ECOLE CENTRALE MARSEILLE

Parcours Environnement et Dveloppement Durable

Projet EoliennesComparaison des Analyses du Cycle de Vie de deux types doliennes : oliennes industrielles et oliennes domestiques.

Elsa Ouvrard Chao Wang Damien Weck David Zuniga

01/05/2012

SommaireIntroduction......................................................................................................................................... 3 1. Comparaison des diffrentes filires de production dlectricit ................................................... 5 1.1. 1.2. 1.3. 2. 3. Prsentation des filires les plus rpandues ........................................................................... 5 Emissions de gaz effet de serre ............................................................................................ 6 Autres lments de comparaison ........................................................................................... 6

Analyse de Cycle de Vie. .................................................................................................................. 8 Champ dtude. ............................................................................................................................. 10 3.1. 3.2. 3.3. Unit fonctionnelle. ............................................................................................................... 10 Les diffrentes tapes du cycle de vie................................................................................... 10 Recherche de donnes. ......................................................................................................... 10

4.

Eoliennes Industrielles................................................................................................................... 12 4.1. 4.2. Caractristiques de lolienne Vestas V90-3MW .................................................................. 12 Analyse des impacts .............................................................................................................. 12 Impacts par phase de vie ............................................................................................... 13 Impacts par Sous-ensemble : Phase de Production ...................................................... 14 Impacts par Sous-ensemble : Phase de Transports ....................................................... 15 Impacts par Sous-ensemble : Fin de vie ........................................................................ 16

4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.2.4. 5.

Eoliennes Domstiques ................................................................................................................. 17 5.1. 5.2. Caractristiques de lolienne. .............................................................................................. 17 Analyse des impacts .............................................................................................................. 18 Impacts par phase de vie ............................................................................................... 18 Impacts par Sous-ensemble : Phase de Production ...................................................... 19 Impacts par Sous-ensemble : Phase de Transports ....................................................... 20 Impacts par Sous-ensemble : Fin de vie ........................................................................ 21

5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.4. 6.

Comparaison.................................................................................................................................. 22

Conclusion : Quest ce qui vaut mieux pour lenvironnement ? Limite de ltude, regard critique sur notre travail. .......................................................................................................................................... 24 Bibliographie :........................................................................................................................................ 25 Sitographie ............................................................................................................................................ 25

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IntroductionDepuis plusieurs centaines de milliers d'annes la vie terrestre suit son cours dans un environnement alternant priode glacire et non glacire tout en conservant un certain quilibre global. Cette vie est notamment permise par les tempratures clmentes dont nous bnficions grce la prsence du Soleil et de l'atmosphre terrestre. En effet, cette atmosphre trs fine, compose de diffrents gaz et notamment de gaz effet de serre, permet de prserver la surface de la Terre une part de l'nergie reue du Soleil. La stabilit passe de notre plante a t permise par une grande stabilit de la composition de cette couche de gaz sa surface. Grce l'tude des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique nous savons par exemple que la concentration atmosphrique en dioxyde de carbone tait reste comprise entre 200 et 280 parties par millions en volume (ppmv) depuis plusieurs centaines de milliers d'annes alors qu'elle atteint aujourd'hui 360ppmv et volue dsormais de faon exponentielle. En effet, les mesures directes ralises depuis 1957 mettent en vidence une augmentation de la concentration atmosphrique en dioxyde de carbone de 0,4 % par an. Sur deux sicles cette concentration a donc augment de 30%. En parallle, la population humaine a t multiplie par 7, passant d'un milliard de personnes en 1800 7 milliards aujourd'hui. De plus le niveaux de vie moyen a fortement augment et entrain un accroissement de la consommation d'nergie. Cette d'nergie obtenue en grande partie partir de matires fossiles entraine de nombreux rejets dans l'atmosphre. Les missions de CO2 lies l'activit humaine ont donc grandement augment : quasiment nulle en 1800, elle atteigne environ 7 gigatonnes par an aujourd'hui sachant que le stocke atmosphrique est d'environ 750 gigatonnes.

