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1 Chaire génie civil écoconstruction Introduction à lAnalyse de Cycle de Vie Journée Technique Ouvrages dArt et développement durable Rennes, 12 décembre.

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1 1 Chaire génie civil écoconstruction Introduction à lAnalyse de Cycle de Vie Journée Technique Ouvrages dArt et développement durable Rennes, 12 décembre 2013 Orateur: Anne Ventura

2 Au menu… Pourquoi lAnalyse de Cycle de Vie ? – Un exemple historique et ses leçons scientifiques – Les phénomènes de transferts – La Politique Intégrée des Produits (PIP) Quest-ce que lACV? Ses principes ? – Les 4 étapes de la méthode – Les objectifs et le champ détude – Linventaire de cycle de vie – Lévaluation des impacts – Linterprétation Pour conclure

3 Pourquoi lAnalyse de Cycle de Vie ?

4 Un exemple historique pour bien comprendre les fondements de l'ACV Citoyen américain Brillant ingénieur mécanicien puis chimiste (170 brevets) General Motors: il découvre les propriétés du tétraéthylplomb (additif antidétonant pour les carburants) – Enjeu technologique – Nombreux cas de saturnisme parmi les ouvriers de GM – Niera longtemps les effets toxiques de son invention… mais finira par les admettre Pour « sexcuser » il travaillera sur des gaz réfrigérants non inflammables car à lépoque, les fuites de réfrigérateurs avaient causé de nombreux morts – Enjeu de santé et de sécurité – Il a inventé le fréon (les chlorofluorocarbures ou CFC) – À sa mort, cette invention était toujours considérée comme miraculeuse Thomas Midgley, Jr ( )

5 Les suites: le tétraéthylplomb Interdit dans lUE depuis 2000 Substance très toxique (saturnisme) Substance persistante (sa dégradation est très lente dans l'environnement)

6 Les suites: le fréon Les CFC et leurs dérivés sont interdits par plusieurs protocoles internationaux depuis les années 80 Responsables du « trou dans la couche dozone » (stratosphérique) Augmentation des cas de mélanomes dans les pays les plus exposés

7 Ce que lhistoire retiendra L'historien de l'environnement John R. McNeill a écrit que: « Thomas Midgley Jr (...) eut plus dimpact sur latmosphère quaucun être vivant quelconque dans lhistoire de la planète » Mac Neil John R., 2010, Du nouveau sous le soleil. Une histoire de lenvironnement mondial au XXème siècle. Ed. Champ Vallon, Coll. Lenvironnement a une histoire

8 Ce que le scientifique retient Ne pas se concentrer uniquement sur les performances économiques et technologiques dune innovation – Considérer aussi ses performances environnementales (santé et écologie) – Considérer aussi ses performances sociales (ACV sociale) Ne pas se concentrer uniquement sur la fabrication dune innovation – Considérer aussi son devenir lors de son utilisation – Considérer aussi son devenir en fin de vie Approche Cycle de Vie pour voir les transferts

9 Les transferts: entre étapes du cycle de vie Je diminue la quantité de matériaux des chaussées avec des couches de chaussées moins épaisses Je diminue les consommations de matériaux et lénergie pour les produire Jai de moins bonnes performances mécaniques Jentretiens plus souvent (remplacement des matériaux, consommations dénergie…) Balance entre impacts évités lors de létape de fabrication et impacts générés lors de létape dutilisation Transferts entre étapes du cycle de vie

10 Jutilise un matériau à base de végétaux Je diminue les consommations de matériaux non renouvelables, et je stocke du CO 2 dans mon matériau Je cultive pour produire des matériaux bio-sourcés Jutilise de lénergie fossile (CO2!), jutilise des pesticides Jusqu'à des transferts plus complexes Jintroduis une compétition entre matériaux et nourriture pour lutilisation des terres arables Je provoque une augmentation des prix des produits alimentaires Transferts entre différents impacts sur lenvironnement Transferts vers les sphères économiques et sociales

11 La question des innovations / améliorations technologiques Innovations dans tous les domaines: volonté daméliorer les performances environnementales – Éco-technologies, éco-matériaux, éco-produits… Pas de définition précise de ce que sont les éco (technologies, matériaux, produits…) – Moins de consommations de ressources (en matière et en énergie) – Moins dimpacts sanitaires et/ou écologiques –…–… – …Aspects multiples des atteintes à lenvironnement Innovation et bénéfices environnementaux ?

