s. caillol introduction à leco-conception. s. caillol quizz…!!! quel est le carburant le plus «...

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Introduction à l’Eco-conception

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QUIZZ…!!!

Quel est le carburant le plus « vert »?

Le diesel

Le gaz naturel

Le bioéthanol

Le biodiesel

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QUIZZ…!!!

Quel est le polymère le plus « vert » ?

Le polylactide

L’amidon

Le PET

La cellulose

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QUIZZ…!!!

Quelle est la production la moinspolluante ?

L’aluminium

Le papier

Le chrome

Le maïs

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Evolution

Limitations des ressources fossiles

Objectifs de limiter les pollutions

Poids de la réglementation

(directives européennes, règlement Reach…)

Marché chez les consommateurs

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LE CONCEPT ECOCONCEPTION

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Définitions

Ecoconception :Prise en compte de l’environnement dans la conception des produits et procédés.On se situe en amont des décisions, dans une démarche préventive, pour réduire à la source les futurs impacts sur l’environnement, au niveau local et global.

Maîtrise des coûts

Attente clientsFaisabilité technique

Environnement

Intégration dans la conception d’un produit / service

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Caractérisation

Processus multi-étape

FabricationTransport

Matières 1ères, énergieDistribution

Utilisation Fin de vie

Processus multi-critèreConsommation d’énergie et de matière premièreRejets dans l’eau, l’air, les sols…Transformation du milieu naturel (eutrophisation..)

et du cadre de vie (bruit..)

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Définition

“ L’ACV est un outil d’évaluation des impacts sur l’environnement d’un système incluant l’ensemble des activités liées à un produit ou à un service depuis l’extraction des matières premières jusqu’au dépôt et traitement des déchets. ” ISO 14040

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Définition et champ de l’étude

Interprétation

Analyse de l’inventaire

Evaluation des impacts

Quatre phases dans l’ACV

Iso 14040

Iso 14042Iso 14043

Iso 14041

Exigences et lignes directrices

Iso 14044

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• Utilisation des ACV pour communiquer :

• Les normes ISO 14040 et 44 fixent les exigences pour réaliser ces calculs d’ACV,

• La norme ISO 14025 détermine comment « résumer » une ACV pour communiquer.

• Revue d’ACV par experts et parties prenantes,

• Validation indépendante de la déclaration environnementale.

Evaluer, calculer…. pour éco-concevoir et pour communiquer

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Définitionet champd’étude

Analyse de l’impact

Analyse del’inventaire

Interprétation

Analyse durisque

Analyse del’impact sur

le site

Evaluationde la

performanceenvironne-

mentale

Améliorationdu produit

Aide à laprise dedécision

Application de l’impactréel

Quantifier les aspectsenvironnementaux

Evaluer les aspectsenvironnementaux

Application de l’impact potentiel

Cadre de travail de l’ACVDonnéessur le site

d’exploitation

Données sur le systèmed’exploitation

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Fin 1960 début 1970

Dans le même temps

L’idée d’une ACV environnementale est conçue aux USA

Les chercheurs anglais, suédois et suisse étudient aussi les bilans matière et énergie.

La communauté scientifique réalise la complexité des évaluations environnementales. Les chercheurs US développent le « Resource and Environment Profile Analysis » (REPA) modèle.

L’aspect analytique est développé par le manager de Coca-Cola pour le conditionnement de la boisson.

Ils développent eux-aussi des modèles concernant les bilans matière et énergie

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1972

Pendant les deux crises des années 1970.

Fin des années 1980

1990 Premier workshop de la SETAC sur les ACV (Society of Environmental Toxicology and Chemistry)

Interprétation des données du point de vue environnemental et de la santé humaine.Les chercheurs essaient d’élaborer des indices de pondération.

On s’intéresse surtout à l’efficience énergétique des systèmes et l’intérêt pour les ACV décroît .

Nouvel intérêt pour les ACV lié à la problématique des déchets solides. Utilisation des inventaires matière et énergies à des fins marketing.