Autres 13%

Production d'nergie 38% Transports 24%

Industrie 25%Rpartition des missions mondiales de CO2 fossile en 1999 (Agence internationale de l'nergie)

L'Homme en est donc venu se demander s'il avait un quelconque lien avec cette augmentation de CO2 dans l'atmosphre. Aprs de nombreuses tergiversations, la conclusion est aujourd'hui que oui, l'Homme peut par son activit avoir une influence sur la composition de l'atmosphre et sur son environnement de faon plus large. Page 3 de 25

Nous pouvons voir sur le diagramme ci-dessus qu'au niveau mondial la plus grande part des missions en CO2 revient la production d'nergie. Pour diminuer notre impact sur la composition atmosphrique il est donc naturel de se tourner vers ce domaine en particulier. Nous pouvons voir par exemple en ce moment le fort dveloppement de moyens de production d'nergie dits propres comme l'olien ou le photovoltaque. Mais sur quels critres se base-t-on pour dterminer si une technique de production d'nergie est meilleure qu'une autre ? Nous essaierons dans la premire partie de ce rapport de comparer les diffrents moyens pour produire de l'lectricit. Ensuite nous verrons une mthode plus complte qu'est l'Analyse de Cycle de Vie et nous l'utiliserons pour comparer deux types d'olienne. Nous pourrons ainsi dterminer laquelle des deux a un impact moindre sur l'environnement.

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1. Comparaison des diffrentes filires de production dlectricit1.1. Prsentation des filires les plus rpandues

De nombreuses filires peuvent tre utilises pour produire de l'lectricit. Voici la rpartition mondiale de celles qui sont le plus utilises :

Autres Ptrole 3% 5% Nuclaire 13% Charbon 41%

Hydraulique 16%

Gaz naturel 21%Rpartition de la production d'lectricit mondiale par moyen de production, anne de rfrence : 2009 (Agence internationale de l'nergie)

Nous prendrons donc en compte le charbon, le gaz naturel, l'hydraulique et le nuclaire auxquels nous rajouterons les trois nergies renouvelables prpondrantes savoir l'olien, le photovoltaque et le bois. Nous noterons que chaque filire de production a ses particularits et qu'il est trs difficile de trouver un critre de comparaison exhaustif. Par exemple certaines rejettent beaucoup de CO2 alors que le nuclaire en rejette trs peu, cependant il produit des composs radioactifs qui seront dangereux pendant des milliers d'annes et dont la squestration engendrera probablement un cot en CO2 qu'il est trs difficile d'estimer. Nanmoins nous commencerons par comparer ces filires sur la base de leurs missions de gaz effet de serre qui est la proccupation principale actuelle tant donn l'impact qu'ils ont sur l'quilibre du climat terrestre. Page 5 de 25

1.2.

Emissions de gaz effet de serre

Quelque soit la technique considre, celle-ci entraine directement ou non une mission de gaz effet de serre. Rcuprer l'nergie du vent ou des rayons solaires ne rejette pas de gaz effet de serre mais il faut construire les panneaux photovoltaques ou les oliennes, les entretenir et les dmonter, voir les recycler en fin de vie. D'un point de vue global voil les missions de gaz effet de serre par technique utilise :

nergie primaire utilise Charbon Cycle combin gaz Nuclaire Hydraulique Biomasse bois (sans replantation) Photovoltaque olienne

missions en grammes quivalent carbone par kWh lectrique 250 120 1,6 1,1 410 16 41 16

Tableau 1 Emissions equivalents en carbonne par kWh produit pour les principales sources dnergie

Avec ce critre nous pouvons donc mettre en avant le nuclaire, l'hydraulique et l'olien qui se dmarquent des autres. Nous remarquons par ailleurs que le charbon engendre de trs gros rejets et que contrairement aux ides reues l'utilisation du bois peut-tre trs nfaste si la ressource n'est pas gr correctement.