12 La PIP issue dun constat (2003) La fabrication, la consommation et l'élimination des produits sont à l'origine d'un grand nombre des défis environnementaux. – Quantités de produits sont en hausse, en partie à cause de l'augmentation du revenu disponible et de la réduction de la taille des ménages – La rapidité de l'innovation et la mondialisation du commerce font que les produits sont disponibles dans des formes et des tailles de plus en plus nombreuses, et ils deviennent aussi de plus en plus complexes. – Viser à réduire l'incidence environnementale d'une augmentation de la consommation. Le cycle de vie d'un produit est souvent long et complexe. – couvre tous les aspects en partant de l'extraction des ressources naturelles jusqu'à l'élimination finale des produits sous forme de déchets, en passant par leur conception, leur fabrication, leur assemblage, leur commercialisation, leur distribution, leur vente et leur consommation. Toutefois, les politiques environnementales liées aux produits qui ont été appliquées jusqu'ici ont eu tendance à : – se concentrer sur les sources de pollution majeures, telles que les émissions industrielles ou les problèmes de gestion de déchets, – …plutôt que sur les produits eux-mêmes et sur la manière dont ils contribuent à la dégradation de l'environnement à d'autres étapes de leur cycle de vie. – Les mesures existantes ont aussi tendance à se concentrer de manière isolée sur certaines phases du cycle de vie.

13 Europe : Politique Intégrée des Produits (PIP) DUNE politique spécifique sectorisée par type deffet environnemental A une politique globale sur le cycle de vie dun produit éviter le transfert dun effet environnemental vers un autre Pourquoi la PIP ? « la politique traditionnelle, qui se concentre sur les procédés de production, pourrait ne plus être appropriée à la réglementation dans le domaine de lenvironnement » « limportance du lien entre émissions, déchets & consommation a fortement augmenté ces 20 dernières années » Cest quoi la PIP ? APPROCHE CYCLE DE VIE Réf : Integrated Product Policy - A study analysing national and international developments with regard to Integrated Product Policy in the environment field and providing elements for an EC policy in this area - March 1998

14 Quest-ce que lACV ? Ses principes ?

15 LAnalyse de Cycle de Vie, cest quoi ? Production matériaux assemblage Extraction matières premières PRODUIT Fin de vie Utilisation ? « Cycle »

16 Définition des objectifs et du champ détude Analyse de linventaire Évaluation de limpact Interprétation Réf. ISO Les étapes dune ACV

17 Étape 1: les objectifs et le champ détude Exprimer les objectifs Définir une unité fonctionnelle Définir un système

18 Objectifs et système Exemple de la recette Flux entrants : de quoi as- t-on besoin ? Et de combien (pour atteindre mon objectif) ? Objectif: que veut- on produire ? Processus: comment fait-on ? Avec quelle technologie (matériel)? Avec quel(s) réglage(s) ?

19 Système : comment le définir ? Exemple de la recette Flux entrants : de quoi as-t-on besoin (pour produire 125 g de chocolat)? Processus: comment fait-on ? Avec quelle technologie (matériel)? Avec quel(s) réglage(s) ? Flux entrants : de quoi as-t-on besoin (pour produire 75 g de beurre) ? Processus: comment fait-on ? Avec quelle technologie (matériel)? Avec quel(s) réglage(s) ?

20 Système: la fabrication …jusquau prélèvement de quelque chose dans lenvironnement À chaque étape: quoi, combien, comment ? + les transports, la fabrication de lénergie, les emballages…

21 Système: la vie du produit, la fin de vie du produit Comment sera utilisé le produit ? – Génie civil (produit = ouvrage): longue durée de vie – Combien de temps considère-t-on ? – Que se passe-t-il pendant ce temps ? Quels entretiens (quels ingrédients, quels processus) ? Que deviendra le produit (ouvrage) en fin de vie ? – Comment sera-t-il démantelé ? – Que deviendront les éléments ? Recyclage, réutilisation, mise en décharge, incinération… ? On élabore des scénarios

22 Étape 2: linventaire de cycle de vie Répertorier les flux Les quantifier

23 Comment porte-t-on atteinte à lenvironnement ? En prélevant des ressources – Qui peuvent être non (ou peu) renouvelables – Qui contribuent à modifier/altérer les écosystèmes En rejetant des déchets ou des substances – Qui portent atteinte à la santé humaine – Qui contribuent à modifier/altérer les écosystèmes

24 Quest-ce quun flux ? Les ressources : tout ce qui est consommé par les processus – « les ingrédients de la recette », et les ingrédients de la fabrication des ingrédients… – Les ingrédients nécessaires au fonctionnement du processus (ex: énergie pour chauffer le four) Les émissions: tout ce qui est rejeté par un processus – Les substances et déchets générés à chaque étape par chaque processus Inventaire: la liste complète des ressources et des émissions, et leurs quantités

25 Étape 3: lévaluation de limpact de cycle de vie Quels effets ont les flux sur lenvironnement ? Comment peut-on quantifier ces effets ?

