1-Presentation Du Cycle de Vie Des Produits

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Presentation Du Cycle de Vie Des Produits

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  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    Cycle de Vie Sommaire

    1 Les tapes du cycle de vie ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 5555

    1.1 Vue globale ...............................................................................................................................................................................5

    1.2 La phase de fin de vie .........................................................................................................................................................6

    2 Les impacts et leur caractrisation ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 7777

    2.1 Les diffrents impacts : .......................................................................................................................................................7

    2.2 Calcul du score dimpact suivant la mthode CML 2000: .................................................................................9

    2.3 Effet de serre ou changement climatique...................................................................................................... 11

    2.3.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 11

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.3.2 Les gaz effet de serre :....................................................................................................................................... 12

    2.3.3 Le calcul du facteur dimpact (caractrisation). ......................................................................................... 13

    2.4 Destruction de la couche dozone stratosphrique............................................................................................ 17

    2.4.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 17

    2.4.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation) ........................................................................................ 18

    2.5 Acidification : ......................................................................................................................................................................... 19

    2.5.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 19

    2.5.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation) ........................................................................................ 20

    2.6 Eutrophisation....................................................................................................................................................................... 21

    2.6.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 21

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.6.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation) ........................................................................................ 22

    2.7 Epuisement des ressources naturelles.................................................................................................................... 23

    2.7.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 23

    2.7.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation) ........................................................................................ 24

    2.8 Toxicit humaine ou impacts toxicologiques ........................................................................................................ 25

    2.8.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 25

    2.8.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation) ........................................................................................ 25

    2.9 Ecotoxicit ou impacts sur les cosystmes ........................................................................................................ 27

    2.9.1 Principe :........................................................................................................................................................................ 27

    2.9.2 Le calcul du facteur dimpact (caractrisation). ......................................................................................... 27

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    3 Analyse du cycle de vie et transfert dimpacts .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 28282828

    3.1 Unit fonctionnelle .............................................................................................................................................................. 30

    3.2 Dmarche de la norme ISO 14044 ............................................................................................................................ 30

    3.2.1 Objectif de ltude .......................................................................................................ErreurErreurErreurErreur ! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.

    3.2.2 Inventaire.........................................................................................................................ErreurErreurErreurErreur ! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.

    3.2.3 Calculs des impacts ...................................................................................................ErreurErreurErreurErreur ! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.

    3.2.4 Interprtations ...............................................................................................................ErreurErreurErreurErreur ! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.! Signet non dfini.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    1 Les tapes du cycle de vie

    1.1 Vue globale

    Le cycle de vie commencent lextraction des matires premires jusqu son limination (fin de vie ou recyclage). Il est ncessaire de prendre en considration toutes les tapes afin dviter un dplacement des problmes (impacts cologiques, conditions sociales).

    La dmarche dco-conception ou dco-construction sinscrit totalement dans ce cycle.

    A chaque tape :

    Un produit consomme de lnergie et des matires premires non renouvelables ; Un produit cre des impacts sur lair, leau, le sol.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    1.2 La phase de fin de vie

    Plusieurs scnarios possibles pour la fin de vie des produits :

    Recyclage Enfouissement Incinration Compostage

    Le recyclage a videmment un cot environnemental et nergtique mais celui-ci est gnralement compens par les impacts vits de la production de matire vierge.

    Pour les matriaux non-renouvelables (plastique, verre, mtal) le recyclage prsente moins dimpacts (GES et consommation nergtique) que lenfouissement et lincinration

    Pour les matriaux renouvelables (papier, carton) le recyclage a : Plus dimpacts que lincinration si lnergie produite par lincinrateur remplace des

    carburants fossiles Moins dimpacts que lincinration si lnergie produite par lincinrateur remplace des

    biocarburants Gnralement moins dimpacts que lenfouissement

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2 Les impacts et leur caractrisation

    2.1 Les diffrents impacts :

    Le SETAC propose les catgories dimpacts suivantes :

    Catgories dimpacts relatives aux flux entrants

    puisement des ressources non renouvelables puisement des ressources renouvelables loccupation des sols (de lespace)

    Catgories dimpacts relatives aux flux sortants

    rchauffement climatique toxicit cotoxicit destruction de la couche dozone stratosphrique acidification eutrophisation radiation radioactive formation de photo oxydant nuisances

    Suivant la mthode de calcul utilise, les impacts calculs peuvent tre diffrents :

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    Impacts valus

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.2 Calcul du score dimpact suivant la mthode CML 2000:

    Toutes les substances, ont un effet plus ou moins important sur les catgories dimpacts. Il faut donc calculer pour chaque catgorie un score en fonction de chaque substance mise ou extraite.

