prospérité et du développement du territoire. Le Forum des Jeunes Chercheurs est l’occasion de faire connaître ce vivier de compétences que sont les doctorants et jeunes docteurs de La Réunion. Il est également l’occasion pour les jeunes chercheurs de montrer au monde professionnel le capital humain hautement qualifié, formé aux problématiques.

Des jeunes chercheurs au cœur des problématiques

2010 a vu la consécration internationale du patrimoine réunionnais, classé au patrimoine mondial de l’UNESCO. Ce classement, motivé par une volonté de préserver ce qui est unique, traduit également une volonté de créer un patrimoine international et interculturel effaçant à terme les frontières entre les pays et les englobant dans le concept d’Humanité. Ce dépassement des frontières est remarquable dans de nombreux domaines de la recherche.
Le thème retenu pour ce forum "Au-delà des frontières" est l’occasion de s’interroger sur l’intégration et l’exportation de la richesse culturelle, géographique et naturelle de La Réunion dans la zone océan Indien et dans le monde. Trois grands axes de réflexion sont proposés autour des frontières culturelles, économiques et territoriales.
C’est à ce titre que les jeunes chercheurs ont pour objectif de mettre en lumière tous ces différents enjeux qui se posent avec d’autant plus d’acuité en raison de l’exiguïté du territoire. La localisation, la situation topographique et administrative de La Réunion sont des facteurs qui créent les forces et les difficultés de cette région. La Réunion a l’ambition de devenir une terre d’excellence et sa position stratégique de région européenne dans la zone océan Indien entraîne de nombreux échanges. Elle devra pour cela relever un grand nombre de défis pour faire face, dès 2030, à son million d’habitants qui voudront tous une île conciliant bien-vivre, essor économique et respect de l’environnement, et pour cela mettre en avant cette interculturalité qui la caractérise.
De plus l’année 2011 célèbre les Outre-mer françaises. Cet évènement a pour volonté de mettre en lumière les apports de ces espaces dans les domaines de la culture, de l’économie, du développement durable, des institutions, de l’artisanat, du tourisme, des sports et des loisirs au-delà de leurs frontières. Pour l’ADDR, ce dépassement des frontières devrait aussi se faire dans le domaine de la recherche, car sa finalité n’est-elle pas de s’exporter afin d’enrichir la connaissance locale, nationale et mondiale. Ainsi, il a paru naturel cette année de se poser la question de l’apport de la recherche à La Réunion au-delà de ses frontières et de ses conséquences.
En organisant ce Forum des Jeunes Chercheurs, l’ADDR souhaite donner aux doctorants et jeunes docteurs l’occasion de discuter de problématiques locales et nationales pour donner à tous une vue d’ensemble des recherches menées à l’Université de La Réunion. Et enfin, grâce à ce Forum, susciter des vocations auprès des plus jeunes scientifiques, et mettre en relation les jeunes chercheurs avec leurs futurs employeurs.

Présentation résumée de 4 des exposés présentés lors du Forum des Jeunes Chercheurs.

Mise en place d’une filière de valorisation énergétique des déchets ménagers, industriels et agricoles sur l’île de La Réunion

• Par Christelle Hatik, doctorante à l’Université de La Réunion.
Sujet de thèse : “Mise en place d’un système de gestion raisonnée des déchets ménagers, agricoles et industriels en territoire insulaire en vue de la valorisation énergétique (méthanisation ; co-digestion)”.

Depuis de nombreuses années, la gestion et la valorisation des déchets organiques municipaux sont devenues incontournables. La méthanisation des déchets municipaux se développe de façon importante en France et en Europe. Elle permet une double valorisation, énergétique et agronomique, de leur fraction fermentescible (FFOM). La préparation des déchets et leur post-traitement sont aussi importants que l’étape de méthanisation elle-même. L’objectif de cette thèse est de proposer un mode de gestion globale des déchets ménagers, agricoles et industriels sur le territoire réunionnais avec pour principal intérêt leurs valorisations sous forme énergétique. Ces recherches seront basées sur trois axes principaux :

-  La connaissance des gisements de déchets organiques (habitats, industries et installations agricoles) et de leurs distributions temporelles et spatiales sur le territoire (volumes, caractéristiques physicochimiques) et analyse du potentiel de production de biogaz.

-  L’approche des comportements sociaux vis-à-vis des aménagements à effectuer en termes d’installations de traitement des déchets (gestion individuelle, modes de tri, plate forme collective de production d’énergie ou de compostage) permettant ainsi de proposer un schéma de collecte et de traitement des déchets.

-  L’analyse des couplages possibles des filières de valorisation énergétique et la valorisation du digestat (compostage) ou avec des intrants combinés par gazéification.

-  L’étude des impacts énergétiques et environnementaux relatifs à la filière complète de gestion des déchets, de la collecte jusqu’au traitement ultime en fonction des différents modes de valorisation énergétiques choisis, ainsi que des modes d’exploitation de l’énergie, ou des digestats produits.

Le rafraîchissement solaire : réduction des coûts d’installations, d’utilisations et de maintenances

• Par Blaise Letexier, doctorant au Laboratoire/Unité de recherche Piment.
Sujet de thèse : “Optimisation et garantie des performances des installations de rafraîchissement solaire”.

