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Méthodologie pour une gestion globale des ressources : application au cas d’une substance chimique Marie BONNIN – Doctorante ENSIACET Catherine AZZARO-PANTEL–

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Présentation au sujet: "Méthodologie pour une gestion globale des ressources : application au cas d’une substance chimique Marie BONNIN – Doctorante ENSIACET Catherine AZZARO-PANTEL–"— Transcription de la présentation:

1 Méthodologie pour une gestion globale des ressources : application au cas d’une substance chimique Marie BONNIN – Doctorante ENSIACET Catherine AZZARO-PANTEL– Professeur ENSIACET Serge DOMENECH – Professeur ENSIACET Jacques VILLENEUVE – Chercheur BRGM Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac

2 INTRODUCTION - Contexte : - Réponse : développement durable - Mais mise en œuvre encore très limitée… Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac Epuisement des ressources abiotiques Réchauffement climatique Augmentation du coût des ressources Impacts sur la santé humaine Conflits liés à l’approvisionnement en certaines ressources Pollution de l’air et de l’eau  Nécessité de développer un nouveau modèle de gestion des ressources

3 SOMMAIRE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Objectifs de l’étude - Méthodologie - Application au cas du cuivre en France - Résultats - Conclusions

4 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Objectifs de l’étude - Méthodologie - Application au cas du cuivre en France - Résultats - Conclusions

5 OBJECTIFS - Développer une méthodologie qui permette de répondre aux questions suivantes pour toute ressource - Appliquer cette méthodologie à une ressource • Exemple d’application au cas du cycle du cuivre en France Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac Quels produits/procédés ont le moins d’impacts sur la ressource ? Quels produits/procédés ont le moins d’impacts sur l’environnement ? Quels produits/procédés coûtent le moins cher ? Quels produits/procédés représentent le meilleur compromis dans ce contexte multi-objectif ?

6 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Objectifs de l’étude - Méthodologie - Application au cas du cuivre en France - Résultats - Conclusions

7 METHODOLOGIE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Méthode en quatre étapes : Bilan matière global Evaluation des impacts environnementaux Etude économique Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto MFA ACV TES

8 METHODOLOGIE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Méthode en quatre étapes : Bilan matière global Evaluation des impacts environnementaux Etude économique Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto MFA ACV TES

9 METHODOLOGIE - Analyse des Flux de Matière • Objectif •Quantifier les flux et stocks d’une substance dans un système •Evaluer les pertes (émissions et déchets) de cette substance • Principe •Identifier les substances problématiques •Faire des bilans matières à chaque étape du cycle de vie de la ressource • Exemple simplifié : Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac Extraction Transformation UtilisationElimination Recyclage EEEE E

10 METHODOLOGIE - Analyse des Flux de Matière • Exemple plus complet : Schéma du cycle du cuivre Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac

11 METHODOLOGIE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Méthode en quatre étapes : Bilan matière global Evaluation des impacts environnementaux Etude économique Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto MFA ACV TES

12 METHODOLOGIE - Tableaux Entrées-Sorties • Matrices réalisées à partie de données d’Eurostat (Forwast) •Production et consommation de produits par activités • Objectif •Quantifier les flux et stocks d’une substance dans un système •Evaluer les pertes (émissions et déchets) de cette substance • Principe •Extraire de ces matrices des données sur une substance Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac Supply Industries ImportationsTotal AgricultureIndustrieServices Produits agricoles Production par produit et par industrieImportations par produit Production totale par produit Produits industriels Services TotalProduction totale des industriesImportations totales Production totales Use IndustriesUtilisation finale Total AgricultureIndustrie Activités de services Consommation finale Formation de capital brut Exportation Produits agricoles Consommation intermédiaire par produit et par industrie Utilisation finale par produit et par industrie Utilisation totale par produit Produits industriels Services Valeur ajoutée TotalIntrants totaux par brancheUtilisation finale totale par catégorie

13 METHODOLOGIE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Méthode en quatre étapes : Bilan matière global Evaluation des impacts environnementaux Etude économique Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto MFA ACV TES

14 METHODOLOGIE - Analyse du Cycle de Vie • Objectif •Déterminer les impacts environnementaux d’un produit ou procédé « du berceau à la tombe » • Principe Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 1.Objectif et champ de l’étude Unité fonctionnelle Frontière du système 1.Objectif et champ de l’étude Unité fonctionnelle Frontière du système 2.Inventaire et analyse Description du processus Calcul Interprétation et analyse 2.Inventaire et analyse Description du processus Calcul Interprétation et analyse 3.Evaluation de l’impact Traduction des données en impacts 3.Evaluation de l’impact Traduction des données en impacts 4.Interprétation des résultats Classification et comparaison des scénarios Utilisation d’analyse multi-objectif 4.Interprétation des résultats Classification et comparaison des scénarios Utilisation d’analyse multi-objectif ISO

15 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 15 METHODOLOGIE • Exemple de résultat d’ACV •Comparaison des impacts environnementaux globaux de deux scénarios •Calcul de l’impact des différentes étapes : –Fabrication des matières premières –Fabrication du produit –Utilisation du produit –Recyclage du produit –Transport (inclus le transport des ressources, du produit fini et du produit sous forme de déchets)