1.3.

Autres lments de comparaison

Voici un tableau prsentant quelques impacts supplmentaires sur l'environnement lis l'utilisation du nuclaire, du gaz naturel ou du charbon : Ces donnes concernent les polluants atmosphriques et aquatiques. Polluants Unit de mesure Principaux contaminants atmosphriques Dioxyde dazote (NO2) Dioxyde de soufre Monoxyde de carbone Matires particulaires totales Composs organiques volatils (COV) Page 6 de 25 t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh Nuclaire 12,42 2,45 8,54 0,00 0,61 0,81 Filires de production Charbon 6 712,78 1 676,58 3 907,36 418,11 685,68 25,05 Gaz naturel 1 452,63 720,12 363,32 274,47 20,91 73,81

Autres polluants atmosphriques Plomb et ses composs Mercure et ses composs Arsenic et ses composs Radionuclides Polluants aquatiques Plomb et ses composs Mercure et ses composs Arsenic et ses composs Radionuclides missions de gaz effet de serre (GES ) (q. CO2)Tableau 2 - Tableau rcapitulant quelques impacts environnementaux engendrs par lutilisation du nuclaire, charbon et gaz naturel.

t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh t/TWh

0,09 0,00 0,00 39,85 0,00 0,00 0,19 21,04 1 836,74

22,21 10,59 23,07 0,06 0,47 0,13 1,56 0,00 1 051 215,33

0,61 0,00 0,61 0,92 0,00 0,00 0,00 0,01 540 391,16

Une autre faon de mesurer le risque d'une technologie est d'estimer le nombre de dcs par unit produite : nergie Travailleurs Charbon Ptrole Nuclaire 0,2 6 0,5 1 mini 0,2 2 Morts par gigawatt lectrique par an Public 1,1 11 1 10,1 0,1 1 Total 1,3 17 1,5 11,1 0,3 3

Tableau 3 - Nombre de dcs par unit produite (Organisation mondiale de la sant, 1994).

Encore une fois l'exercice n'est pas facile, le nuclaire arrive encore en tte mais comment estimer le nombre de dcs qu'engendrera la gestion des dchets radioactifs durant plusieurs sicles. Devant la multitude de critres prendre en compte pour raliser une comparaison pertinente, il parat indispensable de ramener chaque lment a une mme unit pour pouvoir estimer l'impact global d'une technologie donne. Pour cela des mthodes ont t mises en place comme celle de l'Analyse de Cycle de Vie (ACV) que nous avons utilise. Celle-ci est prsente dans la partie suivante.

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2. Analyse de Cycle de Vie.L'ACV est une mthode d'valuation environnementale qui permet de quantifier les impacts d'un produit, d'un service, d'une entreprise ou d'un procd. L'ensemble des tapes de la vie du produit est pris en compte depuis l'extraction des matires premires qui le composent jusqu' son limination en fin de vie, en passant par les phases de fabrication, de distribution et d'utilisation. Elle rsulte de l'interprtation du bilan quantifi des flux de matires et nergies lis chaque tape du cycle de vie des produits, exprime en impacts potentiels sur l'environnement. L'enjeu majeur de l'utilisation de l'ACV est d'identifier les principales sources d'impacts environnementaux pour pouvoir amliorer le produit dans son ensemble. Cette meilleure connaissance des impacts associs aux produits peut permettre de hirarchiser les priorits d'amlioration dans une dmarche d'co-conception par exemple.

