L’ ANALYSE DU CYCLE DE VIE

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1 L’ ANALYSE DU CYCLE DE VIE
C’est un courant de pensée holistique qui vise la prise en compte de tous les impacts environnementaux, sociaux et économiques sur tout le cycle de vie du produit ou service; Cette façon de penser permet ainsi d'éviter que les améliorations locales ne résultent en un déplacement des problèmes (pollution, conditions sociales…). Parcours : Développement durable et efficacité énergétique globale des systèmes Module : ET302

2 Un cadre normé INTRODUCTION Analyse de cycle de vie
Définition des objectifs et du champ de l’étude (ISO-14040) Analyse de l’inventaire (AICV) (ISO-14040) Evaluation de l’impact (EICV) Interprétation C’est un outil scientifique encadré par la série des normes ISO. Analyse de cycle de vie

3 Principe de l’Analyse du Cycle de Vie
INTRODUCTION Principe de l’Analyse du Cycle de Vie L’ACV est une méthode d’analyse qui vise à évaluer de façon quantitative l’ensemble des impacts environnementaux potentiels d’un produit ou d’un service, en considérant tout le cycle de vie. Analyse de cycle de vie

4 Objectifs et champs de l’étude
Définition des objectifs et du champ de l’étude (ISO-14040) Analyse de l’inventaire (AICV) (ISO-14040) Evaluation de l’impact (EICV) Interprétation

5 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Objectif de l’étude Selon la norme : « L’objectif d’une analyse de cycle de vie doit indiquer sans ambigüité l’application envisagée, les raisons conduisant à réaliser l’étude et le public concerné, c’est-à-dire les personnes auxquelles il est envisager de communiquer les résultats » Analyse de cycle de vie

6 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Objectif de l’étude Objectif de l’ACV Public visé Information sur un produit existant Consommateur Répondre à une réglementation d’un produit Producteur , consommateur Développement de nouveaux produits Interne puis consommateur Élaboration de stratégie politique Gouvernement Décideur politique Objectif de l’ACV Exemples Public visé Information sur un produit existant Comparaison de l’emballage tetra pak, verre et PET Consommateur Répondre à une réglementation d’un produit Écolabel, étiquetage environnementale, rohs Producteur , consommateur Développement de nouveaux produits Rasoir bic , bloc de sécurité luminox Interne puis consommateur Élaboration de stratégie politique Achat de véhicules électriques par les collectivités territoriales La politique agricole, intensive ou intégrés et biologique Gouvernement Décideur politique Analyse de cycle de vie

7 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les fonctions du ou des systèmes étudiés Objectif: Relier les impacts à la (ou les) fonction(s) principale(s) du système, avant de lire ou faire une étude, il faut commencer par identifier la ou les fonctions étudiées. Question clé : Les fonctions complémentaires diffèrent elles sensiblement entre les différents systèmes étudiés ? Analyse de cycle de vie

8 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les fonctions du ou des systèmes étudiés A quoi, à qui cela sert-il ? Sur qui, sur quoi cela agit-il ? PIEDS SOLS CHAUSSURES Protéger les pieds du milieu extérieur Pourquoi ce besoin existe-il ? Peut-on comparer tous les types de chaussures ? Analyse de cycle de vie

9 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les fonctions du ou des systèmes étudiés Importance de la fonction complémentaire : Voici 3 paires de chaussures au sens large peuvent elles être comparer Analyse de cycle de vie

10 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les fonctions du ou des systèmes étudiés FP1 : Protéger les pieds du sol FP2 : protéger les pieds du froid et de l’humidité FC1 : être esthétique … FP2 CHAUSSUR ES Pieds Sols Milieu extérieur FC1 FP1 FC Regard extérieur Réglementa tion Il n’est pas possible de comparer deux produits ou systèmes ayant leurs fonctions complémentaires trop éloigné. La comparaison de la tongue et d’une chaussure de randonnée est flagrant. Dans certains cas il est possible d’étudier qu’une seule fonction principale, il faut pour cela il faut déterminer pour chaque fonction ce qui lui est imputable. FP1 : Protéger le pieds du sol FP2 : éviter la transpiration des pieds FC1 : être esthétique … Analyse de cycle de vie