26 Indicateurs et effets sur lenvironment Facteur deffet Effet Zone deffet Cible (état initial) Temps Cible (état final) pression : pluviométrie état : changement de la biomasse réponse : changement de la productivité Indicateurs = « reflet » dun phénomène complexe 3 types dindicateur Exemple dune plante

27 Indicateurs en ACV Facteur dimpact Impact Zone dimpact Cible (état initial) Temps Cible (état final) Quels sont les impacts attendus dun facteur dimpact après un certain laps de temps ? Exemple dune plante

28 Pourquoi des indicateurs ? On regroupe dans un même indicateur, tous les flux qui ont le même impact Flux de linventaire Catégories dimpact Plusieurs milliers de valeurs ! Une dizaine dindicateurs Effet de serre CO 2 CH 4

29 Hypothèses fondatrices Hypothèse de proportionalité entre limpact et le facteur dimpact Ce qui est certain: pas de facteur dimpact = pas dimpact Pas de pluie = la plante ne pousse pas Ce qui nest pas certain: un facteur dimpact = impact La plante a besoin dun substrat suffisamment riche, de soleil… La plante pourrait subir des évènements imprévisibles (maladie, sécheresse…) Impact attendus = des impacts potentiels Une vue générale des phénomènes principaux pluviométrie: pas la qualité de leau, pas la capacité de la plante à absorber leau… La durée est suffisamment longue …pour tenir compte des impacts de long terme (polluants persistants, composés radioactifs…) Lespace est suffisamment grand …pour être capable davoir une vision des effets à léchelle globale

30 Émission de gaz à effets de serre Potentiel de Réchauffement Global Concentration des gaz dans latmosphère Effets du changement de climat (déplacements de populations, endémie des maladies tropicales…) Dommages sur la santé humaine DALY = disability adjusted life years (nombre dannées de vie perdues) Analyse des transferts et du devenir des gaz Analyse des exposition et des effets Analyse des dommages PRESSION (REPONSE) DOMMAGES transparence interprétation Plusieurs sortes dindicateurs

31 Quels choix dindicateurs ? La norme ACV (ISO 14040) ne donne : ni catégorie ni indicateurs Une trentaine de gammes dindicateurs différentes ! Le choix dépend : Des données disponibles De léchelle de létude : Très grande échelle (pays, continent): indicateurs de dommages Petite échelle: matériau, processus: indicateurs de pression

32 Les catégories dimpact « classiques » Effet de serre Disparition de lozone stratosphérique Formation dozone troposphérique Acidification Eutrophisation Toxicité / écotoxicité Raréfaction des ressources Biologiques Minérales Fossiles

33 Étape 4: linterprétation Quelles sont les données qui manquent ? Quels sont les processus qui contribuent le plus (ou le moins) à une catégorie dimpact ? Quels sont les scénarios les plus (ou moins) favorables à une catégorie dimpact ? Comment peut-on améliorer efficacement les performances ?

34 Pour conclure

35 ACV : une méthode intéressante Méthode dévaluation des impacts environnementaux dun produit « du berceau à la tombe » (« du berceau au berceau »): à toutes les étapes de son cycle de vie De lévaluation technique vers lévaluation environnementale Prise en compte du long terme Fournit un cadre pour quantifier ces atteintes Prise en compte des atteintes multiples à lenvironnement

36 LACV: une méthode en évolution Recherche: rigueur Améliorer la connaissance des effets environnementaux des activités humaines Améliorer la méthode les données les indicateurs La cohérence des résultats Les résultats de la recherche doivent contribuer à faire évoluer les normes à long terme Interactions Normalisation: application Donner un cadre commun aux études ACV Textes issus de processus de négociations entre institutions, entreprises, scientifiques Compromis antre rigueur et faisabilité (technique, économique) Conçues afin de faciliter la mise en application à court terme

37 37 Chaire génie civil écoconstruction Merci Remerciements aux mécènes de la chaire génie civil écoconstruction Merci pour votre attention


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