La premire tape de l'ACV est la dfinition de la fonction du produit. Celle-ci sera utilise pour choisir une unit fonctionnelle. Par exemple pour ampoule, la fonction est d'clairer et l'unit fonctionnelle pourrait tre fournir 1000 heures d'clairage d'intensit donne. Il faut ensuite dterminer les paramtres cls comme la dure de vie et la puissance pour notre ampoule. Nous pourrons ensuite dfinir les flux de rfrence rpondant l'unit fonctionnelle, savoir le nombre d'ampoules ncessaires pour fournir l'clairage considr pendant le temps choisi. Ensuite il faut dfinir les frontires du systme. Est ce que nous prenons en compte l'impact de l'extraction et du transport du ptrole pour le petit bout de plastique prsent dans l'ampoule? Ces frontires dtermines nous devons rechercher pour les tapes et lments retenus les diffrentes informations. De faon gnrale seront retenus: L'acquisition des matires premires et les sources d'nergie Le transport et la distribution Les tapes de production

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L'utilisation du produit La gestion de la fin de vie (recyclage, destruction, entreposage, revalorisation)

L'ACV donnera l'impact des diffrentes tapes du la vie du produit. Ainsi que l'impact global du produit par rapport deux catgories de critres : Les catgories orientes dommages: l'puisement des ressources, l'impact sur la sant humaine, les impacts cologiques. Les catgories orientes problmes: les changements climatique, la destruction de l'ozone stratosphrique, l'acidification, l'eutrophisation, l'formation d'agents photo-oxydants, l'atteinte des ressources abiotiques, l'atteinte des ressources biotiques, l'utilisation des terres, l'impact cotoxicologique, l'impact toxicologique. L'analyse des rsultats peut avoir diffrents intrts. Elle peut notamment permettre d'identifier et aider classer les opportunits d'amlioration d'un systme de produits. Dans notre cas elle servira comparer plusieurs systmes de produits ayant la mme fonction.

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3. Champ dtude.Le but de notre travail tait de comparer deux types dolienne existants : olienne de type industriel et olienne domestique. Comme grande olienne (olienne usage industriel), nous avons choisi lexemple de lolienne Vestas V90-3,0MW. Il sagit dune olienne type quon peut trouver dans les parcs oliens du monde entier. En ce qui concerne la petite olienne nous avons choisi dtudier le cas de lolienne Skystream 3.7 produite par la SouthWest Windpower, aux US

3.1.

Unit fonctionnelle.

Lunit fonctionnelle choisie est la production dune puissance lectrique de 1MW et une dure de vie de 20 ans. Ainsi tous les impacts sont estims par rapport cette unit fonctionnelle. Les rsultats obtenus peuvent donc tre compars avec ceux obtenus lors des ACV dautres mthodes de production dlectricit pour une mme unit fonctionnelle. La dfinition de cette unit fonctionnelle nous permet de dterminer les coefficients dunit fonctionnelle pour les deux types dolienne : Pour la grande : 0,33 (=1MW/3MW) Pour la petite : 417 (=1MW/2,4kW)

3.2.

Les diffrentes tapes du cycle de vie.

Lors de notre tude, nous prenons en compte les phases de production, de transport et de fin de vie. En effet, ce sont les trois phases au cours desquelles les oliennes ont le plus dimpacts sur lenvironnement. Nous ne considrerons donc pas la phase dutilisation qui na que peu dimpact.

3.3.

Recherche de donnes.

Nous nous sommes donc concentrs lors de la recherche de donnes sur la phase de production (matriaux utiliss et masses ou volume correspondants, procds mis en jeu). Les impacts de la phase de transport dans Bilan Produit sont calculs partir de ces donnes, il nous suffit dindiquer la masse transporte sur telle ou telle distance. Ceux de la phase de fin de vie sont calculs automatiquement partir des matriaux utiliss lors de la phase de production.