On rajoute la phase d’évaluation de l’impact dans les ACV (LCIA)

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Depuis 1990

1992 workshop de la SETAC

1995

Depuis 1995

Le but est de conduire une évaluation de l’impact du cycle de vie explicite (Life Cycle Impact Assessment)

Le but : élaborer un cadre pour la phase d’évaluation de l’impact et unifier le développement de cette phase par plusieurs concepts de base.

publication de l’USEPA (US Environmental Protection Agency) et des guides scandinaves qui renforcent les efforts de la SETAC

Couplage de l‘ACV et des outils d’évaluation des risques, de l’ACV et des outils d’évaluation économique (input- output analysis), ACV et SIG (syst info géog)

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Définition : identifie l’intérêt de l’étude et ses applications. Pourquoi l’étude est menée et comment les résultats seront utilisés

Champ : définit les frontières et limites du système étudié. Définit quels activités et impacts sont inclus ou exclus de l’étude et pourquoi

L’unité fonctionnelle : unité utilisée pour définir l’opération d’un système (une lessive)

La durée de vie du système

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Cycle de vie : phases consécutives d’un système de produits, de l’acquisition des matières premières ou de la génération des ressources naturelles à l’élimination finale

Champ : définit les frontières et limites du système étudié. Définit quels activités et impacts sont inclus ou exclus de l’étude et pourquoi

L’unité fonctionnelle : unité utilisée pour définir l’opération d’un système (une lessive)

La durée de vie du système

Définition

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Exemple d’une liste d’inventaire

Facteurs d’Impact Compartiments Environnementaux

Etapes de l’ACV Unité

Rejets de Sulphates

émissions de CO2

émissions de Nox

Consommation énergétique

Consommation de fuel

Déchets

Bruit

Odeurs

Eau

Air

Air

Energie

Matière

Homme

Homme

Homme

Sous-systèmes 1,2

Sous-système 2

Sous-système 2

Sous-systèmes

1,2,3

Sous-systèmes 2,3

1,2,3

1,2,3

1,2,3

Masse

Masse

Masse

TEP

Masse

Masse

Niveau sonore

Echelle numéraique de classification

Analyse de l’inventaire : présente la liste des données et les procédures de calcul qui ont pour but de quantifier les intrants et sortants des flux matière et énergie du système défini

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Évaluation de l’impact : consiste à évaluer les impacts Environnementaux sur la base des résultats provenant de l’Inventaire du cycle de vie

Évaluation de l’impact

Classification Caractérisation Pertinence environnementale

Interprétation : Conclusion des trois étapes précédentes

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Classification des Impacts : une liste des catégories d’impact est dressée et pour chaque catégorie d’impact l’ensemble des flux répertoriés dans l’inventaire est identifié de manière qualitative.

Classe d’ impact Sous-classe Echelle géographique de l’impact

Facteur d’impact clairement identifié

Qualité de l’eau Eutrophisation,

Acidification,

Contamination par les hydrocarbures et métaux lourds

Locale

Régionale, locale

locale

Physico-chimie des sols Acidification, Contamination par les hydrocarbures et métaux lourds

locale

locale

Effet de serre globale CO2, CH4, N2O, CFC, O3, NOx, COV,

Dégradation de la couche d’ozone

globale Composés chlorés et bromés, CH4, NO2

Epuisement des réserves naturelles

Globale or régionale

Nuisances Bruit, odeurs, etc…. locale

Caractérisation de l’impact : quantification des facteurs d’impact. La description qualitative et /ou quantitative de l’impact est traduite par des indicateurs d’impact ou des indices opérationnels. Un des buts des chercheurs est de développer ces indicateurs.Tous les facteurs d’impacts sont ramenés à l’unité fonctionnelle.

Pertinence environnementale : degré de relation entre l’indicateur de catégorie et l’impact final par catégorie .

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Impacts et cycle de vie

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Source CibleAction

Système anthropique (A)

Système environnemental (E)

1. Impact direct

• Notion relative par rapport à un état initialImpact sur E = état de E à t – état de E à t0

Événement caractérisé par la réalisation d’une action maîtrisée et ses effets sur une ou plusieurs cibles

• L’impact direct est fonction de : l’action : intensité, durée la conséquence de l’action : effet sur E, durée

Impacts

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Source CibleAction1. Impact direct

Action (qualité et quantité) Conséquence

Extraction de matières premières

Epuisement des ressources naturelles

Rejet de matière et d’énergie dans les systèmes environnementaux

• Effet sur le milieu physique

• Effet sur le milieu vivant

• Effet sur l’écosystème

concentration

Ecotoxicité

déplacement équilibre écologique

Impacts

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1. Impact direct

2. Cascade d’effets

Pluiesacides

Mortalité des poissons Altération de la floreToxicité de l'homme

Pertebiodiversité

Pertequalité vie

Perteproductivité

Pertequalité vie

Perteproductivité

agricole

Acidification des lacs Acidification des solsAcidification de l'air

SO2

Emission/dispersion

Impact initial

Facteur d’impact

Impossible de déterminer l’impact global de SO2

Impacts

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Événement possible et caractérisé par la réalisation d’une action et ses effets potentiels sur une ou plusieurs cibles