16 METHODOLOGIE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Méthode en quatre étapes : Bilan matière global Evaluation des impacts environnementaux Etude économique Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto MFA ACV TES

17 METHODOLOGIE - Analyse économique • Objectifs •Déterminer les coûts liés à la substance • Principe •Déterminer tous les coûts liés à l’utilisation de la substance –Coût de la substance (primaire ou transformée) –Coût des procédés utilisés pour la transformer, l’éliminer, etc. –Coût de l’énergie consommée dans ces procédés • Exemple de résultat d’analyse économique Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac Scénario 1 Scénario 2 Quantité (t)

18 METHODOLOGIE Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Méthode en quatre étapes : Bilan matière global Evaluation des impacts environnementaux Etude économique Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto Analyse multi- objectif Obtention du front de Pareto MFA ACV TES

19 METHODOLOGIE - Optimisation multi-objectif • Objectif •Choisir le meilleur scénario en fonction des objectifs • Principe •Définition des scénarios : exemple pour l’élimination de déchets –Incinération –Enfouissement –Recyclage •Calcul des impacts de chaque scénario (MFA, ACV et AE) •Définition des objectifs –Minimiser la consommation et les pertes de ressources –Minimiser les impacts environnementaux liés à l’utilisation de le ressource –Minimiser les coûts •Détermination du meilleur scénario Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac

20 20 METHODOLOGIE • Exemple de résultat d’optimisation multi-objectif •2 objectifs : minimiser les impacts environnementaux et coûts •2 scénarios possibles •Front de Pareto :

21 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Objectifs de l’étude - Méthodologie - Application au cas du cuivre en France - Résultats - Conclusions

22 APPLICATION AU CAS DU CUIVRE - Cartographie du cycle français du cuivre • MFA : Utilisation du logiciel STAN • Analyse dynamique des flux de matière : de 2003 à 2009 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac

23 APPLICATION AU CAS DU CUIVRE - Cartographie du cycle français du cuivre • TES : Utilisation du logiciel STAN • Analyse de l’année 2003 •Représentation pour 7 produits et 7 activités Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac

24 - Objectifs de l’étude - Méthodologie - Application au cas du cuivre en France - Résultats - Conclusions

25 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 25 RESULTATS • Bilan MFA de 2003 à 2009 •Diminution de la production et des importations et exportations •Diminution des ajouts aux stocks •Augmentation de la production de déchets  La France tend vers un régime permanent  Mauvais taux de recyclage par rapport au reste de l’Europe (25% en moyenne en France contre 40% dans le reste de l’Europe) –« Importation » : tout état confondu –« Exportation » : tout état confondu –« Production » : seulement produits finis –« Wastes » : tout type de déchets –« Add to stock » : produits finis restant dans la technosphère –« Emissions » : toutes émissions confondues

26 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 26 RESULTATS • Bilan TES 2003 •Importation : tout état confondu •Exportation : tout état confondu •Production : seulement produits finis •Production de déchets : tout type de déchets •Ajout au stock : produits finis restant dans la technosphère •Emissions : toutes émissions confondues (eau, air, sol) Masse (kt) Importation1 135 Exportation723 Production820 Déchets314 Ajout au stock0 Emissions16,

27 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 27 RESULTATS • Comparaison MFA/TES pour l’année 2003 •Pourcentages d’erreur élevés qui peuvent s’expliquer : –Données peu précises pour les importations et exportations de produits finis pour le MFA –Multiplication des incertitudes pour les TES »Passage de données économiques à des flux physiques »Passage de flux globaux à des flux d’une substance MFATESPourcentage d’erreur Importation % Exportation % Production % Déchets % Ajout au stock2370- Emissions165, , %

28 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 28 RESULTATS • Comparaison MFA/TES • Problème d’incertitude et du manque de données • Utilisation d’outil pour résoudre ce problème •Validation de données •Réconciliation de données MFATES Avantages-Données précises lorsqu’elles existent -Outil reconnu et largement utilisé -Rapidité de mise en œuvre pour n’importe quelle substance lorsque les tableaux existent -Lien économique direct Inconvénient-Tout refaire pour chaque substance -Mauvaise accessibilité des données -Incertitude importante -Nécessité de réaliser les tableaux…

29 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac - Objectifs de l’étude - Méthodologie - Application au cas du cuivre en France - Résultats - Conclusions

30 Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac 30 CONCLUSION - Intérêts du MFA dynamique à l’échelle d’un pays • Mise en évidence des tendances d’évolution de gestion d’une ressource • Mise en évidence des principales filières d’utilisation  ACV • Possibilité d’élaboration de scénarios d’évolutions - Nécessité de retravailler sur les TES • Expliquer les écarts avec la MFA • Essayer de diminuer ces écarts pour pouvoir : •Utiliser les tableaux économiques •Réitérer rapidement la méthodologie pour une autre substance - Perspectives • Mise en œuvre des autres étapes de la méthodologie sur la cas du cuivre (ACV, Analyse Economique, Optimisation multi-objectif) • Validation et généralisation de la méthodologie

31 Merci pour votre attention ! Si vous avez des questions… Strasbourg Colloque Recherche Fédération Gay-Lussac


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