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Pour simplifier nos recherches nous avons divis lolienne en 5 parties : les fondations, le mt, les pales, la gnratrice le moyeu.Figure 1 - Principaux composants dune olienne

Concernant les donnes pour lolienne Vestas V90-3MW, nous avons trouv toutes les informations sur les fiches descriptives rdiges par le groupe Vestas. La collecte dinformation pour les oliennes domestiques sest avre tre, en revanche, plus complique. Nous avons t obligs de faire certaines approximations et estimations partir dun document rdig par Princeton Energy Ressource International. Ce document contient les proportions de matriaux dans les oliennes Skystream 3.7. M. Chevalier nous a donn des mthodes pour pouvoir utiliser au mieux ce document. Plusieurs considrations ont t faites. La valeur officiel dont nous comptons tant le poids de lolienne sans la tour, nous avons utilis les proportions suivante pour le composants : Pales : 20 % du poids de lolienne, 60 % Fibre de Verre, 40 % Epoxyde Gnratrice : 20 % du poids de lolienne, 50 % Acier, 50 % Cuivre Moyeu 60 % du poids de lolienne, 55 % Acier, 45 % Fibre de Verre

Le mt ntant pas fournit par le fabricant, il a t ncssaire de calculer les donns de la tour sparement. Nous avons considr quil sagit dun mt monopole en acier, de 10 m de long. Pour calculer la masse de la tour, nous avons calcul son volume : Tube dacier de 10m dhauteur, diametre extrieur de 20 cm, et paisseur de 5 mm. Densit de lacier : 7100 kg/m. Pour la phase de transport nous avons fait plusieurs considrations. Nous avons dcid de fixer les origines des matires premires dans diffrents androits. Pour le Cuivre, nous avons choisi le Chili, pour les autres matriaux, Europe pour lolienne Industrielle, et les Etats Unis pour lolienne domstique. Cependant, la phase des transports ne se montre pas significative dans lensemble de lACV.

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4. Eoliennes Industrielles

Figure 2 - Champ doliennes Vestas V90-3MW

Nous avons choisi dtudier le cas de lolienne Vestas V90-3MW.

4.1.

Caractristiques de lolienne Vestas V90-3MW

Hauteur de la tour : 80m. Diamtre du rotor : 90m (pale de longueur 45m). Puissance lectrique produite : 3 MW.

Acier

Bton

Bitume Alu

Cuivre

Sable

Verre Fibre Epoxyde Polyester de verre 1,9 13,9 9,2 2,1 3,4

Fondations Mt Pales Gnratrice Moyeu

1,02 89,6 7,7

1700 0,2 2,4 0,6 3,6

8,3

Tableau 4 - Matriaux utiliss lors de la phase de production des diffrents constituants de lolienne V90-3MW et masses correspondantes en tonnes.

4.2.

Analyse des impacts

Le logiciel Bilan Produit nous a permis dobtenir diffrents diagrammes nous permettant didentifier quelle phase du cycle de vie est celle qui a le plus dimpact sur lenvironnement et pour chaque phase quel est llment qui a le plus dimpact et sur quel critre. Page 12 de 25

4.2.1. Impacts par phase de vie

Systme etudi : production d'une puissance lectrique de 1MW et une dure de vie de 20 ans

Impacts par phase de vie

Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

4.50E+04 4.00E+04 3.50E+04 3.00E+04 2.50E+04 2.00E+04 1.50E+04 1.00E+04 5.00E+03 0.00E+00 -5.00E+03Fin de vie Phase Utilisation Phase de Transports Phase de Production

Indicateurs

Graphique 1 - Impacts par phase de vie.

On remarque que la phase de Production est celle qui a le plus dimpacts sur lenvironnement. Le choix des matriaux utilis pour la construction de lolienne joue un rle primordial.