• Notion probabilité

Source Ciblep'

x

p" : probabilité que x ait un effet négatif sur la cible

p"Effet

p' : probabilité que x atteigne sa cible

On ne sait pas quel sera l'impact réelOn ne sait pas quel sera l'impact réel

Impact potentiel

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Classe Echelle géographique

Effet de serreDégradation de la couche d’ozone

Toxicité et écotoxicité

Nuisances

Altération physique des écosystèmes

Globale ou régionale

Globale

LocaleRégionale

Locale

Globale

LocaleLocaleLocale

Locale ou régionaleLocale ou régionale

Régionale ou globale


Sous-classe• R renouvelable• R non renouvelable

• Toxicité : homme/écosyst.• Acidification• Eutrophisation• Bruit• Odeur • Visuel• Désertification• Déforestation• Biodiversité

PO

LL

UT

ION

S

PERTURBATIONS

Impacts environnementaux

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Tout ce qui peut se révéler toxique pour l'environnement (homme, faune, flore, écosystèmes)

Facteur d'exposition : Quantité et concentration du rejet Caractéristiques du milieu d'émission Dispersion de la substance Dégradation de la substance dans le milieu Voies d'exposition

Notion générale

Evaluation

Facteur d'effet : Toxicité aiguë et chronique Cancérogénèse et mutagénèse Toxicité sur la reproduction et la tératogénèse Effets allergènes Irritations

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Pollution photochimique

Ozone Affectation de la fonction respiratoire Doses admissibles à ne pas dépasser :

• Atmosphère non polluée : 40 µg/m3

• Atmosphère polluée > 60 µg/m3 (moyenne sur 8 heures)• Atmosphère polluée > 150 µg/m3 (moyenne horaire)

Ozone et autres photos oxydants Effet sur les plantes : attaque de la cuticule des feuilles Feuilles non protégées, évaporation excessive, baisse activité photosynthétique, baisse résistance aux micro- organismes

Pollution photochimique Dégradation de certains matériaux et des monuments

Pollution chimique

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Acidification

• Diminution du pH mortalité de certains organismes sensibles• Baisse de la teneur en nutriments • Augmentation de la teneur en éléments potentiellement toxiques• Déséquilibre du rapport calcium/aluminium (vitalité des plantes)• Dégradation monuments et bâtiments

PrécurseursSO2

NOx

(HCl et NH3)

PolluantsH2SO4

HNO3

H2OPluies acides

Effets

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Toxicité et écotoxicitéEutrophisation

Apport excessif de nutriments dans un milieu (eau, sol, sédiments) Déséquilibre des cycles biogéochimiques Croissance importante de certaines espèces au détriment des autres

Eutrophisation des écosystèmes terrestres : Apport d'azote Croissance biomasse Déséquilibre nutritionnel

Définition

Catégories

Eutrophisation des écosystèmes aquatiques : Apports d'azote et de phosphore régulent production de

biomasse Azote : facteur limitant des systèmes marins Phosphore : facteur limitant des systèmes limniques

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Nuisances

Bruit

Onde sonore, perception fonction de la situation et de la personne

Odeur

Fonction : • de la dispersion• de la dégradation chimique• des conditions météorologiques• de la distance source – cible

potentielleImpact visuel

Très difficile à évaluer

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Nuisances

Bruit

Echelle de bruit Effet120 dB Traumatisme100 dB Danger

60 dB Inconfort80 dB Fatigue

< 40 dB Confort

• Pas de trace apparente• Surdités du travail• Perturbations sommeil• Maladies nerveuses, cardio-

vasculaires et psychosomatiques

Effets

Solutions

En France : loi du 31/12/1992 moyens préventifs

• Techniques• Réglementaires• Urbanistiques

Réduction :• à la source• à la réception

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Altération des écosystèmes

On doit tenir compte de : • la quantité consommée • la rareté des différentes catégories d'écosystèmes • la valeur écologique relative de l'écosystème : biodiversité

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Ressources : Énergie et matière dont un écosystème a besoin pour assurer son développement et son fonctionnement (physiologique)

anthroposystème Socio-économique et culturel

Épuisement des ressources fonction de :• quantités consommées par le système• état des réserves• renouvelabilité des ressources

Ensemble des sites connus et exploitables économiquement ou technologiquement

Réserves + autres gisements non exploitables à ce jour

Epuisement des ressources

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Renouvelable = à l’échelle des temps de l’espèce humaine

Non renouvelable • matières fossiles• matières fissiles• matières minérales Recyclables