11 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle L’unité fonctionnelle (UF) est la grandeur quantifiant la fonction principale du système. Les questions à se poser : « quel est le service offert ? » On peut parfois compléter l’unité fonctionnelle par la question « quelle est la durée du service offert ? » et « quelle est la performance du service offert ? (rendement) » Objectif: L’UF sert de base pour permettre la comparaison de différents scénarios. Cette grandeur quantifiable, additive définie relativement à la fonction principale doit être identique pour tous les scénarios. Analyse de cycle de vie

12 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle Produit Le service offert Durée du service offert Unité fonctionnelle Sac de caisse Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine 1 an Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine pendant 1 an Transporter 10 l de marchandise 3 fois par semaine Transporter 10 l de marchandise 3 fois par semaine pendant 1 an Nous avons ici deux produits pouvant répondre à la même fonction « transporter des marchandises », à partir de cette fonction nous pouvons en déduire le service offert par celle-ci et déterminer une durée de ce service, l’ensemble nous donne l’unité fonctionnelle. C’est sur cette base que nous comparons les deux produits. L’UF peut être variable, tant qu’elle répond à la fonction principale, nous verrons ce que cela implique par la suite le changement de d’UF Analyse de cycle de vie

13 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle Produit Service offert Durée du service offert Unité fonctionnelle Sèche-mains 1 paire de main séchées - Basket course à pied Courir 15km 3 fois par semaine 2 ans Courir 15km 3 fois par semaine pendant 2 ans Peinture Couvrir 50 m2 de mur 10 ans Couvrir 50 m2 de mur pendant 10 ans Exemple d’unité fonctionnelle Analyse de cycle de vie

14 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle L’importance de l’unité fonctionnelle, lors ce que l’on regarde les résultats en fonction de l’unité de production et l’unité fonctionnelle pour cette agent blanchissement on remarque la diminution de l’écart pour certain impact et l’inversion de certain indicateur notamment pour l’énergie primaire et les COD (composé organique dissous) Analyse de cycle de vie

15 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système Une étude allemande du début des années 1990, compare un fast food (mac donald’s) avec un restaurant traditionnel, cette étude affirme 6 fois moins d’énergie, 7 fois moins d’eau, 5*moins de déchets… Surprenant! Examinons les hypothèses de cette étude. Analyse de cycle de vie

16 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système FAST FOOD RESTAURANT TRADITIONNEL Chaine de production agronomique Transport Conditionnement centralisé Chaine de production de la vaisselles plastiques (emballages, couteaux, fourchettes, verres,…) Vaisselles solides à nettoyer cuisson Conditionnements des aliments + cuisson Nettoyage chauffage éclairage du restaurant Gestion des déchets d’emballage, de nourriture Lors de l’étude seule la limite géographique du restaurant a été prise en compte, seul les processus ayant lieu à l’intérieur ont été pris en compte. De ce fait une grande partie des processus défavorables au fast-food ont été exclu de l’analyse alors que pour le restaurant traditionnel ils ont été inclus. Il est donc très important de partir du cycle de vie du système et d’établir clairement les limites surtout lors de comparaison de deux produits répondant à la même fonction Analyse de cycle de vie

17 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système Conclusion : Les nouvelles limites du système ont été élargies à l’ensemble du cycle de vie. Remarques : La comparaison entre un restaurant traditionnel et un fast-food n’est pas judicieuse, en effet ils ne répondent pas aux mêmes fonctions principales. Analyse de cycle de vie

18 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système Règles de définition des limites du système : Couvrir les différentes étapes du cycle de vie Recouvrir la même réalité fonctionnelle dans les différents scénarios Exclure les étapes identiques dans les différents scénarios à condition quelles aient les même caractéristiques d’entrées sorties. Analyse de cycle de vie

19 OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système Exemple d’exclusion : La consommation d’énergie liée au stockage des produits finis, que ce soit en Magasin ou chez le particulier. Le taux de vidange des emballages a été considéré à 100% pour tous les types d’emballages (pas de résidu de produit alimentaire lors du traitement des emballages en fin de vie). Le type d’emballage a une influence sur la quantité résiduelle jetée une fois le contenant utilisé [haydock,1995], il aurait peut être été judicieux de prendre en considération cette élément sachant que dans une brique carré le résidu serait beaucoup plus important que dans la bouteille en verre ou PET, on a ici finalement la notion de performance du produit qui devrait être prise en compte ou au moins étudiée. Analyse de cycle de vie