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4.2.2. Impacts par Sous-ensemble : Phase de Production

Systme etudi : production d'une puissance lectrique de 1MW et une dure de vie de 20 ans

Impacts par Sous-ensemble : Phase de ProductionInjection (pales) Moulage manuel de polyester et fibre de verre (pales) Epoxide (rsine) (pales) Fibre de verre (pales) Polyester insatur (rsine) UP (moyeu)

4.50E+04 4.00E+04 3.50E+04 3.00E+04 2.50E+04 2.00E+04 1.50E+04 1.00E+04 5.00E+03

Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

Fibre de verre (moyeu) Usinage laser YAG 330W (mt) Laminage de feuilles acier (mt) Soudage l'arc acier (mt) Bitume (mt) Polyester insatur (rsine) UP (mt) Verre plat (mt) Sable (mt) Cuivre courant (mt) Aluminium neuf (mt)

0.00E+00

Acier courant (mt) Cuivre courant (gnrateur) Acier courant (gnrateur) Bton normal (Fondation) Acier courant (Fondation) Indicateurs

Graphique 2 - Impact de la Phase de Production

En ce qui concerne la phase de production, le bton utilis pour les fondations, lacier pour la construction du mt, le polyester pour celles du mt et du moyeu, la rsine et la fibre de verre utilises pour les pales sont les matriaux les plus impactant.

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4.2.3. Impacts par Sous-ensemble : Phase de Transports

Systme etudi : production d'une puissance lectrique de 1MW et une dure de vie de 20 ans

Impacts par Sous-ensemble : Phase de TransportsPetit camion 3,5 16 T (moyenne europenne) (pales) Petit camion 3,5 16 T (moyenne europenne) (pales) Gros camion (>32 T) Euro4 (pales) Camionnette (moyeu) Petit camion 3,5 16 T (moyenne europenne) (moyeu) Petit camion 3,5 16 T (moyenne europenne) (moyeu) Transport transocanique (mt) Gros camion (>32 T) Euro4 (mt) Camionnette (mt)

Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

2.50E+03

2.00E+03

1.50E+03

1.00E+03

5.00E+02

Camionnette (mt) Petit camion 3,5 16 T (moyenne europenne) (mt) Camionnette (mt) Gros camion (>32 T) Euro4 (mt) Transport transocanique (gnrateur) Petit camion 3,5 16 T (moyenne europenne) (gnrateur) Gros camion (>32 T) Euro4 (Fondation) Indicateurs

0.00E+00

Graphique 3 - Impacts de la Phase de Transports

Le transport des matriaux ncessaires la prparation du bton est trs impactant. Nous rappelons que les impacts de la phase de transport sont ngligeables devant ceux de la phase de production (voir laxe des ordonnes des deux graphes).

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4.2.4. Impacts par Sous-ensemble : Fin de vie

Systme etudi : production d'une puissance lectrique de 1MW et une dure de vie de 20 ans

Impacts par Sous-ensemble : Fin de vie

1.50E+03Epoxide (rsine) (Phase de Production : pales) Fibre de verre (Phase de Production : pales)

1.00E+03 Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

5.00E+02

Polyester insatur (rsine) UP (Phase de Production : moyeu) Fibre de verre (Phase de Production : moyeu) Bitume (Phase de Production : mt)

0.00E+00

-5.00E+02

-1.00E+03

Polyester insatur (rsine) UP (Phase de Production : mt) Verre plat (Phase de Production : mt)

-1.50E+03

Sable (Phase de Production : mt)

-2.00E+03

Cuivre courant (Phase de Production : mt)

-2.50E+03

Aluminium neuf (Phase de Production : mt)

Acier courant (Phase de Production : mt)

-3.00E+03Cuivre courant (Phase de Production : gnrateur) Acier courant (Phase de Production : gnrateur) Bton normal (Phase de Production : Fondation) Indicateurs Acier courant (Phase de Production : Fondation)

Graphique 4 Impact de Fin de Vie

En ce qui concerne la phase de fin de vie, on saperoit que certains matriaux ont un effet impactant positif sur lenvironnement : comme le cuivre, lacier, laluminium et le verre. Il sagit de matriaux dont une partie va pouvoir tre recycle. Tous les autres matriaux vont tre envoys vers des sites denfouissement ou dincinration.