Non recyclables




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Vitesse de consommation > vitesse de « production »




S. CAILLOL

Systèmeanthropique

Frontières du Système

Système environnemental

Inputs :Consommation de ressource, d’énergie et de surface

Outputs :Émissions dans l’air,l’eau, et sol

+ nuisances

S. CAILLOL

Transformation, processus etformulation

Distribution et transport

Utilisation/ Réutilisation/Maintenance

Recyclage

Gestion des déchets

INVENTAIRE du CYCLE de VIE

Inputs

Energie

Matières premières

Outputs

Rejets dans l’eau

EmissionsÀ l’atmosphère

Déchets Solides

Autres rejets

Produits finis


Acquisition de matières premières

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Étapes du cycle de vie

Acquisition des matières

premières

Toutes les images : Ian Britton | Freefoto.com

RéutilisationRecyclage

Transport UtilisationFabrication Élimination

Impacts potentiels

Énergie, Ressources

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Identifier les principales sources d’impacts environnementaux et éviter ou, le cas échéant, arbitrer les déplacements de pollutions liés aux différentes alternatives envisagées

A quoi ça sert?

S. CAILLOL

Systèmeanthropique


Système environnemental

Inputs :Consommation de ressource,

d’énergie et de surface

Outputs :Émissions dans

l’air,l’eau, et sol + nuisances

Données au cas par cas ou dans base de

données type Ecoinvent

Evaluation des Impacts

S. CAILLOL

Transformation, processus etformulation

Distribution et transport

Utilisation/ Réutilisation/Maintenance

Recyclage

Gestion des déchets

INVENTAIRE du CYCLE de VIE

Inputs

Energie

Matières premières

Outputs

Rejets dans l’eau

EmissionsÀ l’atmosphère

Déchets Solides

Autres rejets

Produits finis


Acquisition de matières premières

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ACV 1kg lessive soude

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Inventaire

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Impacts

S. CAILLOL

Impacts environnementauxClasse Echelle géographique

Effet de serreDégradation de la couche d’ozone


Nuisances

Altération physique des écosystèmes

Globale ou régionale

Globale

LocaleRégionale

Locale

Globale

LocaleLocaleLocale

Locale ou régionaleLocale ou régionale

Régionale ou globale


Sous-classe• R renouvelable• R non renouvelable

• Toxicité : homme/écosyst.• Acidification• Eutrophisation• Bruit• Odeur • Visuel• Désertification• Déforestation• Biodiversité

PERTURBATIONS

Pas de hiérarchisation des impacts !!!

Pas de hiérarchisation des impacts !!!

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La fin de vie

Systèmes non comparables car ils ne rendent pas le même service !!!

Ex : filière papetière

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Province de Québec

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Limites

• Eléments varient selon les situations et font varier le calcul des impacts environnementaux et de l'utilisation de matières premières : donc rien d’absolu, mais du comparatif, sur un système donné

• Qualité des données utilisées. Soit théoriques, soit empiriques, mais trop souvent le fruit d'une mesure à un moment donné et non pas d'une mesure en continu

• L'étape de collecte des données peut être très coûteuse et très longue, et peut faire en sorte que l'ACV est abandonnée ou inadéquate à cause de l'inconstance des données réunies

• Impacts calculés sont des impacts potentiels; ils ne représentent forcément pas la réalité locale :

• déduits à partir des émissions du système dont on pense qu'elles ont tels ou tels effets (exemple / l'effet de serre)• Ils sont calculés sur des périodes choisies de 100, 500 voire 1000 ans. Qu'en est-il à court terme pour la population locale ou

même plus long terme encore pour la population globale ?

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Limites

• Tous les impacts ne sont pas mesurés, entre autres, les nuisances sonores, l'enlaidissement du paysage, l'utilisation des sols, les risques environnementaux,….

• Pas une recette parfaite qui désigne le bon moyen de faire… Souvent les résultats n'avantagent pas nettement un produit par rapport à un autre. Cela devient donc un choix politique (au sens "public" du terme) ou un choix de société L'arbitrage entre le poids à donner aux différentes catégories d'impacts est donc basé sur un choix de valeurs qui dépend des priorités de chacun, et aucun accord n'existe parmi les experts pour guider cet arbitrage.

• Si une analyse est mal faite ou mal interprétée, elle peut aboutir à une injustice pour les fabricants de ce matériau (avec son cortège de faillites et de licenciements) mais aussi à une augmentation des problèmes environnementaux de par la création de monopoles.

