iSpring Le cycle de vie (Module ET302)

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Formation des enseignants
L’ ANALYSE DU CYCLE DE VIE
Parcours : Développement durable et efficacité énergétique globale des systèmes
Module : ET302
Formation des enseignants
Un cadre normé
INTRODUCTION
Définition des objectifs
et du champ de l’étude
(ISO-14040)
Analyse de l’inventaire
(AICV)
(ISO-14040)
Evaluation de l’impact
(EICV)
(ISO-14040)
Interprétation
(ISO-14040)
Formation des enseignants
INTRODUCTION
Principe de l’Analyse du Cycle de Vie
Formation des enseignants
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)
(ISO-14040)
Interprétation
(ISO-14040)
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Objectif de l’étude
Selon la norme 14040 :
« 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 »
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Objectif de l’étude
Objectif de l’ACV
Public visé
Information sur un
produit existant
Consommateur
Répondre à une
Producteur ,
réglementation d’un consommateur
produit
Développement de
nouveaux produits
Élaboration de
stratégie politique
Interne puis
consommateur
Gouvernement
Décideur politique
Formation des enseignants
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 ?
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les fonctions du ou des systèmes étudiés
PIEDS
SOLS
A quoi, à qui cela
sert-il ?
Sur qui, sur quoi
cela agit-il ?
CHAUSSURES
Protéger les pieds du milieu extérieur
Pourquoi ce besoin existe-il ?
Peut-on comparer tous les types de chaussures ?
Formation des enseignants
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
…
Sols
Pieds
FP1
FP2
FC
CHAUSSUR
ES
Réglementa
tion
FC1
Milieu
extérieur
Regard
extérieur
FP1 : Protéger le pieds du sol
FP2 : éviter la transpiration des pieds
FC1 : être esthétique
…
Formation des enseignants
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.
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle
Produit
Le service offert
Sac de
caisse
Transporter 20l de
marchandises 2
fois par semaine
Transporter 10 l
de marchandise 3
fois par semaine
Durée du
service offert
1 an
1 an
Unité fonctionnelle
Transporter 20l de
marchandises 2
fois par semaine
pendant 1 an
Transporter 10 l de
marchandise 3 fois
par semaine
pendant 1 an
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle
Produit
Service offert
Durée du service
offert
Unité
fonctionnelle
Sèchemains
1 paire de
main séchées
-
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
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
L’unité fonctionnelle
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système
Formation des enseignants
OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE
Les limites du système
FAST FOOD
RESTAURANT TRADITIONNEL
Chaine de production agronomique
Chaine de production agronomique
Transport
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
Nettoyage chauffage éclairage du
restaurant
Gestion des déchets d’emballage, de
nourriture
Gestion des déchets d’emballage, de
nourriture
Formation des enseignants
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.
Formation des enseignants
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.
Formation des enseignants
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).
Formation des enseignants
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)
(ISO-14040)
Interprétation
(ISO-14040)
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
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.
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
Flux de référence
Produit
Unité
fonctionnelle
Cabas 20L, durée de vie
6mois
Sac PE 10L, usage
unique
Flux de référence
2 cabas de 20L
Transporter 20l de
marchandises 2
fois par semaine
pendant 1 an
208 sac PE 10L
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
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)
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
Flux de référence
Produit
Unité fonctionnelle Flux de référence
Durée de vie 1 an
Durée de de vie 6 mois
Courir 15km 3 fois
par semaine
pendant 2 ans
2 paires de baskets
6 paires de lacets
4 paires de baskets
6 paires de lacets
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
Flux de référence
Produit
Unité fonctionnelle Flux de référence
100 000 cycles
1/100 000 porte serviette
1,5 serviettes
50 000 cycles
1 paire de main
séchée
1/50 000 sèche main
900 Wh
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
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
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
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 15600 kWh d’énergies
1930 kg bauxite
brute
1000 kg
Laminage
Électrolyse
d’alumine
510 kg de ferraille
Recyclage
d’aluminium
15600
Fabriquer 1000 kg d’aluminium
kWh
Affinage
Inventaire de production
usine
1000 kg
d’aluminium
laminé
Limite de système
ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE
Formation des enseignants
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.