    Pour chaque impact, le score dimpact est calcul de la manire suivante :

    =s

    sisi MFCS ,

    Si : score pour limpact i

    FCs,i : facteur de caractrisation de la substance pour limpact i

    Ms : masse de la substance s

    Le facteur de caractrisation dune substance est dfini par un organisme rfrent dans le domaine

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    Facteur de

    caractrisation

    Substance de

    rfrence

    unit Organisme rfrent

    Rchauffement

    climatique

    GWP Dioxyde de

    carbone CO2

    Kg q

    CO2

    SETAC (IPCC) ou GIEC

    Destruction de la

    couche dozone

    ODP Le fron 11 CFC-11 Kg q

    CFC-11

    SETAC (IPCC) ou GIEC et

    WMO

    Acidification AP Dioxyde de soufre

    SO2

    kg q

    SO2

    SETAC

    Eutrophisation NP phosphate PO43- Kg q

    PO4

    SETAC

    Emission de photo

    oxydant

    POCP Ethylne C2H4 Kg q

    C2H4

    SETAC et AQG

    Toxicit humaine HTP Di chlorobenzne

    1,4 DB

    Kg q

    1.4 DB

    RIVM

    USES 2.0

    Ecotoxicit de

    lcosystme marin

    AETP Et SETP Di chlorobenzne

    1,4 DCB

    Kg q

    1.4 DB

    RIVM

    USES 2.0

    Ecotoxicit de

    lcosystme

    terrestre

    TETP Di chlorobenzne

    1,4 DCB

    Kg q

    1.4 DB

    RIVM

    USES 2.0

    Ecotoxicit de

    lcosystme deau

    douce

    AETP Et SETP Di chlorobenzne

    1,4 DCB

    Kg q

    1.4 DB

    RIVM

    USES 2.0

    Epuisement des

    ressources fossiles

    ADF Antimoine

    Sb

    Kg q

    Sb

    CML

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    2.3 Effet de serre ou changement climatique 2.3.1 Principe :

    Il existe au sein de notre atmosphre des gaz (les "gaz effet de serre"), prsents en petite quantit, qui jouent pour notre plante exactement le mme rle que la vitre dune serre. Ces gaz n'empchent pas la lumire du soleil d'arriver jusqu' nous (ils sont trs transparents au rayonnement solaire), mais empchent le rayonnement infrarouge mis par le sol de repartir vers l'espace. Ils font ainsi office de "couvercle" en retenant prisonnire, en quelque sorte, l'nergie donc nous avons une temprature relativement leve - prs du sol.

    Si le chauffage supplmentaire du sol li cet effet de serre n'existait pas, la surface terrestre aurait une temprature moyenne de -18C plutt que de +15 C, rendant notre plante tout fait inhospitalire pour les bipdes que nous sommes. L'effet de serre de notre atmosphre est donc un phnomne bnfique. Le danger qui est dsign par le terme "effet de serre" correspond un abus de langage. Il faut lui prfrer le terme de "rchauffement climatique", ou mieux encore de "changement climatique". Ce qui est dangereux n'est pas le phnomne lui-mme, parfaitement naturel et essentiel notre existence, mais sa modification rapide du fait de l'homme, modification qui elle est porteuse de graves dangers potentiels. Cette modification ne se rsume pas au seul changement de temprature.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.3.2 Les gaz effet de serre :

    La vapeur d'eau est l'origine de 55% de l'effet de serre. Le gaz carbonique additionnel libr par les activits humaines est responsable de 55% de l'accroissement de l'effet de serre.

