LES EMETTEURS DE CHALEUR. Etude comparée

Ce livre s'adresse aux étudiants qui souhaitent apprendre les bases de l'analyse numérique des équations aux dérivées partielles (EDPs) sans se heurter à un formalisme mathématique trop abstrait. Il présente, de la manière la plus élémentaire et la plus pédagogique possible, la démarche complète du mathématicien appliqué s'attaquant à une EDP issue d'un modèle physique, biologique ou économique : d'abord l'étude théorique de l'équation, ensuite la détermination de schémas numériques pertinents pour calculer une bonne approximation de la solution et enfin la résolution pratique de ces schémas par des algorithmes adaptés. Cette démarche est illustrée sur des exemples très simples mais le lecteur doit se confronter à des questions mathématiques variées : existence et unicité des solutions d'EDPs, mise en ?uvre de schémas numériques, méthodes de résolution de systèmes linéaires ou de problèmes d'optimisation, etc. Il est aussi invité à mettre en pratique ses connaissances via de nombreux exercices et des problèmes de révision. La partie « différences finies » est accessible à un étudiant d'un niveau équivalent à une Licence de Mathématiques. La partie « éléments finis » est destinée aux étudiants de Master 2 de Mathématiques ou préparant l'Agrégation car elle nécessite des résultats d'analyse fonctionnelle.

Alors que le contexte actuel montre une raréfaction des ressources, une dégradation des milieux de vie et un dérèglement climatique, les métropoles mobilisent des ressources abondantes, d'origines proches ou lointaines, flux physiques de matières et d'énergie qui donnent à voir le métabolisme métropolitain.Leur analyse, en s'appuyant sur l'exemple de la Métropole européenne de Lille, conduit à révéler les interdépendances systémiques des métropoles, traversant les échelles et les périmètres institutionnels, entre voisinages et mondialisation. Elle questionne la capacité des politiques publiques interterritoriales à agir sur ce métabolisme.Les cahiers POPSU rassemblent les connaissances produites au fil des travaux de recherche-action menés par la Plateforme d'observation des projets et stratégies urbaines (POPSU) dans le cadre du programme "Métropoles".

La période qui voit le passage de la ville de l'Ancien Régime à la ville haussmannienne ou haussmannisée semble bien connue et les conditions de cette transformation ont été largement analysées. Schématiquement, on considère que le milieu urbain s'assainit tout au long du XIXe siècle, passant de la stagnation miasmatique encouragée par les activités artisanales à la dynamique industrielle symbolisée par la rectification urbaine qui associe percée, aménagement du réseau viaire, nettoiement généralisé de l'espace public grâce aux égouts et à la distribution de l'eau, renouvellement de l'air grâce aux grands mouvements urbains, humains et économiques. Cet ouvrage aborde la ville du point de vue de deux acteurs qui ont joué un rôle fondamental dans les transformations du milieu urbain : le médecin et l'ingénieur, en mettant en avant la cohérence et surtout les limites de leurs approches respectives, traduites par les dysfonctionnements connus par le milieu. Pour ce faire, l'auteur adopte un point de vue original, celui du sol et du sous-sol urbains, par opposition à l'air et à l'eau qui sont considérés depuis plus d'un siècle comme les principaux vecteurs de l'environnement et de la salubrité. L'évolution du milieu urbain, principalement étudiée dans le cas de Paris, révèle les limites des transformations mises en ?uvre au XIXe siècle. L'imperméabilisation du sol, la production de boues, les effets de l'assainissement ou le paludisme urbain traduisent l'échec (certes relatif) et les effets pervers du projet hygiéniste. En définitive, le milieu urbain échappe rapidement à la science.

En France, les municipalités produisent aujourd'hui 47 millions de tonnes de déchets par an; elles consomment environ 6 milliards de mètres cubes d'eau et produisent à peu près la même quantité d'eaux usées. Les villes consomment donc beaucoup et perdent presque autant. Elles constitueraient, selon l'écologue Eugen Odum, des écosystèmes parasites, vivant au détriment des autres tout en affectant le fonctionnement biogéochimique de la biosphère.Déchets et eaux usées sont d'excellents traceurs des relations qu'entretiennent les sociétés et la nature et permettent de s'interroger sur la permanence du parasitisme urbain - question d'importance au regard des enjeux du développement durable. Une première analyse laisserait penser que l'industrialisation et l'urbanisation caractéristiques des deux derniers siècles ont renforcé le rôle destructeur des villes et la production de déchets de toutes natures: le déchet serait en quelque sorte consubstantiel à la ville. Sabine Barles revient ici sur cette hypothèse en montrant que l'invention des déchets urbains est relativement récente. L'analyse et l'exploitation du cycle des matières furent en effet déterminantes au cours de la première révolution industrielle. Leur circulation de la maison à la rue, de la rue et de la fosse d'aisances à l'usine ou au champ contribua au premier essor de la consommation urbaine. Scientifiques, industriels, agriculteurs - parfois confondus - regardèrent la ville comme une mine de matières premières et participèrent, aux côtés des administrations municipales, des services techniques et des chiffonniers, à la réalisation d'un projet urbain visant à ne rien laisser perdre, projet garant de la salubrité urbaine, du dynamisme économique et de la survie alimentaire. Ce n'est que lorsque industrie et agriculture purent se passer de la ville qu'elles lui abandonnèrent ses excreta au profit d'autres matières premières plus abondantes, plus rentables, plus commodes. De fait on assiste, à partir des années 1880, à une dévalorisation progressive des excreta urbains qui se feront plus tard déchets et eaux usées, malgré les tentatives faites çà et là pour leur trouver de nouveaux débouchés. Chimistes et agronomes se détournèrent de la ville qui échappa dès lors à leurs compétences. La ville, principal lieu d'une consommation dont elle avait dans un premier temps permis l'essor, rompait ses liens matériels avec l'agriculture et l'industrie et devenait ce que dénonçaient les premiers écologues urbains: un parasite.