Papers by Massimiliano Capezzali
IntegrCiTy vise à maximiser l’utilisation des énergies renouvelables par l’intégration de technol... more IntegrCiTy vise à maximiser l’utilisation des énergies renouvelables par l’intégration de technologies de conversion énergétiques avancées et l’interconnexion des réseaux urbains transportant le gaz naturel, l’électricité et l’eau pour le chauffage/refroidissement. Le futur outil d’aide à la décision qui sera développé dans le cadre de ce projet permettra d’identifier les synergies entre les réseaux et de les mettre à profit, en parallèle avec l’évolution de la demande énergétique sur les territoires. La plateforme IntegrCiTy sera testée dans trois villes, dont deux en Suisse.Zahlreiche Projekte verfolgen das Ziel, nachhaltigere Städte und Regionen zu erschaffen, insbesondere im Hinblick auf die Energieversorgung. Das Projekt IntegrCiTy kann bei der Evaluierung und später bei der Nutzung von Synergien zwischen den Energienetzen in städtischen Gebieten Unterstützung bieten. Durch die Interoperabilität der Energieinfrastrukturkomponenten werden zweifelsohne eine bessere Effizienz der ...
International audienceDans le cadre de l’ambition REPOS de la région Bourgogne-Franche-Comté, il ... more International audienceDans le cadre de l’ambition REPOS de la région Bourgogne-Franche-Comté, il est primordial de pouvoir scénariser l’évolution de son profil énergétique. Cependant à des échelles infrarégionales, la connaissance et la prise en compte des contextes territoriaux est essentielle pour pouvoir estimer la faisabilité et la pertinence de politiques énergétiques territoriales. Notre étude pose les bases d’une approche multicritère d’aide à la décision en utilisant le système d’information et d’observation OPTEER et ses différentes fonctionnalités ainsi que des données prospectives. L’étude porte sur la mobilité au bioGNV en Franche-Comté et sur l’analyse des impacts qu’aurait une substitution d’une partie du parc de poids lourds
La consommation des bâtiments pour la production de chaleur est appelée à diminuer en Suisse ces ... more La consommation des bâtiments pour la production de chaleur est appelée à diminuer en Suisse ces prochaines années, notamment suite à des politiques encourageant la rénovation des bâtiments. Cela aura un impact sur le réseau de gaz naturel, en parallèle à la pénétration des pompes à chaleur électriques. Au travers d’un schéma d’optimisation détaillé, l’évolution du réseau de distribution de gaz naturel est étudiée sur une période future de trente ans et sur le territoire d’un grand canton Suisse
Seul moyen de transport mondial extrêmement rapide, le volume du transport aérien devrait tripler... more Seul moyen de transport mondial extrêmement rapide, le volume du transport aérien devrait tripler dans les 20 prochaines années. Afin de diminuer son impact environnement, des études sont en cours pour remplacer les combustibles fossiles par des biocarburants plus durables
Couplages chaleur-force articles spécialisés politique d'approvisionnement énergétique nationale.... more Couplages chaleur-force articles spécialisés politique d'approvisionnement énergétique nationale. Les systèmes énergétiques de quartier (approche multiréseaux), notamment en liaison avec des pompes à chaleur, permettent de diminuer les émissions de gaz à effet de serre grâce à l'utilisation de technologies de conversion d'énergie plus efficaces que les techniques actuellement utilisées individuellement dans chaque bâtiment. L'intégration d'équipements de polygénération qui délivrent simultanément plusieurs services énergétiques (chaleur, eau chaude, réfrigération, climatisation, électricité) du type couplage chaleur-force augmente encore leur efficacité. Ces unités de production sont connectées à des groupes d'utilisateurs ou quartiers par l'intermédiaire de réseaux. Si la distribution d'électricité par le réseau électrique est depuis longtemps une évidence pour tout un chacun, les réseaux de chaleur, voire même de climatisation, sont encore relativement peu courants (à noter quelques premiers exemples, même a des latitudes comme celles de la Finlande). Au vu des considérations ci-dessus, le LENI développe un logiciel dans le but de déterminer des configurations et modes opératoires optimaux pour des systèmes énergétiques de quartier, afin de satisfaire les demandes de chaleur, eau chaude sanitaire, climatisation et électricité. Ce logiciel se base, entre autres, sur les travaux antérieurs du LENI entrepris en collaboration avec le MIT 3) et l'Université de Tokyo dans le cadre d'Alliance for Global Sustainability. Le logiciel a été plus récemment complété par une extension traitant de l'optimisation de réseaux de distribution. Deux études de cas principales sont actuellement entreprises. L'une concerne certains quartiers du canton de Genève dans le cadre d'une collaboration du LENI avec les SIG et le Scane 4) ; l'autre concerne le réseau des Morasses à Martigny (figure 2), dans le cadre d'une collaboration du LENI avec le CREM 5) et suite à un mandat de préétude de la section réseau de l'OFEN. Les résultats qui suivent concernent cette deuxième étude de cas. Les treize bâtiments de ce quartier sont actuellement alimentés en chaleur via un Intégration optimale des couplages chaleur-force dans les systèmes urbains Application à un quartier de Martigny d'une méthode de conception des réseaux de chauffage urbain Un projet, réalisé sous mandat de l'Office fédéral de l'énergie (OFEN), section réseau [1], a donné lieu à une préétude permettant de définir les contours d'un projet principal visant le développement d'une méthodologie de conception des systèmes énergétiques de quartiers. Les objectifs de cette méthode visent à promouvoir la production décentralisée de chaleur et d'électricité au moyen d'unités de polygénération et la valorisation des ressources naturelles à l'aide de pompes à chaleur notamment.