    Les principaux gaz effet de serre non-artificiels sont :

    la vapeur d'eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2), le mthane (CH4), le protoxyde d'azote (N2O) et l'ozone (O3).

    Les gaz effet de serre industriels incluent des gaz fluors comme :

    les chlorofluorocarbures (CFC) et HCFC-22 comme le fron,

    le perfluoromthane (CF4) l'hexafluorure de soufre (SF6).

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    2.3.3 Le calcul du facteur dimpact (caractrisation).

    Substance de rfrence : CO2

    Le GWP (Global Warming Potential ou potentiel de rchauffement climatique (PRG)) est utilis pour calculer le facteur de caractrisation de l'effet de serre. Le GWP d'une substance est dfini comme tant l'intgration, sur un laps de temps donn, du "forage radiatif" (i.e. augmentation ou diminution de l'change d'nergie par rayonnement) gnr par un kg de ce gaz, inject instantanment dans l'atmosphre. Le GWP est rapport au CO2 et il se calcule pour chaque gaz effet de serre de la manire suivante :

    GWPi =ai ci (t)dt

    0

    T

    aCO2cCO2 (t)dt0

    T

    Avec :

    ai : absorption de la radiation thermique suite une augmentation de la concentration du gaz i

    ci(t) : concentration du gaz i restant au temps t aprs son mission T : nombre d'annes sur lesquelles l'intgration a t effectue.

    L'intensification de l'effet est value suivant l'quation :

    Effet de serre (kg) = GWPii * Qti de la substance mise (kg)

    Le GWP est dpendant de la dure de l'chelle de temps choisie. Pour les effets long terme, l'chelle 100 500 ans est souhaitable quand il s'agit d'effets cumulatifs, alors que les chelles, allant de 20 50 ans, donnent une meilleure indication sur les effets court terme des missions. En gnral, dans les ACV on utilise 100 ans.

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    PRG ou GWP chelle considre Gaz Dure de vie (ans)

    20 ans 100 ans 500 ans

    Mthane 12 62 23 7

    Oxyde nitreux 114 275 296 156

    HFC-134a

    (hydrofluorocarbone)

    13,8 3300 1300 400

    HFC-23

    (hydrofluorocarbone)

    260 9400 12000 10000

    Hexafluorure de

    soufre

    3200 15100 22200 32400

    gaz effet de serre Appellation commerciale ou utilisation formule dure de sjour (ans)

    PRG ou GWP 100 ans

    vapeur d'eau H2O < 1 s.o.

    dioxyde de carbone CO2 200

    (variable) 1

    mthane Issu de la fermentation organique, gaz naturel

    CH4 12 3 23

    protoxyde d'azote Gaz propulseur pour la crme chantilly Code europen E942

    N2O 120 310

    dichlorodifluoromthane (CFC-12)

    Fron-12 nest plus utilis suite rglementation remplace par lISCEON 39TC ou deepcool

    CCl2F2 102 6 200 - 7 100

    chlorodifluoromthane (HCFC-22)

    Fron -22 Agent rfrigrant interdit partir de 01/2015. Interdit la production depuis 01/2008

    CHClF2 12,1 1 300 - 1 400

    ttrafluorure de carbone 6

    Fron 14 Halon 14 CF4 50 000 6 500

    hexafluorure de soufre Production daluminium et de semi-conducteur

    SF6 3 200 23 900

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    Comparison of 100-Year GWP Estimates from the

    IPCC's Second (1996) and Third (2001) Assessment

    Reports

    Gaz 1996 IPCC

    GWP

    2001 IPCC

    GWP

    Dioxyde de carbone 1 1

    Methane 21 23

    Oxyde nitreux 310 296

    HFC-23 11,700 12,000

    HFC-125 2,800 3,400

    HFC-134a 1,300 1,300

    HFC-143a 3,800 4,300

    HFC-152a 140 120

    HFC-227ea 2,900 3,500

    HFC-236fa 6,300 9,400

    Perfluoromethane

    (CF4) 6,500 5,700

    Perfluoroethane

    (C2F6) 9,200 11,900

    Sulfur Hexafluoride

    (SF6) 23,900 22,200

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    Pour l'quivalent carbone, on part du fait qu'un kg de CO2 contient 0,2727 kg de carbone. L'mission d'un kg de CO2 vaut donc 0,2727 kg d'quivalent carbone. Pour les autres gaz, l'quivalent carbone vaut :