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5. Eoliennes Domstiques

3 Skystream 3.7

5.1.

Caractristiques de lolienne.

Hauteur de la tour : Variable, entre 10 et 22 m, le mt tant optionellement fournit par le fabricant. Diamtre du rotor : 3.7m. Puissance lectrique produite : 2.4 KW.

Mt Pales Gnratrice Moyeu

Acier 223 7,5 24

Alu

Cuivre

Epoxyde 6

Fibre de verre 8 20

7,5

Tableau 5 - Matriaux utiliss lors de la phase de production des diffrents constituants de lolienne Skystream 3.7 et masses correspondantes en kilogrammes.

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5.2.

Analyse des impacts

5.2.1. Impacts par phase de vie

Systme etudi : 1 MW de puissance install pendant 20 ans.

Impacts par phase de vie

Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

1.60E+05 1.40E+05 1.20E+05 1.00E+05 8.00E+04 6.00E+04 4.00E+04 2.00E+04 0.00E+00 -2.00E+04Fin de vie Phase Utilisation Phase de Transports Phase de Production

Indicateurs

Graphique 5 Impacts par phase de vie

Nous observons que, comme pour les oliennes industrielles, le plus grand impact est du la phase de production, limpact de la phase de transports tant trs rduit, et pas dimpact dans la phase dutilisation. Une autre information contenu dans le graphique est que lcotoxicit aquatique est le principal impact de la phase de production, suivie pas la consommation de ressources.

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5.2.2. Impacts par Sous-ensemble : Phase de Production

Systme etudi : 1 MW de puissance install pendant 20 ans.

Impacts par Sous-ensemble : Phase de Production

Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

1.60E+05 1.40E+05 1.20E+05 1.00E+05 8.00E+04 6.00E+04 4.00E+04 2.00E+04 0.00E+00

Fabrication moyenne en aluminium (Rotor) Aluminium neuf (Rotor) Moulage manuel de polyester et fibre de verre (Pales) Epoxide (rsine) (Pales) Fibre de verre (Pales) Moulage manuel de polyester et fibre de verre (Nacelle) Fabrication moyenne en acier (Nacelle) Fibre de verre (Nacelle) Acier courant (Nacelle) Fabrication moyenne en acier (Mt) Acier courant (Mt) Filage de cuivre (Generateur) Fabrication moyenne en acier (Generateur) Acier courant (Generateur) Cuivre courant (Generateur) Indicateurs

Graphique 6 - Impact de la Phase de Production

En ce qui concerne la phase de production, on peut voir que la plupart des matriaux ont des impacts homognes dans les diffrents indicateurs. Cependant, quelques matriaux ont un impact plus important. Notamment la rsine dpoxyde et la fibre de verre, qui ont les plus forts impacts en moyenne. Dautre part, le cuivre a un impact de mme ordre de grandeur pour lcotoxicit aquatique et pour la toxicit humaine.

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5.2.3. Impacts par Sous-ensemble : Phase de Transports

Systme etudi : 1 MW de puissance install pendant 20 ans.

Impacts par Sous-ensemble : Phase de Transports

9.00E+02 Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen 8.00E+02 7.00E+02 6.00E+02 5.00E+02 4.00E+02Transport transocanique (Cuivre) Camion moyen (>16 T)(moyenne europenne) (Fibre de Verre) Transport transocanique (Eolienne)

3.00E+02 2.00E+02 1.00E+02 0.00E+00Camion moyen (>16 T)(moyenne europenne) (Aluminium) Camion moyen (>16 T)(moyenne europenne) (Acier)

Indicateurs

Graphique 7 - Impacts de la Phase de Transports

Lanalyse de la phase de transports montre que les impacts sont en majorit dus aux transport ocanique de lolienne (hors mt) fabriqu aux Etats-Unis jusquen France, et le transport de lacier pour la fabrication et transport du mt en Europe. Nous rappelons que les impacts de la phase de transports sont presque ngligeables dans lensemble de lACV.