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Exemple Arkema

Aujourd’hui, la notion « Bio-Plastiques » correspond à

deux types de plastiques :

- Les Plastiques issus de ressources renouvelables« biomass based ou bio-based »

- Les Plastiques Biodégradables

Plastics Europe & European Plastics

Converters European BioPlastics

Une ressource renouvelable est une

ressource naturelle dont le stock peut se

reconstituer sur une période courte à l'échelle

humaine. C'est le cas des ressources

animales (élevage par exemple) ou végétales

(forêts).

il faut aussi que le stock puisse se renouveler aussi vite qu'il est consommé.

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CO2

+ H2O

Energie solaire

(CH2O)x + O2

Biomasse/Bio-organiques

> 106 ans

Ressources fossiles(Pétrole, gaz naturel)transport,

Industrie chimique,Transformation,..,distributionEt usage finale

Plastiques,IntermédiairesCarburants…

<1 an

Fin de vie

>1 to ~50 ans

BIO

DE

GR

AD

AT

ION

CO

MP

OS

TA

BL

ES

I CO

LL

EC

TE

INC

INE

RA

TIO

NR

EC

YC

LE

S

Bio-basedProducts

Emissions CO2Emissions CO2

Equilibrer le cycle du CEquilibrer le cycle du C

1 to 50 ans

ASTM D6866 : Le cycle du carbone organique

« Ressources renouvelables », une caractéristique mesurable et comparable

Travaux du Pr. Narayan (Conference Chicago 2006)

Dimension temps d’utilisation : la durabilité est aussi bénéfique

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RILSAN® B, polymère de haute performance

Flexibilité élevée (Mpa)

Faible reprise en eau (%)

Faible densité

Résistance au choc entailléCharpy à -40°C(kJ/m2)

Bonne résistance thermique(°C)

Résistance chimique(ZnCl2)

Potentiel de rechauffementclimatique 100ans

PA11PA6

15

3.51.13

1.03

1.9%

9.5%3200

1350

175with pasticizer

dry

4,2

9,1

Haute résistanceHaute résistance à l’impactà l’impact

DensitéDensitéfaiblefaible

RéductionRéductionDe tailleDe taille

PiècePiècePlus légèrePlus légère

PerformancePerformanceEnvironnementaleEnvironnementaleUtilisation deUtilisation de

RessourcesRessourcesRenouvelablesRenouvelables

IntensificationIntensificationDes procédésDes procédés

EMS 14001

Performance

environnementale

mesurée et

comparée

Exemples d’avantages au

cours d’une éco-conception

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Ingredients

Formulation

Emballage

Distribution

Machine à laver

Déchets

ARIEL ACTIF A FROID: ECONOMIES D’ENERGIE

75% de l’énergie totale est utilisée chez le consommateurpar la machine à laver

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Sources : A Database for the Life-Cycle Assessment of Procter & Gamble Laundry Detergents, Erwan Saouter and Gert van Hoof, Int J LCA, 2001, 6,

S. CAILLOL

ACV – PRINCIPAUX RESULTATSLaundry detergent - France - Environmental fingerprint

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%

180%

200%Primary Energy (total)

Water consumption (total)

Solid Waste (total)

Climate change (CM L2000)

Depletion of the ozone layer (CM L2000)

Photochemical oxidant formation (CM L2000)Human toxicity (USES 2.0)

Acidification (CM L2000)

Eutrophication (CM L2000)

Aquatic eco-toxicity (USES 2.0 - freshwater)

Aquatic eco-toxicity (CM L1992)

Ariel 1998

Ariel 2001

Actif à froidEnergie primaire

Consommation d’eau

Production de déchets solides

Changement climatique

Diminution de la couche d’ozone

Création de brouillard photochimiqueToxicité humaine

Acidification atmosphérique

Contribution à l’eutrophisation

Eco-toxicité aquatique

Eco-toxicité aquatique

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PHASE 2 (oct’05-Fev’06)

Pour vous,

économies d’énergie et d’argent

PHASE 3 (Mar-Juin’06)

Pour tous, un bon geste pour l’environnement

UN PLAN MARKETING EN 4 PHASES

PHASE 1 (avr-sep’05)

Des blancs éclatants, même en eau froide

PHASE 4 (Oct’06-Jan’07)

Pour vous,

économies d’énergie et d’argent

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Exemple d’ACV

Ordinateur de table vs ordinateur portable

S. CAILLOL

Références

présentation préparée par Louiselle Sioui, été 2006

L’étude de cas est prise dans le livre :