    quivalent carbone = PRG x 0,2727

    Remarques Des incertitudes sont invitablement lies au choix de l'chelle de temps, car chaque gaz effet de serre une dure de vie diffrente dans l'atmosphre. les effets indirects ne sont pas pris en compte, par exemple les gaz comme les NOx peuvent contribuer l'effet de serre. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) tient priodiquement des meetings et labore des rapports sur le sujet (1990, 1992). Dans ces rapports, on identifie les sources anthropogniques et naturelles, on dcrit les incertitudes sur l'effet de serre et les gaz effet de serre, et enfin on intgre tous les nouveaux progrs dans le modle GWP.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.4 Destruction de la couche dozone stratosphrique

    2.4.1 Principe :

    Lozone se trouve naturellement dans lair des concentrations plus ou moins importantes en fonction de laltitude. Sa concentration est maximale entre 20 et 25 km daltitude environ, et cest cela que lon appelle la couche dozone.

    A quoi sert la couche dozone ?

    Le soleil nous envoie de lnergie sous forme de particules contenant chacune des niveaux diffrents dnergie : les plus connues sont les photons, qui constituent la lumire visible, les infrarouges, que nous ressentons sous forme de chaleur, et les ultraviolets, dont nous devons nous protger lorsque nous nous exposons au soleil sous peine dattraper des coups de soleil, voire des cancers de la peau, mais qui nous permettent aussi de bronzer et de synthtiser la vitamine D.

    Lorsquun rayon ultraviolet rencontre une molcule dozone, il la casse en deux : une molcule de dioxygne (O2) et un atome doxygne qui va vite aller se recombiner avec un autre atome doxygne car il ne peut pas rester tout seul bien longtemps comme a. Lors de cette raction chimique, le rayon ultraviolet est absorb par la molcule dozone. En dautres termes, la molcule dozone utilise la quantit dnergie contenue dans le rayon ultraviolet pour se diviser en deux : si on ne lui apporte pas cette quantit dnergie, elle restera sous forme dozone. Cest par ce phnomne que la couche dozone nous protge des rayons ultraviolets, en utilisant leur nergie, c'est--dire en les absorbant. Sans ce phnomne, qui empche 99% des rayons UV darriver jusqu nous, la vie sur Terre ne serait pas possible car nous serions tous brls. Voil pourquoi il est important de prserver la couche dozone. Maintenant, voyons ce qui est dangereux pour la couche dozone : ce sont en particulier les CFC et les HCFC, ainsi que les halons. Ces trois noms barbares dsignent des familles de substances contenant des atomes de chlore. Elles sont toutes les 3 vises par le protocole de Montral.

    Le Protocole de Montral est un accord international qui a t pass en 1987 et qui engage les pays qui lont sign prserver la couche dozone en interdisant ou rduisant lusage des produits chimiques qui la menacent.

    Les CFC (chloro-fluoro-carbones) sont, comme leur nom lindique, des molcules qui contiennent du chlore, du fluor et du carbone. Ce sont des gaz utiliss dans les rfrigrateurs, les groupes froids et les climatiseurs. Les plus connus sont le R11 et le R12. Leur usage est interdit depuis 2000.

    Les HCFC (hydro-chloro-fluoro-carbones) contiennent en plus de lhydrogne. Ils sont utiliss dans les mmes applications que les CFC, mais galement comme solvants et arosols. Le plus connu est le R22. Leur usage est interdit dans les appareils neufs depuis 2004. On peut continuer recharger les appareils existants jusquen 2015. Les halons sont utiliss comme agents dextinction incendie. Leur usage est interdit depuis 2003.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    Comment ces substances dtruisent-elles la couche dozone ?

