Environmental impacts of first generation biofuels: how to assess and deal with impacts on natural resources and climate? Overview of assessment and monitoring tools for biofuels’ production environmental impacts

Face aux enjeux du changement climatique, l’Union Européenne s’est fixé des objectifs d’incorporation d’agrocarburants dans le secteur des transports. Suite à la flambée, en 2008, des cours des produits agricoles, de sévères critiques sur les impacts environnementaux ont été portées contre, les agrocarburants de première génération. Contre toute attente, un cadre réglementaire environnemental existe dans la législation de quasiment tous les pays : conventions internationales pour la protection des forêts et des écosystèmes vulnérables, loi sur les études d’impact environnemental, plans locaux de gestion des ressources naturelles. La limite est donc moins dans l’existence des dispositifs que des faibles capacités institutionnelles et financières pour les faire fonctionner : intégration des préoccupations environnementales dans les politiques sectorielles, moyens disponibles pour assurer un cadre durable de gestion des ressources naturelles et la mise en place de services publics assurant cette fonction de gouvernance environnementale. Ce cadre réglementaire traditionnel est complété par des outils d’analyse propre aux enjeux climatiques : analyse de cycle de vie, bilan carbone. Ces outils relativement récents nécessitent d’être consolidés et harmonisés pour servir de référence. Néanmoins, ils permettent, dès à présent, de cerner l’enjeu majeur de durabilité des agrocarburants et de guider les politiques en la matière : éviter le changement d’usage des sols pour la culture de matières premières. La prise en compte des enjeux de durabilité se traduit également par l’élaboration de référentiels de bonnes pratiques et systèmes de certification pour la production d’agrocarburants. La mise en place de tels référentiels a lieu sur une base concertée et nécessite donc un dialogue à l’échelle internationale, comme dans le cas de la Roundtable on Sustainable Palm Oil, entre les parties prenantes des filières : communautés rurales, agriculteurs, entreprises de plantations et agro-industrielles, traders. La principale difficulté consiste à traduire des référentiels de principe en critères réalistes et applicables, ce qui nécessite du temps et des concessions. En parallèle de ces initiatives, la plupart des pays européens ont, dès à présent, mis en place des systèmes de suivi pour évaluer l’impact climatique des agrocarburants importés et utilisés dans le cadre de leur consommation nationale, à l’image du RTFO en Grande Bretagne. La durabilité des agrocarburants constitue un prisme pour questionner la durabilité des modèles actuels de consommations énergétiques et alimentaires. Ainsi, contrairement aux idées reçues, les initiatives pour instaurer des systèmes de suivi et de contrôle se sont particulièrement développées ces cinq dernières années

Magnetic-field effects on transport in carbon nanotube junctions

Here we address a theoretical study on the behaviour of electronic states of heterojunctions and quantum dots based on carbon nanotubes under magnetic fields. Emphasis is put on the analysis of the local density of states, the conductance, and on the characteristic curves of current versus voltage. The heterostructures are modeled by joining zigzag tubes through single pentagon-heptagon pair defects, and described within a simple tight binding calculation. The conductance is calculated using the Landauer formula in the Green functions formalism. The used theoretical approach incorporates the atomic details of the topological defects by performing an energy relaxation via Monte Carlo calculation. The effect of a magnetic field on the conductance gap of the system is investigated and compared to those of isolated constituent tubes. It is found that the conductance gap of the studied CNHs exhibits oscillations as a function of the magnetic flux. However, unlike the pristine tubes case, they are not Aharonov-Bohm periodic oscillations

Quantum Interference Effects in Electronic Transport through Nanotube Contacts

Quantum interference has dramatic effects on electronic transport through nanotube contacts. In optimal configuration the intertube conductance can approach that of a perfect nanotube ($4e^2/h$). The maximum conductance increases rapidly with the contact length up to 10 nm, beyond which it exhibits long wavelength oscillations. This is attributed to the resonant cavity-like interference phenomena in the contact region. For two concentric nanotubes symmetry breaking reduces the maximum intertube conductance from $4e^2/h$ to $2e^2/h$. The phenomena discussed here can serve as a foundation for building nanotube electronic circuits and high speed nanoscale electromechanical devices

Theory of electrical rectification in a molecular monolayer

The current-voltage characteristics in Langmuir-Blodgett monolayers of \gamma-hexadecylquinolinium tricyanoquinodimethanide (C16H33Q-3CNQ) sandwiched between Al or Au electrodes is calculated, combining ab initio and self-consistent tight binding techniques. The rectification current depends on the position of the LUMO and HOMO relative to the Fermi levels of the electrodes as in the Aviram-Ratner mechanism, but also on the profile of the electrostatic potential which is extremely sensitive to where the electroactive part of the molecule lies in the monolayer. This second effect can produce rectification in the direction opposite to the Aviram-Ratner prediction

Electron Wave Function in Armchair Graphene Nanoribbons

By using analytical solution of a tight-binding model for armchair nanoribbons, it is confirmed that the solution represents the standing wave formed by intervalley scattering and that pseudospin is invariant under the scattering. The phase space of armchair nanoribbon which includes a single Dirac singularity is specified. By examining the effects of boundary perturbations on the wave function, we suggest that the existance of a strong boundary potential is inconsistent with the observation in a recent scanning tunneling microscopy. Some of the possible electron-density superstructure patterns near a step armchair edge located on top of graphite are presented. It is demonstrated that a selection rule for the G band in Raman spectroscopy can be most easily reproduced with the analytical solution.Comment: 7 pages, 4 figure

Magnetism and superconductivity in cuprate heterostructures studied by low energy μSR

eterostructures consisting of magnetic and superconducting layers juxtaposed to each other are ideal systems to investigate the interplay of the two order parameters and possible interlayer coupling. We used the low energy muon spin rotation technique to study magnetic field distributions at different implantation depths in tri-layered films composed of 75 nm thick YBa2Cu3O7-δ layers enclosing a 50 nm thick barrier layer of PrBa2Cu3O7-var epsilon. The PrBa2Cu3O7-var epsilon layer shows the known antiferromagnetic ordering of the Cu and Pr moments, whereas our measurements indicate the formation of a regular vortex lattice in the YBa2Cu3O7-δ layers if an external field is applied perpendicular to the film