Analyse du cycle de vie

Comprendre et réaliser un écobilan

O. JOLLIET, M. SAADÉ, P. CRETTAZ

Collection gérer l’environnement

Presses Polytechniques et universitaires romandes, 2005

S. CAILLOL

4.1 Définition : objectifs et système

• Cible• Ordinateur de table : CRT, écran à tube cathodique

• Ordinateur portable : LCD, écran à cristaux liquides

• Utilisation de l’étudeDéveloppement d’un ordinateur « durable » respectueux de

l’environnement

S. CAILLOL

4.1 Définition : objectifs et système

• Unité fonctionnelle : 10 000 h d’utilisation

• Hypothèses: • Ordinateurs fonctions comparables, on ignore la

transportabilité du portable

• Infrastructures pour fabrication pas prises en comptes

• Batterie PC portable (fab + élimination) pas prise en compte

S. CAILLOL

4.1 Définition : unité fonctionnelle et flux de référence

Scénario 1 Scénario 2

Produit PC de table PC portable

FonctionTraitement de l'information, texte,

calcul, dessin, etc.

Unité de fonction 1 PC 200 Mhz, utilisation moyenne

Durée de service 2000 h/an sur 5 ans

Flux de référence1 PC de table,

écran cathodique 60 + 100 W

1 PC portable écran LCD

Paramètre environnemental clé

Durée de vie d'utilisation

Consommation

S. CAILLOL

4.1 Définition : limites du système

S. CAILLOL

4.2 Résumé des analyses : Inventaire des émissions

RessourcesPC table (26 kg) [MJ]

PC portable (3 kg) [MJ]

Énergie primaire non renouvelable

23000 8500

Émissions dans l'eau

[kg] [kg]

Pb 0,00018 7,0E-06

S. CAILLOL

4.2 Résumé des analyses : Inventaire des émissions

Émissions dans l'air [kg] [kg]

CO2 860 322

CH4 1,9 0,7

HC 1,5 0,6

Nox 2,0 0,7

SO2 5,0 2,1

Pb 0,00011 0,000039

S. CAILLOL

4.2 Résumé des analyses : Consommation énergétique

S. CAILLOL

4.2 Consommation énergétique primaire pour la production

Moniteurs - Écran

0500

10001500

200025003000

PC Table(CRT)

Portable(LCD)

Productionmatériaux

Composantsélectroniques

Assemblage

S. CAILLOL

4.2 Consommation énergétique primaire pour la production

Circuits imprimés

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

PC Table(CRT)

Portable(LCD)

Productionmatériaux

Composantsélectroniques

Assemblage

S. CAILLOL

4.3 Évaluation de l’impact environnemental

Analyse de l'impact par la méthode des surfaces-temps critiques (CST 95)

0 20 40 60 80 100

Énergie

Effet de serre

Dommage santé humaine

Dommage écosystème

Portable

PC table

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4.4 Conclusions et recommandations

• PC table plus d’impact toutes catégories

• Écran plus de 50% de l’impact

• Portable ≈ 40% de l’impact du PC table

S. CAILLOL

4.4 Conclusions et recommandations

• Batterie portable pas prise en compte• Modification des impacts sur santé humaine?

• À inclure dans une prochaine étude?

• Durée de vie posée à 5 ans• Réalité : durée de vie portable plus courte que PC table (plus

de manipulation, transport…)

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EXEMPLE ACV SACS DE CAISSES

S. CAILLOL

Résumé de l’étude

Identification, quantification et comparaison des impacts environnementaux de 4 types de sacs de caisse du Groupe Carrefour :

Sac polyéthylène « jetable » de 14LCabas polyéthylène « réutilisable » 37LSac papier « jetable » 20LSac « biodégradable » 25L

Huit indicateurs :Consommation ressources énergétiques non renouvelablesConsommation eauEmission GESAcidification atmosphériqueFormation oxydants photochimiquesContribution eutrophisationProduction déchets solides résiduels+ Risque relatif par abandon

Méthodologie ACV par EcobilanDonnées Carrefour + BDD Ecobilan

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Méthodologie

Unité fonctionnelle : « emballer 9000L de marchandises dans les magasins du Groupe »On ne compare pas un sac directement à un autre….mais un service rendu

Description :

NonNonOuiNonRéutilisable

2520,53714Volume utile (L)

27microns90g/m270microns16micronsEpaisseur

1752446,04Masse unitaire (g)

50% amidon, 50% polycaprolactone

Papier recycléPEBD viergePEHD viergeNature matériaux

SAC BIODÉGRADABLE

SAC PAPIERCABAS PESAC PE

JETABLE

NonNonOuiNonRéutilisable

2520,53714Volume utile (L)