    Leur point commun est quelles contiennent du chlore et sont trs stables. Leur stabilit leur permet de rester trs longtemps dans la stratosphre, et de gagner la couche dozone, o elles sont casses par les rayons ultraviolets et librent leur atome de chlore. Cet atome de chlore va alors ragir avec les molcules dozone et les casser en 2, tout comme le font les rayons ultraviolets. La diffrence, cest quun rayon UV est absorb par cette raction, il ne peut donc la produire quune seule fois, tandis quun atome de chlore peut casser plusieurs milliers de molcules dozone.

    2.4.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation)

    Substance de rfrence : CFC-11 (fron 11)

    Comme pour l'effet de serre, un indice relatif a t aussi dfini pour exprimer la contribution d'une substance la destruction de la couche d'ozone : ODP (Ozone Depletion Potential). L'ODP est dfini comme tant le rapport entre la dissociation d'ozone dans son tat d'quilibre cause par des missions annuelles (flux en kg/an) de la quantit d'une substance mise et la dissociation d'ozone dans son tat d'quilibre cause par la mme quantit de CFC-11. Cette dfinition mne l'quation suivante :

    ODPi = O3[ ]i O3[ ]CFC11

    [O3]i : Dissociation de l'ozone dans son tat d'quilibre cause par des missions annuelles (flux en kg/an) de la quantit d'une substance mise. La destruction de la couche d'ozone stratosphrique est value suivant l'quation suivante:

    Destruction de l ozone ODP Qt kgi (kg) = de la substance mise ii

    ' * ( )

    Remarque : Les ODP sont ajusts rgulirement par le WMO (World Meteorological Organization).

    Aspect temps : Dans le calcul de l'ODP, le facteur temps n'est pas dfini de manire explicite. Toutefois quand on parle de dissociation, cela suppose vitesse, et quand on parle de vitesse, le temps intervient.

    Type de mthode Cette approche est, comme pour le rchauffement global, de type 4, car elle inclut :

    une analyse sur le devenir des substances ; une analyse des effets.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.5 Acidification :

    2.5.1 Principe :

    Cest une augmentation de l'acidit d'un sol, d'un cours d'eau ou de lair en raison des activits humaines. Ce phnomne peut modifier les quilibres chimiques et biologiques et affecter gravement les cosystmes. Laugmentation de lacidit de lair est principalement due aux missions de SO2, NOx et HCl, lesquels, par oxydation, donnent les acides HNO3 et H2SO4. Les pluies acides qui en rsultent ont un pH voisin de 4 4,5(pluie normale pH 5,6). Ces gaz sont essentiellement dus la combustion de matire fossile par lHomme, mais galement aux ruptions volcaniques, la foudre, la dcomposition biologique, aux ocans, aux feux de forts

    En ce qui concerne, laction humaine sur notre environnement, les usines, le chauffage et la circulation automobile sont les causes principales.

    Les pluies acides constituent le phnomne rsultant de la pollution de lair par les oxydes de soufre (SO2) produits par lusage de combustibles fossiles riches en soufre ainsi que des oxydes dazote (NOx) qui se forment lors de toute combustion de latmosphre. Dautre produits tel que le dioxyde de carbone (CO2) et les acides fluorhydrique agissent mais beaucoup moins sur la formation des pluies acides.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.5.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation)

    Substance de rfrence : SO2 (dioxyde de soufre)

    Comme Vermeire et Al. (1992) lont suggr, un AP (Acidification Potential) a t dvelopp. L'AP est dfini comme le rapport entre le nombre des quivalents du potentiel H+ (vi) par l'unit de poids de la substance i (Mi) et le nombre des quivalents du potentiel H+ par l'unit de poids d'une substance de rfrence. On prend le dioxyde de soufre (SO2) comme rfrence ce qui donne l'quation suivante pour l'indice.

