workshop ri & materials: fx ferrari - mu (french)
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Du choix des matériaux à l'éco-conceptionTRANSCRIPT
Coopérative Mu, société coopérative de production - 521 744 912 RCS PARIS
Ce documents est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.0 France.
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Du choix des matériaux à l'éco-conception
Mu pour les Ateliers Innovations Responsables
Mu, agence d’éco-conception
14, rue Soleillet – BL17 - 75020 Paris
Tel. : +339 53 48 40 14
www.cooperativemu.com
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
La place du matériau dans l’éco-conception
Introduction
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
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Présentation de Mu
L’objet de la coopérative est de coupler l’ingénierie de l’environnement au design
industriel
Mu accompagne ses clients depuis l’idée du produit jusqu’à sa commercialisation
Mu est une agence d'éco-conception. Nous accompagnons nos clients
à transformer leurs idées de produits en écoproduits innovants.
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Le matériau, un enjeu de conception
Le matériau comme réponse aux contraintes techniques du produit.
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Durapulp Lampe W101
Le matériau, un enjeu de conception
Le matériau comme point de départ à la création du produit.
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Environ 25% des impacts de la consommation en Europe sont associés
à la production et à la fin de vie des matériaux.
Impacts de la
production et du
traitement en fin de vie
des matériaux
Autres sources
d’impacts
environnementaux
Répartition des impacts
environnementaux en Europe (EU 15)
Le matériau, un enjeu environnemental
Estimations à partir de l’étude « Assessing the environmental potential of clean material technologies, European Commission, JRC, Octobre 2002 »
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Si le secteur de la construction est le premier consommateur de
matériaux, l’enjeu environnemental concerne plusieurs secteurs.
Matériaux de construction
Véhicules Autres produits manufacturés
Emballages
Répartition des impacts environnementaux des
matériaux par secteur en Europe (EU 15)*
Estimations à partir de l’étude « Assessing the environmental potential of clean material technologies, European Commission, JRC, Octobre 2002 »
Le matériau, un enjeu environnemental
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•Substances cancérigènes
•Problèmes respiratoires
•Changement climatique
•Radiations
•Raréfaction de la couche d’ozone
Dommage sur la santé humaine
•Ecotoxicité
•Acidification / Eutrophisation
•Occupation des terres
Dommage sur les écosystèmes
• Raréfaction des ress. fossiles • Raréfaction des ress. minérales
Dommage sur les ressources
Les matériaux contribuent significativement à plusieurs impacts.
La mise en œuvre des meilleures pratiques peuvent permettre de
réduire la plupart de ces impacts à l’horizon 2030.
Le matériau, un enjeu environnemental
Estimations à partir de l’étude « Assessing the environmental potential of clean material technologies, European Commission, JRC, Octobre 2002 »
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Exemples d’appels à projets et projets en cours
Appel à projet européen 2008-2013 ; 5
domaines prioritaires dont :
• Recyclage des matériaux
• Matériaux de construction durable
• …
Échelle
européenne
Échelle
nationale
Échelle
régionale
Programme visant à définir une méthode
d’ACV ; 5 pays participants :
• « Développer et promouvoir les
Éco-matériaux pour la
construction »
Appel à projet depuis 2011 « Matériaux et procédés pour des produits performants » ;
4 thématiques dont :
• Matières premières : économie, substitution, réduction de l’impact environnemental
• Matériaux et fonctionnalités pour des produits performants
• …
Appel à projet 2013
« J’innove dans les matériaux : produits
et procédés innovants durables »
Opération collective : « Intégration des
biomatériaux dans les PME
franciliennes »
La réduction des impacts environnementaux des matériaux constituent
un axe important de recherche et développement.
Le matériau, un enjeu d’innovation
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La réduction des impacts environnementaux des matériaux constituent
un axe important de recherche et développement. Filières concernées : Plasturgie, Chimie Environnement, Caoutchouc et Polymères, Agro ressources,
Textiles et matériaux souples, Métaux, Eco Industries, Matériaux Innovants,
Exemples de pôles de compétitivité et clusters
Le matériau, un enjeu d’innovation
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Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
La place du matériau dans l’éco-conception
Introduction
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
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Étude qualitative
Étude qualitative
•Sur la base d’entretiens d’environ 30-45 minutes
Sujet de l’étude
•Perceptions de ce qu’est un "éco-matériaux"
•Liens perçus entre "éco-matériau" et éco-conception
•Retours d’expériences sur les "éco-matériaux " (bénéfices, freins et moteurs)
Cibles
• 22 personnes, plutôt sensibilisées à l’éco-conception
•Différentes types d’entités représentées
•Différents métiers, en relation avec le développement de produits
+
Réalisation d’une étude qualitative avec l’université Descartes autour
de la notion d’ "éco-matériaux" d’octobre 2012 à février 2013.
Master 1 de « Sociologie d'enquête, parcours consommation et communication »
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Perceptions de ce qu’est un "éco-matériau" *
Définition de l’ "éco-matériau"
Ca n'existe pas!