Energy transition emphasizes the role of local authorities towards a sustainable future: energy p... more Energy transition emphasizes the role of local authorities towards a sustainable future: energy productions are increasingly more decentralized by valuing renewable energies often rooted in territories. Management and operation of local energy systems are becoming more complex due to this paradigm shift (grid and supply/demand balancing), especially because production and consumption are not synchronized and not spatially related (temporal and spatial discontinuity). Territorial energy systems approach, consisting in analyzing all energy aspects of a territory in an integrated and simultaneous way (needs, resources, conversion and storage technologies), provides a relevant answer to this issue. It allows to systematically consider a large number of solutions, different by nature, in term of energy vectors and technologies, and to compare them in term of global performances at a territory scale. Nevertheless, it requires a very large amount of data to be structures and secured, as we...
With the rapid growth and increased consumption of biofuels worldwide, and the multitude of polic... more With the rapid growth and increased consumption of biofuels worldwide, and the multitude of policy decisions supporting this expansion, growing concerns about the biofuels sustainability have arisen. Therefore, the European project "ITAKA", aiming at supporting the development of aviation biofuels in an economically, socially, and environmentally sustainable manner has devoted considerable effort to take sustainability into account, in a quantitative and qualitative manner. More precisely, a robust assessment of a lifecycle greenhouse gas (GHG) calculation for the produced bio jet fuel have been set up, using the RSB EU RED methodology. This pathway includes feedstock production, feedstock processing, biofuel production, biofuel distillation, and all transport steps involved. A significant reduction in GHG emissions (up to 66%) has been demonstrated.
Physica B: Condensed Matter, 1999
We calculate the one-electron Green's function of the 2D attractive Hubbard model by coupling the... more We calculate the one-electron Green's function of the 2D attractive Hubbard model by coupling the electrons to pair fluctuations. The latter are approximated by homogeneous amplitude fluctuations and phase correlations corresponding to the XY-model. The electronic density of states shows a pseudogap at temperatures well above the transition temperature TC. For a quasi-3D system, a superconducting gap emerges out of the pseudogap below TC.
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 1998
Superconducting critical temperatures T c are calculated as a function of the doping parameter x ... more Superconducting critical temperatures T c are calculated as a function of the doping parameter x for generic layered Cu oxide superconductors, within the framework of a 2D-XY model with quantum phase fluctuations. The model accounts for the lower doping threshold observed at x ¼ 0.05, and allows for a simple interpretation of the ''pseudogap'' in terms of condensation of pre-formed pairs. On the other hand, a novel pairing mechanism, based on the 2D confinement of carriers and on the in-plane overscreening of long-range Coulomb repulsion, is proposed. A 2-3D dimensional crossover which suppresses 2D pairing is considered in the overdoped regime.
Le Journal de Physique IV, 2000
We study the dynamics of a classical, two-component plasma in two dimensions, in the vicinity of ... more We study the dynamics of a classical, two-component plasma in two dimensions, in the vicinity of the Kosterlitz-Thouless (KT) transition where the system passes from a dielectric lowtemperature phase (consisting of bound pairs) to a conducting phase. We use two "complementary" analytical approaches and compare to simulations. The conventional, "intuitive" approach is built on the KT picture of independently relaxing, bound pairs. A more formal approach, working with Mori projected dynamic correlation functions, avoids to assume the pair picture from the start. We discuss successes and failures of both approaches, and suggest a way to combine the advantages of both.
The European Physical Journal B, 2006
In order to obtain information about the internal structure of fluctuating Cooper pairs in the ps... more In order to obtain information about the internal structure of fluctuating Cooper pairs in the pseudogap state and below the transition temperature of high Tc superconductors, we solve the Bethe-Salpeter equation for the two-electron propagator in order to calculate a "pair structure function" gP (P, ρ ρ ρ) that depends on the internal distance ρ ρ ρ between the partners and on the center of mass momentum P of the pair. We use an attractive Hubbard model with a local potential for s-wave and a separable potential for d-wave symmetry. The amplitude of gP for small ρ depends on temperature, chemical potential and interaction symmetry, but the ρ dependence itself is rather insensitive to the interaction strength. Asymptotically gP decreases as an inverse power of ρ for weak coupling, but exponentially when a pseudogap develops for stronger interaction. Some possibilities of observing the pair structure experimentally are mentioned.
Physical Review B, 1998
We calculate the one-electron spectral function of the attractive (negative-U ) Hubbard model. We... more We calculate the one-electron spectral function of the attractive (negative-U ) Hubbard model. We work in the intermediate coupling and low density regime and obtain the self-energy in an approximate analytical form. The excitation spectrum is found to consist of three branches. The results are obtained in a framework, based on the self-consistent T-matrix approximation, which is compatible with the Mermin-Wagner theorem.
2019 IEEE International Conference on Engineering, Technology and Innovation (ICE/ITMC), 2019
In this paper key applications of blockchain (and smart contracts) are reviewed coming from acros... more In this paper key applications of blockchain (and smart contracts) are reviewed coming from across different industries around the world, and lessons learned are pulled from this review with a specific focus on what can be learned regarding the energy industry and in relation to the energy transition in particular. While it is difficult to obtain clear conclusions based on such early stage applications in other industrial sectors, like the financial sector, some basic insights emerged that could provide general lessons learned to inform players in the energy industry (in particular utilities and the innovation ecosystem around them) about the potential for blockchain in the energy industry, considering of course that stakeholders in this industry operate and innovate under a highly regulated market.
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