    APi =i

    Mi SO2 MSO2

    APi : facteur dacidification potentiel pour la substance i

    Mi : masse en kg par mole de la substance i

    Vi : nombre des quivalents du potentiel H+

    On obtient la contribution d'un produit cet effet en multipliant pour toutes les substances l'AP avec la quantit mise (m) puis en additionnant sur toutes les substances :

    ii

    i mAPkgionAcidificat = )(

    Remarque :

    Seul 5 substances sont rfrences comme tant gnrateur dacidification

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.6 Eutrophisation

    2.6.1 Principe :

    Naturelle ou accidentelle, leutrophisation est un enrichissement excessif des milieux aquatiques en sels nutritifs, surtout le phosphore et lazote. Ces derniers sont un engrais pour les plantes, algues ou bactries, qui se dveloppent alors de manire excessive. Leur dcomposition provoque une chute de la quantit doxygne rduisant ainsi le nombre despces animales et vgtales aquatiques. L'eutrophisation peut atteindre les eaux douces, sales, le milieu marin comme les milieux continentaux, les eaux profondes comme les eaux superficielles. Les inconvnients principaux de l'eutrophisation sont la diminution de la biodiversit et de la qualit de l'eau en tant que ressource. Elle a des effets ngatifs sur le tourisme (avec souvent comme consquences visibles la perte de transparence, dveloppement d'odeurs et envasement).

    La mthode utilise par le CML est appele "approche phosphate quivalent (Phosphate-equivalents approach). La contribution d'une substance l'eutrophisation est exprime par l'indice NP (Nutrification Potential).

    Chane cause-effet

    mission des substances eutrophisantes (intervention) ; Perturbation de l'quilibre des nutriments (effet de 1er ordre) ; Nutrification (effet de 2me ordre) ; Diminution de la biodiversit (effet de 3me ordre) ; etc.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.6.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation)

    Substance de rfrence : PO43- (compos phosphat)

    Ce thme exprime l'effet d'une consommation accrue de l'oxygne dans les milieux aquatiques et terrestres suite une mission des composs azots et phosphors. La contribution d'une substance est exprime par l'indice NP (Nutrification Potential). Le NP est calcul en se basant sur la composition moyenne des algues comme rfrence (Eijsackers et al. 1985) car elle est considre comme reprsentative de la composition moyenne de la biomasse. Il est dfini comme le rapport entre le potentiel de biomasse en quivalents d'azote par la quantit mise d'une substance i (Mi) et le potentiel de biomasse en quivalents d'azote par la quantit mise d'une substance de rfrence (Mref) comme PO43- ce qui donne l'quation :

    NPi =i

    Mi

    PO43 M

    PO43

    NPi : facteur deutrophisation potentiel pour la substance i

    Mi : masse en kg par mole de la substance i

    Vi : potentiel de biomasse en quivalent d'azote.

    ii

    i mNPkgtionEutrophisa = )(

    Remarque :

    Dans le NP, l'aspect temps n'est pas pris en compte. A travers le modle utilis, il apparat que tout nutriment peut avoir un effet eutrophisant, alors que

    le processus d'eutrophisation ne se dclenche qu partir d'un certain seuil. L'eutrophisation est maximale pour les concentrations moyennes et minimales pour les faibles et

    fortes concentrations, l'volution de la courbe dose/rponse est sigmodale, alors que dans le modle CML elle est suppose linaire.

    La caractrisation est limite aux composs azots, phosphors et carbons. D'autres nutriments ayant des capacits eutrophisantes ne sont pas caractriss.

  • STI2D Cycle de vie et Impacts

    2.7 Epuisement des ressources naturelles

    2.7.1 Principe :

    puisement des ressources naturelles non renouvelables (abiotique) : Une ressource naturelle est considre comme non renouvelable si elle ne se rgnre pas dans

    des dlais qui lui permette dtre exploite continuellement. Par exemple, bien que les combustibles fossiles (charbon, ptrole) soient continuellement en formation, le taux de transformation de la matire organique est tellement long (millions dannes) que cette ressource est considre non renouvelable. Il est donc de notre devoir de regarder vers le futur face lpuisement prvisible des ressources non renouvelables. Un grave problme est que nos socits sont largement dpendantes des nergies fossiles, une source d'nergie qui est appele disparatre.