1930 kg bauxite brute
Lignite brute (43 kg)
Gaz brut (61
COV (2,86 kg)
m3)
Méthane (1,64 kg)
Houille brute (46 kg)
Pétrole du puits (324 kg)
Minerai de fer (0,0221g)
Minerai d’uranium(4g)
Calcaire (90 kg)
Sel de gemme (28 kg)
…
1000 kg
d’alumine
particules (8 kg)
Affinage
CO2 (1300 kg)
SO2 (12,5 kg)
NO2 (3.6 kg)
Déchets
émission vers l’eau, le sol et l’air,…
Formation des enseignants
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)
(ISO-14040)
Interprétation
(ISO-14040)
Formation des enseignants
Problématique
EVALUATION DE L’IMPACT
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 ?
Formation des enseignants
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.
Résultats
d'inventaires
Impacts potentiels
(Midpoint)
CO2
Changement
climatique
CH4
Destruction de la
couche d'ozone
Santé humaine
HCFC22
SO2
Formation d'ozone
photochimique
NOx
Acidification
PCB
Cd
HCI
VOC
Bauxite
Cuivre
Dommages
(endpoint)
Ressources
naturelles
Eutrophisation
Ecotoxicité
Toxicité
humaine
Disparition des
ressources
Qualité des
écosystèmes
Formation des enseignants
Quelques méthodes
800
m2 équivalent
EVALUATION DE L’IMPACT
Empreinte écologique
600
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
400
200
0
empreinte écologique
Formation des enseignants
Quelques méthodes
Demande énergétique primaire
4000
MJ eq
EVALUATION DE L’IMPACT
5000
3000
2000
1000
0
-1000
demande énergétique primaire
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
Formation des enseignants
Quelques méthodes
EVALUATION DE L’IMPACT
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
Formation des enseignants
Quelques méthodes
145 kg eq
CO2 soit 93%
pourcentage
EVALUATION DE L’IMPACT
Méthode CML 2000, caractérisation :
2.6 kg eq CO2
soit 2%
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
4,5 kg eq CO2
soit 3%
Formation des enseignants
Quelques méthodes
Sans unité
EVALUATION DE L’IMPACT
Méthode CML 2000, normalisation :
29,7 t eq 1,4DB
1,13.1011
1,78 10 -10
= 2.62 10 -10
t eq 1,4DB
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
1,03 10 -11
Formation des enseignants
Quelques méthodes
EVALUATION DE L’IMPACT
Méthode Eco-indicateur 99
indicateurs
Effets cancérigènes
Effets respiratoires
Changement climatique
Radiation
Destruction de la couche d’ozone
Écotoxicité
Acidification/eutrophisation
Utilisation des sols
Minerais consommés
Énergies fossiles consommés
Calcul optionnel
Caractérisation
Dommage
Score unique
Formation des enseignants
Quelques méthodes
pourcentage
EVALUATION DE L’IMPACT
Méthode Eco-indicateur 99
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
Dommage sur la santé
humaine
Dommage sur les
écosystèmes
Dommage sur les
ressources
Formation des enseignants
Quelques méthodes
10
8
points
EVALUATION DE L’IMPACT
Méthode Eco-indicateur 99
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
6
4
2
0
Score unique
Formation des enseignants
Les logiciels
EVALUATION DE L’IMPACT
SimaPro
1 méthode de calcul
Caractérisation par sous
ensemble et par phase du
cycle de vie
1 normalisation possible
•Plusieurs méthodes de
calcul
•Possibilité de créer une
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
Caractérisation par sous
ensemble et par phase du
cycle de vie
Plusieurs types de
normalisation, score
unique,
Possibilité de créer ou
d’actualisé les données
Plusieurs types de
normalisation, score
unique,
Possibilité de créer ou
d’actualisé les données
Formation des enseignants
Interprétation
Définition des objectifs
et du champ de l’étude
(ISO-14040)
Analyse de l’inventaire
(AICV)
(ISO-14040)
Evaluation de l’impact
(EICV)
(ISO-14040)
Interprétation
(ISO-14040)
Formation des enseignants
Identifier les priorités d’actions
Comment :
INTERPRETATION
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.
Formation des enseignants
Exemples
Cafetière, limite du système et unité fonctionnelle :
INTERPRETATION
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.
Formation des enseignants
Exemples
INTERPRETATION
Cafetière par étapes du cycle de vie:
Matière première
Fabrication
Utilisation
Transport
Fin de vie
Formation des enseignants
Exemples
INTERPRETATION
Cafetière par étapes composants:
Carter
Petites pièces
Carafe
Câbles
Utilisation d’énergie
Filtres
Emballage
Formation des enseignants
FIN

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