20 Établissement d’un inventaire
Définition des objectifs et du champ de l’étude (ISO-14040) Analyse de l’inventaire (AICV) (ISO-14040) Evaluation de l’impact (EICV) Interprétation

21 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Flux de référence Pour une unité fonctionnelle, on détermine les flux de référence: la quantité de produit nécessaire pour remplir cette fonction. La question à se poser : «  Qu'est ce qui est acheté ? »  Objectif : Ces flux de références serviront de base pour effectuer l’inventaire des émissions et extractions. Les flux de référence sont spécifiques à chaque scénario et correspondent à ce qui est acheté pour assurer le service. Analyse de cycle de vie

22 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Flux de référence Produit Unité fonctionnelle Flux de référence Cabas 20L, durée de vie 6mois Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine pendant 1 an 2 cabas de 20L Sac PE 10L, usage unique 208 sac PE 10L Analyse de cycle de vie

23 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Flux de référence Produit Unité fonctionnelle Flux de référence Cafetière, durée de vie 3650 cycles Préparer 1L de café 2 fois par jour durant 5 ans. 1 cafetière 3650 filtres à café 375 kWh (préparation et maintien en température) Analyse de cycle de vie

24 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Flux de référence Produit Unité fonctionnelle Flux de référence Durée de vie 1 an Courir 15km 3 fois par semaine pendant 2 ans 2 paires de baskets 6 paires de lacets Durée de de vie 6 mois 4 paires de baskets bonne qualité basse qualité Analyse de cycle de vie

25 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Flux de référence Produit Unité fonctionnelle Flux de référence cycles 1 paire de main séchée 1/ porte serviette 1,5 serviettes cycles 1/ sèche main 900 Wh Analyse de cycle de vie

26 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Inventaire de production (ou processus) Il récapitule l’ensemble des processus utilisés pour le service offert. Il regroupe donc, en fonction de l’unité fonctionnelle, les matières premières, les procédés et les énergies consommées sur l’ensemble du cycle de vie. Objectif : établir la gamme opératoire en fonction de l’unité fonctionnelle Analyse de cycle de vie

27 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Inventaire de production (ou processus) Fabriquer 1000 kg d’aluminium laminé : Flux de référence Achat de 550 Kg de ferraille d’aluminium (recyclage) Achat de 1000 Kg d’alumine Achat de kWh d’énergies Fabriquer 1000 kg d’aluminium Laminage Recyclage Affinage Électrolyse 1930 kg bauxite brute 510 kg de ferraille d’aluminium 1000 kg d’aluminium laminé 15600 kWh Inventaire de production usine 1000 kg d’alumine Limite de système Analyse de cycle de vie

28 ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Inventaire du cycle de vie Il regroupe les quantités de substances polluantes émises ainsi que les ressources naturelles extraites au cours du cycle de vie du produit analysé. Affinage 1930 kg bauxite brute 1000 kg d’alumine Lignite brute (43 kg) Gaz brut (61 m3) Houille brute (46 kg) Pétrole du puits (324 kg) Minerai d’uranium(4g) Minerai de fer (0,0221g) Calcaire (90 kg) Sel de gemme (28 kg) COV (2,86 kg) Méthane (1,64 kg) particules (8 kg) CO2 (1300 kg) SO2 (12,5 kg) NO2 (3.6 kg) Déchets émission vers l’eau, le sol et l’air,… … Nous avons d’un coté les entrants venant de la nature (ressources naturelles) et de l’autre les sortants (émissions dans l’air, l’eau et le sol) après l’affinage de la bauxite, Cette inventaire va nous permettre de réaliser le calcul des différents indicateurs environnementaux Il faut donc réaliser cette inventaire pour l’ensemble des processus, il peut ce faire de deux manières soit directement au prés des entreprises ou à l’aide d’un logiciel ACV tel que simapro ou gabi, bilan produit ne permet pas cette étape selon la norme. Certaine acv s’arrête à ce stade ne faisant aucune interprétation de cette inventaire via une méthode de calcul qui peut être parfois discuté. les 1000 kg d’alumine sont considérés comme un produit, il n’intervienne pas dans l’inventaire. Analyse de cycle de vie