    Chane cause-effet

    Extraction des matires premires abiotiques (intervention) ; Dcroissance du stock des rserves (effet de 1er ordre) ; Epuisement des ressources abiotiques (effet de 2me ordre) ; Manque des ressources abiotiques (effet de 3me ordre) ; etc.

    puisement des ressources naturelles renouvelables (biotique) : Lpuisement des ressources naturelles renouvelables survient quand leur taux dextraction ou

    dutilisation est suprieur leur taux de rgnration. Les exemples sont nombreux : pches, forts, sols arables, etc. Afin dviter des situations comme celle de lextinction presque totale de la morue dans latlantiques cause de la surpche abusive.

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    2.7.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation)

    Substance de rfrence : Sb (Antimoine)

    Les chercheurs du CML proposent dintroduire, dans le calcul du facteur dpuisement des ressources naturelles, la notion de rserve extractible prouve et de quantit extraite par an. Ceci pour toutes ressources dont les rserves sont supposs disparatre dans une centaine danne.

    Rf

    Rf

    i

    ii DR

    RR

    DRADP2

    2 =

    ADPi : facteur dpuisement de la ressource i Ri : rserve de base prouve de la ressource i (kg) RRf : rserve de base de lantimoine (substance de rfrence) (kg) DRi : indice de quantit extraite (ds accumulation) de la rserve de la ressource i (kg.an-1) DRRf : indice de quantit extraite (ds accumulation) de la rserve de la ressource i (kg.an-1)

    Lpuisement de la substance se dtermine de la manire suivante :

    ii

    i mADPkgEpuisement = )(

    Remarque :

    La procdure d'valuation propose par le CML suscite les remarques suivantes :

    L'agrgation des donnes ne laisse pas apparatre les matires prioritaires. La taille des rserves n'est pas une donne prcise car elle dpend de conditions du march comme le

    prix de la matire premire, des efforts d'exploration et des techniques d'extraction disponibles.

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    2.8 Toxicit humaine ou impacts toxicologiques 2.8.1 Principe :

    On entend par toxicit humaine ou impacts toxicologiques, lvaluation de la toxicit dun produit ou dune substance sur ltre humain. En dautre terme il sagit dvaluer les risques pour la sant humaine dune substance. Le terme toxicit est rserv laction des polluants sur ltre humaine. La toxicit varie en fonction de la voie dexposition lagent toxique, de sa formulation, de sa concentration, du temps dexposition de lindividu. Chane cause effet

    mission des substances toxiques (intervention) ; Absorption des substances toxiques par l'homme (effet de 1er ordre) ; Dommage sur la sant humaine (effet de 2me ordre) ; Maladie ou mort de l'homme (effet de 3me ordre) ; etc.

    2.8.2 Le calcul du facteur dimpact : (caractrisation)

    Substance de rfrence : 1,4 DCB (1,4 dichlorobenzne)

    On ne parle plus de facteur dimpact mais de facteur de risque. Celui-ci est dfini de la mme manire que les autres impacts en prenant comme substance de rfrence, le 1,4 dichlorobenzne (1,4 DCB).

    Le potentiel de toxicit humaine (HTP) prend en compte la voie dexposition (cutane, inhalation, absorption), le compartiment dorigine de la substance (eau, air, sol) et lchelle gographique.

    On peut prsenter de faon simplifie le calcul du facteur :

    cesubsladeeffetsansniveaucesubslademissionaprsestimositiondniveauFR

    tantanexp'

    =

    De faon plus complexe :

    =

    =

    =nr

    r csrfr

    Rfr

    ir

    csircsi PDI

    HLVHLV

    PDIHTP

    1 ,,,

    ,

    ,

    ,,,

    ,,

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    csiHTP ,, : Potentiel de toxicit humaine de la substance i lchelle gographique s aprs lmission dans le compartiment c.

    csirPDI ,,, : Dose journalire dabsorption prdite via la voie dexposition r de la substance i une chelle gographique s dans le compartiment c (kg.kgcorporel-1.j-1).

    irHLV , : Valeur limite pour lhomme par la voie dexposition r de la substance i (kg.kgcorporel-1.j-1).