L’augmentation des besoins en climatisation à La Réunion provoque une hausse importante de la consommation d’électricité en été. Dans ce contexte, les systèmes de rafraichissement solaire semblent être une bonne alternative. En effet, ce type d’installation consomme cinq à dix fois moins d’électricité qu’une installation de climatisation classique, et emploie un fluide frigorigène sans impact sur l’environnement. Un des avantages d’utiliser cette technologie à La Réunion est qu’elle nécessite une source de chaleur pour fonctionner. Cette source provient du soleil, qui nous fournit donc une énergie gratuite pour alimenter l’installation. Une précédente étude a été menée afin d’adapter la technologie de rafraîchissement solaire aux climats tropicaux et de développer un modèle numérique pour mieux comprendre le fonctionnement de l’installation.
L’étape suivante dans le développement de cette technologie réside dans l’amélioration des performances et l’optimisation de la régulation de l’installation. L’objectif est multiple :

- Assurer le confort dans le bâtiment.

- Limiter le coût financier d’investissement.

- Limiter le coût financier de fonctionnement.

- Limiter l’impact écologique.
Dans cet exposé, a été présentée l’installation de rafraîchissement solaire de l’IUT de Saint-Pierre. Une explication a ensuite précisé simplement son principe de fonctionnement, et la méthode qui va être employée pour améliorer ses performances.

Quand la production d’électricité dépasse les frontières et s’ouvre aux océans

• Par Frantz Sinama, doctorant Laboratoire Piment.
Sujet de thèse : “Evaluation du potentiel de l’énergie thermique des mers à La Réunion”.
• Et Martins Matthieu, post-doc Laboratoire Piment.
Sujet de recherche : “Modélisation de cycles thermodynamiques pour la production d’électricité à partir de l’énergie thermique des mers et mise en place d’un prototype expérimental”.

La production d’électricité est un enjeu crucial à La Réunion. Avec une démographie et des besoins en augmentation, une ressource fossile de plus en plus rare et de plus en plus chère, il est nécessaire de trouver des alternatives pour produire de l’énergie électrique. L’énergie thermique des mers offre une solution. Grâce à un cycle thermodynamique, il est possible de produire de l’électricité en utilisant la différence de température entre l’eau froide prélevée à 1.000 mètres de profondeur et l’eau de surface avec l’avantage par rapport aux autres énergies renouvelables de produire de l’électricité 24h/24. Ce procédé est connu depuis le 19ème siècle et découvert par le physicien français Jacques d’Arsonval. Depuis les années 20, des pays, à savoir les États-Unis, le Japon l’Inde et la France, travaillent sur cette technologie. Au vu du coût actuel des ressources fossiles, l’intérêt pour ces nouvelles technologies est grandissant favorisant ainsi leur développement. Depuis 2008, des travaux de recherches (dans le cadre d’un projet de recherche Deep blue), sont menés par le laboratoire Piment, en collaboration avec la Région Réunion et un industriel français, afin de pouvoir développer l’énergie thermique des mers sur l’île de La Réunion avec l’installation d’un prototype à la fin de l’année 2011. Une étude bibliographique a permis, dans un premier temps, de rendre compte des différentes potentialités de ce procédé. Afin d’estimer l’efficacité d’un tel système à La Réunion mais aussi dans le monde, une analyse plus précise de ce système est nécessaire. Pour cela une étude thermodynamique a été réalisée par l’intermédiaire d’un modèle numérique simulant le fonctionnement du procédé dans les conditions réelles d’utilisation.

Toitures végétalisées : présentation et bénéfices pour l’île de La Réunion.

• Par Aurélien Jean, doctorant Laboratoire/Unité de recherche Piment
Sujet de thèse : “Les PCVH”.

Les préoccupations actuelles concernant le réchauffement climatique global sont maintenant clairement justifiées et admises. Les causes de ces changements climatiques sont liées à l’activité humaine dans des secteurs d’activités multiples (industrie, transports, bâtiment, etc.). À titre d’exemple, le seul secteur du bâtiment représente en France plus de 30% des consommations d’énergies.
L’île de La Réunion n’échappe pas au contexte énergétique mondial. De part le mode de vie de sa population, ses types d’habitats et sa position géographique, le besoin en énergie électrique est de plus en plus important. Concernant le parc immobilier, la majorité de la demande actuelle provient de la régulation thermique du bâti, notamment par l’utilisation de systèmes de climatisation électriques. Une solution afin de réduire ces consommations consiste à végétaliser la structure afin d’en réduire la surchauffe. Cette végétalisation, possiblement localisée sur la toiture ou les murs, est reconnue tout autour du globe par la sagesse populaire depuis des centaines d’années. C’est un outil extrêmement efficace qui permet de modifier, notablement et dans différents domaines, l’interaction du bâti avec son environnement. La présentation définira les toitures végétalisées et portera sur leur utilisation ainsi que les différentes modifications quelles induisent. Leurs impacts dans le cadre spécifique d’une utilisation sur l’île de La Réunion seront également abordés. Enfin, un point sera fait concernant l’aspect thermique associé aux toitures végétalisées dans un climat sub-tropical humide. La caractérisation du comportement isolant de celles-ci étant actuellement une investigation d’ordre international, aussi bien menée indépendamment à Hong-Kong, que sur l’île de La Réunion (dont la recherche s’effectue à travers une collaboration entre les Universités de la Réunion et du Kansas [USA]).