Un matériau
renouvelable
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
Des perceptions de la notion très diverses •Un terme confus
•Une notion qui porte sur la matière elle-même ; la comparaison entre deux matières ; le
produit qui l’utilise
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Recyclé
Caractéristiques
techniques eq.
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
Perceptions de ce qu’est un "éco-matériau"*
Les qualités d’un "éco-matériau"
Disparation de la relation au produits au profit de qualités intrinsèques
aux matériaux
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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L’éco-matériau et l'éco-
conception sont indissociables
*sur la base de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
Liens perçus entre
"éco-matériau" et éco-conception*
Pour la plupart un lien est établi entre "éco-matériau" et éco-
conception
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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"Éco-matériaux" : bénéfices pour le produit
L’ "éco-matériau" est perçu comme un avantage concurrentiel visible
Retours d’expériences sur les "éco-matériaux" *
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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Prix
*sur la base de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
Terminologie
Retours d’expériences sur les "éco-matériaux"*
Quels freins à l’intégration d’un "éco-matériau"
Des freins de nature très diverses, liés à l’offre, à la demande et à la
technicité du sujet
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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*sur la base de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
Accessibilité facilité
Quels moteurs pour l’intégration d’un "éco-matériau"
Un besoin en informations pour le grand public et en formation pour
les entreprises
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
Retours d’expériences sur les "éco-matériaux"*
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Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
La place du matériau dans l’éco-conception
Introduction
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
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« Éco-matériau », tentative de définition
Introduction du terme en 1991 au Japon
6 critères identifiés :
•‘‘Hazardous substance free materials’’,
• ‘‘Materials with high material efficiency’’,
•‘‘Materials with green environmental profile (manufacturing process)’’
•‘‘Recyclable materials (higher recyclability)’’.
•‘‘Functional materials for environmental protection’’
•‘‘Materials for advanced energy systems (Energy saving materials)’’
1 : SOURCE : ”Ecomaterial”, (Society of Non-Traditional Technology, Tokyo) (1991). K. Halada and R. Yamamoto
Prise en compte de critères
intrinsèques aux matériaux
En 1991 K. Halada défini les éco-matériaux comme des « matériaux qui
contribuent à la réduction de l'impact environnemental lié aux activités
humaines »1
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2 : SOURCE : Halada, K. and R. Yamamoto (2001). “The current status of research and development on eco-materials round the world.”
Introduction des
performances techniques et
de la comparaison à un
matériau conventionnel
Élargissement de la notion en 2001
Pre-requisites : •optimization of physical and/or chemical properties and best technical
performance
Necessary conditions : •Significant environmental improvements* compared to conventional
materials
•No tradeoff of environmental load through the whole life cycles, and
•If there is a tradeoff, whole life cycle environmental data must be available to
verify the improvement of environmental performance.
Improvements : Sur les 6 critères précédents
En 2001, K. Halada redéfini les éco-matériaux comme des matériaux
qui « favorisent l’amélioration de l’environnement sur l’ensemble du
cycle de vie tout en démontrant leurs performances »2
« Éco-matériau », tentative de définition
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1 ”Ecomaterial”, (Society of Non-Traditional Technology, Tokyo) (1991). K. Halada and R. Yamamoto
Introduction d’autres notions
: produits, pratiques
utilisateurs, développement
économique local
En 2010 O.Umezawa, Y. Shinohara, E.Yamasue tentent de « reconstruire
le concept d’éco-matériaux pour un société durable ».3
3 : SOURCE : O.Umezawa, Y. Shinohara, E.Yamasue, 2010, Special Issue on Growth of Ecomaterials as a Key to Eco-Society IV
« Éco-matériau », tentative de définition
Redéfinition de la notion en 2010
3 catégories définies :
•Materials and articles for achieving high eco-efficiency of products
•Materials and articles for raising environmental consciousness of
consumers and promoting environmental practices of consumers
•Materials and articles for building new life styles suitable for regional
communities
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La place du matériau dans l’éco-conception
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
La place du matériau dans l’éco-conception
Introduction
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
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prise en compte des exigences
techniques et économiques
prise en compte
de l’humain
prise en compte de
l’environnement
Tout produit est source d’impacts
Principes de l’éco-conception
L'éco-conception est une démarche préventive « intégrer l’environnement
dans la conception et le développement de produits (biens et services) » Démarche cadrée par la norme ISO/TR 14062:2002
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Principes de l’éco-conception
L’éco-conception est une approche … •Multiétapes
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Principes de l’éco-conception
L’éco-conception est une approche … •Multiétapes
•Systémique
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Principes de l’éco-conception
Changement climatique
Toxicité
Ressources
Source : ADEME
L’éco-conception est une approche … •Multiétapes
•Systémique
•Multicritères
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Principes de l’éco-conception
Changement climatique
Toxicité
Ressources
Source : ADEME
L’éco-conception est une approche … •Multiétapes
•Systémique
•Multicritères
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Principes de l’éco-conception
Pour comparer deux produits, une unité fonctionnelle est
nécessaire.
