s. caillol introduction à leco-conception. s. caillol quizz…!!! quel est le carburant le plus «...
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S. CAILLOL
Introduction à l’Eco-conception
S. CAILLOL
QUIZZ…!!!
Quel est le carburant le plus « vert »?
Le diesel
Le gaz naturel
Le bioéthanol
Le biodiesel
S. CAILLOL
QUIZZ…!!!
Quel est le polymère le plus « vert » ?
Le polylactide
L’amidon
Le PET
La cellulose
S. CAILLOL
QUIZZ…!!!
Quelle est la production la moinspolluante ?
L’aluminium
Le papier
Le chrome
Le maïs
S. CAILLOL
Evolution
Limitations des ressources fossiles
Objectifs de limiter les pollutions
Poids de la réglementation
(directives européennes, règlement Reach…)
Marché chez les consommateurs
S. CAILLOL
LE CONCEPT ECOCONCEPTION
S. CAILLOL
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..)
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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)
S. CAILLOL
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
Epuisement des ressources naturelles
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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Toxicité et écotoxicité
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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Toxicité et écotoxicité
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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Toxicité et écotoxicité
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
S. CAILLOL
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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Épuisement des ressources fonction de :• quantités consommées par le système• état des réserves• renouvelabilité des ressources
Renouvelable = à l’échelle des temps de l’espèce humaine
Non renouvelable • matières fossiles• matières fissiles• matières minérales Recyclables
Non recyclables
Epuisement des ressources
Ressources : Énergie et matière dont un écosystème a besoin pour assurer son développement et son fonctionnement (physiologique)
anthroposystème Socio-économique et culturel
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Épuisement des ressources fonction de :• quantités consommées par le système• état des réserves• renouvelabilité des ressources
Vitesse de consommation > vitesse de « production »
Epuisement des ressources
Ressources : Énergie et matière dont un écosystème a besoin pour assurer son développement et son fonctionnement (physiologique)
anthroposystème Socio-économique et culturel
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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
Frontières du Système
Acquisition de matières premières
S. CAILLOL
S. CAILLOL
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
Frontières du Système
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
Frontières du Système
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
Toxicité et écotoxicité
Nuisances
Altération physique des écosystèmes
Globale ou régionale
Globale
LocaleRégionale
Locale
Globale
LocaleLocaleLocale
Locale ou régionaleLocale ou régionale
Régionale ou globale
Epuisement des ressources naturelles
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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S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
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Province de Québec
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
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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.
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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…)
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
1,62,76137Cabas PE 4 utilisations
2,23,68137Cabas PE 3 utilisations
3,35,412237Cabas PE 2 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
0,30,51237Cabas PE 20 utilisations
1,62,76137Cabas PE 4 utilisations
2,23,68137Cabas PE 3 utilisations
3,35,412237Cabas PE 2 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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
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
S. CAILLOL
Flux et impacts environnementaux
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
S. CAILLOL
Flux et impacts environnementaux
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
S. CAILLOL
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
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
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
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 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
S. CAILLOL
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…
S. CAILLOL
Exemple Inventaire ACV
S. CAILLOL
ACV : Consommation d’énergie non renouvelable
Par étape du cycle de vie, et pour chaque indicateur…
Exemple consommation énergie non renouvelable :
S. CAILLOL
Résultats : Consommation d’énergie non renouvelable
S. CAILLOL
Résultats : consommation d’eau
S. CAILLOL
Résultats : contribution effet de serre
S. CAILLOL
Résultats : contribution acidification atmosphère
S. CAILLOL
Résultats : contribution formation oxydants photochimiques
S. CAILLOL
Résultats : contribution eutrophisation eaux surface
S. CAILLOL
Résultats : production totale déchets solides
S. CAILLOL
Résultats : risque relatif par abandon
S. CAILLOL
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)
S. CAILLOL
ECOLABELS
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
S. CAILLOL
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