    RfrHLV , : Dose journalire dabsorption prdite via la voie dexposition r de la substance de rfrence une chelle gographique s dans le compartiment c (kg.kgcorporel-1.j-1).

    csrfrPDI ,,, : Valeur limite pour lhomme par la voie dexposition r de la substance de rfrence (kg.kgcorporel-1.j-1).

    Le calcul de limpact se calcule de la manire suivante :

    Impacts toxicologiques (kg q 1,4 DCB)= cim

    c

    n

    ici mHTP ,

    1,

    =

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    2.9 Ecotoxicit ou impacts sur les cosystmes 2.9.1 Principe :

    On entend par cotoxicit, lvaluation de la toxicit dun produit ou dune substance sur tous organismes vivants lhomme tant exclu. En dautre terme il sagit dvaluer les risques pour lcosystme (plantes, animaux, micro-organismes qui interagissent entre eux et avec le milieu dans lequel ils vivent) dune substance. Le terme cotoxicit est rserv laction des polluants sur tout organisme vivant. Lcotoxicit varie en fonction de la voie dexposition lagent toxique, de sa formulation, de sa concentration et du temps dexposition de lorganisme. Chane cause effet

    mission des substances toxiques (intervention) ; Absorption des substances toxiques par lorganisme (effet de 1er ordre) ; Modification de la biodiversit (effet de 2me ordre) ; Dommage sur lcosystme disparation despce (effet de 3me ordre) ; etc.

    2.9.2 Le calcul du facteur dimpact (caractrisation).

    Substance de rfrence : 1,4 DCB (1,4 dichlorobenzne)

    On ne parle plus de facteur dimpact mais de facteur de risque. Celui-ci est dfini de la mme manire que les autres impacts en prenant comme substance de rfrence, le 1,4 dichlorobenzne (1,4 DCB).

    5 potentiels dcotoxicit ont t dfini partir de 4 compartiments de rfrence (eau douce, milieu marin, terrestre et sdiment) :

    Potentiel dcotoxicit aquatique deau douce (AETPdouce) ; Potentiel dcotoxicit aquatique deau sale (AETPmarin) ; Potentiel dcotoxicit des sdiments deau douce (SETPdouce) ; Potentiel dcotoxicit des sdiments deau sale (SETPmarin) ; Potentiel dcotoxicit terrestre (TETP).

    Le calcul de limpact cotoxique se fait en multipliant les potentiels par les rsultats dinventaire en tenant compte des compartiments dmission.

    Chaque impact est ensuite sommer par substance pour obtenir une valeur pour limpact sur les cosystmes.

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    3 Analyse du cycle de vie et transfert dimpacts

    Lapproche du cycle de vie peut se faire :

    Multi-tapes : prise en compte de toutes les tapes du cycle de vie du produit (depuis lextraction des matires premires jusqu la fin de vie du produit, en passant par la fabrication, la distribution, lutilisation).

    Multicritres : prise en compte de lensemble des impacts environnementaux gnrs (matires premires, nergie, prservation de la biodiversit, pollution de leau, de lair, des sols, dchets, bruit).

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    Lanalyse multicritres et multi tapes vite tout transfert dune phase une autre ou dun impact un autre. Il est donc ncessaire dinventorier un maximum de paramtres (quantit de matire et dnergie utiliss, procds de fabrication, type de transport,) afin de mener lanalyse la plus exhaustive possible.

    Cette Analyse de Cycle de Vie (ACV) est contenue dans la srie de norme ISO 14040. Plusieurs objectifs peuvent justifier la mise en uvre de ces analyses :

    Publier une information produit ; Concevoir ou reconcevoir ; Respecter le cadre rglementaire.

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    3.1 Unit fonctionnelle

    Lunit fonctionnelle (UF) est la grandeur quantifiant la fonction principale du systme. LUF sert de base pour permettre la comparaison de diffrents scnarios.

    Produit Le service offert Dure du service offert

    Unit fonctionnelle

    Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine

    1 an Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine pendant 1 an

    Sac de caisse

    Transporter 10 l de marchandise 3 fois par semaine

    1 an Transporter 10 l de marchandise 3 fois par semaine pendant 1 an

    3.2 Dmarche de la norme ISO 14044