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La place du matériau dans l’éco-conception
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
DISTRIBUTION
•Poids des contenants pleins
•Résistance à la casse
CONDITIONNEMENT
•Procédé de rinçage et
remplissage
FIN DE VIE
•Recyclabilité du matériau
•Filière de recyclage
PRODUCTION
•Types de matières premières
•Procédés de mise en forme
UTILISATION
•/
Le choix du matériau influence plusieurs étapes du cycle de vie.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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La place du matériau dans l’éco-conception
0
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0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
Production Conditionnement Distribution Fin de vie
PD
F*m
2*a
n
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Le choix du matériaux dépend du profil environnemental du produit.
Dommages sur les éco-systèmes par phase de vie
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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La place du matériau dans l’éco-conception
Bouteille
Verre :
221 grammes
Bouteille
Aluminium :
43 grammes
2 matériaux ne peuvent être comparés qu’à qualités fonctionnelles
équivalentes pour un produit donné.
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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La place du matériau dans l’éco-conception
Dommages sur les éco-systèmes par phase de vie
0
0,01
0,02
0,03
0,04
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0,07
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Production Conditionnement Distribution Fin de vie
PD
F*m
2*a
n
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Les transferts d’impacts doivent être évités ou arbitrés.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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Production Conditionnement Distribution Fin de vie
PD
F*m
2*a
n
La place du matériau dans l’éco-conception
Dommages sur les éco-systèmes par phase de vie
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Un bénéfice environnemental potentiel grâce au matériau, après remise
en cause du produit.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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La place du matériau dans l’éco-conception
Le choix du matériaux dépend du profil environnemental du produit.
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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La place du matériau dans l’éco-conception
La contribution du matériau aux impacts dépend du type de produit.
Illustration : Sac en cuir
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La place du matériau dans l’éco-conception
La contribution du matériau aux impacts dépend du type de produit.
Illustration : chemise en coton
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La place du matériau dans l’éco-conception L’exemple de la pile
La contribution du matériau aux impacts dépend du type de produit.
Illustration : pile
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Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
La place du matériau dans l’éco-conception
Introduction
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
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Les outils de sélection de matériaux
Spécifique secteur
Multi-secteurs
Données env.
qualitatives
Données env.
quantitatives
maté
riau
thèq
ues
bases de
données et
logiciels
guides
écolabels
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Spécifique secteur
Multi-secteurs
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Données env.
quantitatives
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données et
logiciels
guides
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Des matériauthèques diverses : • Apportant des services de conseil ou non
• Virtuelle et/ou physique et/ou livre
• Dédiées métiers (produit, aménagement, architecture,…) ou non
• Intégrant des notions d’environnement ou non
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Spécifique secteur
Multi-secteurs
Données env.
qualitatives
Données env.
quantitatives
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bases de
données et
logiciels
guides
écolabels
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• Outils de conception qui intègrent des données environnementales sur les matériaux :
• Base de données sources (données d’inventaire matériaux) :
• Base de données produits :
Les outils de sélection de matériaux
…. Liste exhaustive :
http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/databaseList.vm
Textile, Cuir, Bois, papier, Plastique, caoutchouc, métaux, produits de
construction Produits de construction
Outils quantitatifs : bases de données et logiciels, généralistes ou
sectoriels, simplifiés ou détaillés, libre d’accès ou non …
….
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Spécifique secteur
Multi-secteurs
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Données env.
quantitatives
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données et
logiciels
guides
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• Spécifique sur une thématique
• Spécifiques matières
• Spécifiques produits qui intègrent des critères matériaux
Les outils de sélection de matériaux
Produits textiles, papier à copier, papier graphique, cartons,
panneaux de bois
Les Éco-labels : ils intègrent la plupart du temps des critères sur la
matière.
Guide sur les labels : http://ecocitoyens.ademe.fr/sites/default/files/guide_labels_oct2010.pdf
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Données env.
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Les outils de sélection de matériaux
Les guides sectoriels : publication par des consortiums, des ONG, des
centres techniques
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Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
La place du matériau dans l’éco-conception
Introduction
Les outils de sélection matériaux
Conclusions
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Exemples de produits •n’ayant pas fait l’objet d’une démarche d’éco-conception avec des "éco-matériaux"
•éco-conçus sans "éco-matériaux"
•éco-conçus intégrant des "éco-matériaux"
Synthèse et conclusions
Monacca/Fujitsu
concept Biblo NX95 (2008)
Coque en bois de cèdre et bioplastique
Gobilab/Ragot/Mu (2011)
Gobi
Lafuma (2012)
Ecolife 35
50% du corps du sac en polyester recyclé
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Synthèse et conclusions
Le choix matériau est rarement suffisant … • Une partie de la démarche d’éco-conception
• Un arbitrage nécessaire en fonction des enjeux du produit
• Des cas particuliers…pour certains produits
… Mais souvent nécessaire.
• Un aspect environnemental souvent notable, à prendre en compte…parmi d’autres
• La partie émergée de l’iceberg…aux yeux du grand public
En quoi le choix du matériau est un enjeu d’ éco-
conception?
Si l’"éco-matériau" n’existe pas, la notion d’ "éco-matériau" peut être
une clé d’entrée pour favoriser les démarches d’éco-conception et les
mettre en valeur !