29 Évaluation de l’impact
Définition des objectifs et du champ de l’étude (ISO-14040) Analyse de l’inventaire (AICV) (ISO-14040) Evaluation de l’impact (EICV) Interprétation

30 EVALUATION DE L’IMPACT
Problématique Comment comparer une émission de plomb dans l’eau avec une émission de méthane dans l’air ? Comment comparer toxicité humaine et effet de serre ? Analyse de cycle de vie

31 EVALUATION DE L’IMPACT
Principe de l’évaluation des impacts Il faut agréger les Émissions et extractions des différentes substances en fonction de leur(s) potentiel(s) à causer un ou plusieurs impacts environnementaux. Analyse de cycle de vie

32 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Empreinte écologique m2 équivalent Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie Analyse de cycle de vie

33 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Demande énergétique primaire MJ eq Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie Analyse de cycle de vie

34 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Méthode CML 2000 indicateurs Calcul optionnel Disparition des ressources naturelles Acidification Eutrophisation Destruction de la couche d’ozone Réchauffement climatique Toxicité humaine Écotoxicité eau douce Ecotoxicité eau de mer Écotoxicité des sols Oxydation photochimique Normalisation Analyse de cycle de vie

35 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Méthode CML 2000, caractérisation : pourcentage Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie 2.6 kg eq CO2 soit 2% 145 kg eq CO2 soit 93% 4,5 kg eq CO2 soit 3% Analyse de cycle de vie

36 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Sans unité 1, 1, 29,7 t eq 1,4DB 1, t eq 1,4DB = Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie Méthode CML 2000, normalisation : Analyse de cycle de vie

37 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Méthode Eco-indicateur 99 indicateurs Calcul optionnel Effets cancérigènes Effets respiratoires Changement climatique Radiation Destruction de la couche d’ozone Écotoxicité Acidification/eutrophisation Utilisation des sols Minerais consommés Énergies fossiles consommés Caractérisation Dommage Score unique Analyse de cycle de vie

38 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Méthode Eco-indicateur 99 pourcentage Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie Dommage sur la santé humaine Dommage sur les écosystèmes Dommage sur les ressources Analyse de cycle de vie

39 EVALUATION DE L’IMPACT
Quelques méthodes Méthode Eco-indicateur 99 Score unique Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie points

40 EVALUATION DE L’IMPACT
Les logiciels SimaPro 1 méthode de calcul Plusieurs méthodes de calcul Possibilité de créer une méthode de calcul Caractérisation par sous ensemble et par phase du cycle de vie 1 normalisation possible Plusieurs types de normalisation, score unique, Possibilité de créer ou d’actualisé les données Analyse de cycle de vie

41 Interprétation Définition des objectifs et du champ de l’étude (ISO-14040) Analyse de l’inventaire (AICV) (ISO-14040) Evaluation de l’impact (EICV) Interprétation

42 Identifier les priorités d’actions
INTERPRETATION Identifier les priorités d’actions Comment : En vérifiant le choix des limites du système et de l’unité fonctionnelle. En comparant les contributions de chaque étape du cycle de vie. En examinant les contributions de chaque composant du système. En examinant les contributions de chaque fonction du système. Cette phase a pour but d’identifier les étapes du cycle de vie sur lesquelles il faut intervenir pour réduire judicieusement l’impact environnemental. Analyse de cycle de vie

43 Exemples INTERPRETATION
Cafetière, limite du système et unité fonctionnelle : Unité fonctionnelle : Préparer 1L de café 2 fois par jour durant 5 ans. Limite du système: Emballage et filtre inclus L’eau et le café sont exclus car identique dans tous les scénarios envisagés. Analyse de cycle de vie

44 Exemples INTERPRETATION Cafetière par étapes du cycle de vie:
Utilisation Transport Matière première Fabrication Fin de vie Analyse de cycle de vie

45 Exemples INTERPRETATION Cafetière par étapes composants: Carter
Petites pièces Carafe Câbles Utilisation d’énergie Filtres Emballage

46 FIN