27microns90g/m270microns16micronsEpaisseur

1752446,04Masse unitaire (g)

50% amidon, 50% polycaprolactone

Papier recycléPEBD viergePEHD viergeNature matériaux

SAC BIODÉGRADABLE

SAC PAPIERCABAS PESAC PE

JETABLE

Hypothèses 9000L : 45 visites par an au magasin, 200L d’articles par visite (80% chariot)

S. CAILLOL

Méthodologie

Quantité de sacs / UF :

86,136025Sac biodégradable

102343920,5Sac papier

0,30,51237Cabas PE 20 utilisations




6,61124337Cabas PE 1 utilisation

14,33,964314Sac PE jetable

Nb moyen de sac par visite

Masse de matière par

an

Nb de sacs / an

Volume unitaire

86,136025Sac biodégradable

102343920,5Sac papier





6,61124337Cabas PE 1 utilisation

14,33,964314Sac PE jetable

Nb moyen de sac par visite

Masse de matière par

an

Nb de sacs / an

Volume unitaire

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Cycle de vie sac PEHD jetableExploitation pétrolière

et raffinage

Production granulés PEHD

Production d’électricite

Production de colleProduction d’encre

Production LLDPE

Production CaCO3

Production TiO2

Fabrication des sacs PEHD par extrusion et impression

Entrepôts Carrefour Magasins Carrefour

Incinération avec récupération d’énergie

Incinération sans récupération d’énergie

Mise en décharge

Production d’électricité

Production de vapeur avec charbon/fuel lourd /gaz naturel

T

TT

-

43% 51%6%

Production PEHD, pigments…

Fabrication sacs

Transport

Fin de vie

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Méthodologie

Frontières du système : Prise en compte de la production et du transport de chaque réactif, fabrication des sacs et impression, transports des sacs, utilisation et fin de viesIl existe un seuil d’inclusion de 5%

Etapes exclues du cycle de vie :Construction des bâtiments des sites industrielsFabrication des machines outils(En effet, en fonctionnement stabilisé, l’amortissement s’effectue sur toute la durée de vie de ces équipements – donc négligeable dans cycle de vie étudié)Transport sacs pleins vers domicile

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Flux et impacts environnementaux

Flux environnementaux :Ressources naturelles : consommation pétrole, charbon, gaz naturel, uranium, eauEmissions air : CO2, CH4, N2O, NOx, SOx, COVEmissions eau : rejets azote, phosphore et substances oxydables (DCO)Production déchets totaux

Avec calcul des consommations des énergies primaire, combustible, matière, renouvelable et non renouvelable

Energie primaire totale = énergie non renouvelable + énergie renouvelable= énergie combustible + énergie matière

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Indicateurs d’impacts environnementaux :

Indicateur Milieu Méthode

Effet de serre à 100ans (kg éq CO2)Emissions de CO2 fossile, N2O (fuel, gaz), CH4 (fermentation). Mais pas des émission de CO2 biomasse (combustion).

Air IPCC 98

Acidification atmosphérique (g éq H+)Emissions NOx, SOx, HCl… > « pluies acides »

Air ETH 95

Formation d’oxydants photochimiques (g éq C2H4)Formation d’ozone et de « smog » photochimique

Air WMO 91

Eutrophisation des eaux (g éq phosphates)Introduction de nutriments azotés et phosphatés > prolifaration d’algues > moins de lumière > appauvrissement en O2 et étouffement du milieux

Eau CML 92

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Indicateurs de risque relatif par abandon :

Chaque année : 15 milliards de sacs distribués en France (1)120 millions de sacs sur les côtes françaises60 à 95% des déchets fond des mers : emballages, sacs de caisse, bouteille (2)Impact : Nuisance visuelle plus risque étouffement animaux

Sources : 1/ Fédération Commerce et Distribution2/ Ifremer

Evaluation du risque• Volume sacs usagés à traiter• Probabilité d’abandon• Probabilité d’évasion par envol• Persistance des sacs dans l’environnement

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Cycle de vie cabas PEBD souples

51% décharge, 49% incinération (88% des tonnages incinérés font l'objet d'une valorisation thermique ou

électrique)Traitement

30km, 75L/100, 12m3/camionCollecte

Fin de vie

n utilisations par sacUtilisation

Phase imputée à 100% aux biens de consommationsTransport sacs magasin ->

domicile

500km (camion)Distance transport

fabrication sac -> magasin

Desserte directe des magasinsMagasins desservis

Transport des sacs

hypothèses : 15% des consommations de solvantsEmissions COV

Néant /sac soudé (0)Colle (g/sac)

TiO2 (1,3)Pigment (g/sac)

Encre solvant (0,25)solvant : 50% acétate éthyle, 50% alcool isopropyliqueComposition : solvants 70%, résine polyuréthane 30%

Encre (g/sac)

Fabrication sac

20000km ou 7000km bateauou 400km camion

Distance de transport fabrication PE -> fabrication

sac

Asie, Brésil, NormandieFabrication PEPolyéthylène

, PEBD vierge

37Volume (L/sac)

70Epaisseur (microns)

44Masse (g/sac)

Sac




Fin de vie



domicile




Transport des sacs





Encre (g/sac)

Fabrication sac



sac


, PEBD vierge

37Volume (L/sac)


44Masse (g/sac)

Sac




Fin de vie



domicile




Transport des sacs





Encre (g/sac)

Fabrication sac



sac


, PEBD vierge

37Volume (L/sac)


44Masse (g/sac)

Sac




Fin de vie



domicile




Transport des sacs





Encre (g/sac)

Fabrication sac



sac


, PEBD vierge

37Volume (L/sac)


44Masse (g/sac)

Sac Production PEBD : moyenne européenne des producteurs APME – sources www.apme.org (2003)27 sites européens, 4.5Mt PEBD/an soit 94% de la

prod Europe ouest

Production PEBD : moyenne européenne des producteurs APME – sources www.apme.org (2003)27 sites européens, 4.5Mt PEBD/an soit 94% de la

prod Europe ouest

Production TiO2 : données issues d’un site industriel

Production TiO2 : données issues d’un site industriel

Fabrication des sacs : moyenne européennes APME

Fabrication des sacs : moyenne européennes APME

Impression des sacs : émissions COV prises en compte

Impression des sacs : émissions COV prises en compte

Données ADEME :88% des déchets incinérés sont valorisés

énergétiquement, 5% sous forme de vapeur vendue et 22% sous forme d’électricité vendue

Données ADEME :88% des déchets incinérés sont valorisés

énergétiquement, 5% sous forme de vapeur vendue et 22% sous forme d’électricité vendue

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Modèles

Production électricité :Selon origine pays de production du PEBDEx France :Nucléaire 78%, Thermique (gaz, charbon, …) 11%, Renouvelable (hydraulique, éolien, PV) 11%

Production vapeur :Selon origine pays de production du PEBDEx France :Fuel lourd 36%, Charbon 35%, Gaz naturel 29%

Transport :Conso réelle (L) = nb km parcourus*38/100*(2/3+1/3*charge réelle/charge utile + taux retour à vide*2/3)Camion 24t, 38L/100km – 1/3 de la conso dépend de la charge

Gaz à effet de serre, COV,

acidification…

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Exemple Inventaire ACV

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ACV : Consommation d’énergie non renouvelable

Par étape du cycle de vie, et pour chaque indicateur…

Exemple consommation énergie non renouvelable :

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Résultats : Consommation d’énergie non renouvelable

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Résultats : consommation d’eau

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Résultats : contribution effet de serre

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Résultats : contribution acidification atmosphère

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Résultats : contribution formation oxydants photochimiques

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Résultats : contribution eutrophisation eaux surface

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Résultats : production totale déchets solides

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Résultats : risque relatif par abandon

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Résultats : conclusions

Phase de production prédomine en terme d’impact pour tous les sacs et la majorité des impacts étudiés Toute réduction de la masse unitaire du sac ou toute réutilisation améliorent les résultats

Transports : faible impact

Fabrication sacs : impacts plus faibles que la production de matière première

Au-delà d’un certain nb de réutilisations, et pour cette étude, le meilleur compromis est le cabas PE souple

Revue critique organisée par l’ADEME (expert ACV, représentant UFC, représentant WWF)

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ECOLABELS

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ACV à étudier

ETUDE RÉALISÉ PAR POUR Nb

Etude des caractéristiques environnementales du

Chanvre par ACVINRA Min Agr et Pêche 3-4

ACV des caisses en bois, carton ondulé et

plastiques pour pommesEcobilan Ademe 3-4

ACV Coques de l’Ecoprao LTCPEP Fédérale

Lausanne3-4

Life cycle invenory of biodiesel and petroleum

diesel for use in an urban bus

Nat Ren En LabUS Dpt of Agriculture

US Dpt of Energy4-5

LCA of laundry detergents P&G P&G 2-3

LCA of Road – Inventory analysis

IVL Swedish Environ Research

Institute

Swedish national Road Administration

4-5

s. caillol introduction à leco-conception. s. caillol quizz…!!! quel est le carburant le plus «...

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