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5.2.4. Impacts par Sous-ensemble : Fin de vie

Systme etudi : 1 MW de

Impacts par Sous-ensemble : Fin de vie

Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen

1.00E+03 0.00E+00 -1.00E+03 -2.00E+03 -3.00E+03 -4.00E+03 -5.00E+03 -6.00E+03 -7.00E+03 -8.00E+03 -9.00E+03

Aluminium neuf (Phase de Production : Rotor) Epoxide (rsine) (Phase de Production : Pales) Fibre de verre (Phase de Production : Pales) Fibre de verre (Phase de Production : Nacelle) Acier courant (Phase de Production : Nacelle) Acier courant (Phase de Production : Mt) Acier courant (Phase de Production : Generateur) Cuivre courant (Phase de Production : Generateur) Indicateurs

Graphique 8 - Impacts de Fin de Vie

On observe que les impacts de fin de vie sont presque tous ngatifs, vu que presque tous les composant sont rcycles ou enfuis. Les mtaux, acier et cuivre, compensent legrement leurs impacts en phase de production, en tant rcycles szur un taux de 42 % et 37 % respectivement.

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6. Comparaison

Comparaison des diffrents casPoint(s) - en quivalent jour d'un europen moyen 1.60E+05 1.40E+05 1.20E+05 1.00E+05 8.00E+04 6.00E+04 4.00E+04 2.00E+04 0.00E+00Projet olienne : Skystream 3.7 Projet olienne : Grande olienne

Indicateurs

Graphique 9 - Comparaison les deux type dolinennes

Comparaison par phases de vie des diffrents cas1.60E+05 Point(s) - en quivalent jour d'un europen moyen 1.40E+05 1.20E+05 1.00E+05Fin de vie

8.00E+04 6.00E+04 4.00E+04 2.00E+04 0.00E+001 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 Consommation nergie NR serre GWP 100 mod Effet de Eutrophisation (air eau sol) Ecotoxicit aquatique Toxicit humaine -2.00E+04 Consommation ressourcesAcidification Pollution photochimique

Phase Utilisation Phase de Transports Phase de Production

1. Projet olienne : Grande olienne 2. ACV d'Eolienne

Graphique 10 - Comparaison des phases de vie des deux oliennes

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Nous avons compar deux oliennes : lolienne Vestas V90-3M et lolienne Skystream 3.7. Pour la production d'une puissance lectrique de 1MW et une dure de vie de 20 ans, les impacts sur lenvironnement sont prsents au-dessus. On observe que l olienne domstique de SouthWest Winpower a plus dimpacts sur lenvironnement dans tout les aspects, surtout dans laspect de lcotoxicit aquatique. On remarque que la phase de Production est celle qui a le plus dimpacts sur lenvironnement. Le choix des matriaux utiliss pour la construction de lolienne joue un rle primordial. Dans le cas de lolienne domstique, lutilisation de fibres de verre, epoxyde et cuivre rend le petit olienne trs polluant par rapport au grand. Pour la phase de transport, les grands oliennes sont plus coteuses. Ces rsultats sont valides seulement pour la compairaisons de ces deux oliennes en particulier, dans le cadre dune ACV ralise avec Bilan Produit 2.0. Il reste raisonable de rappeler que les hypothses effectus ne sont pas forcment vraies, et que plusieurs fois les matriaux/procds presents dans le logiciel ne correspondaient pas vraiment au cas rel.

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Conclusion : Quest ce qui vaut mieux pour lenvironnement ? Limite de ltude, regard critique sur notre travail.Loutil Bilan Produit nous a permis de comparer les deux types doliennes. On remarque ainsi que lutilisation de la grande olienne est prfrable pour lenvironnement. Cest le choix des matriaux utiliss pour la construction dune olienne qui a le plus dimpact sur lenvironnement. Pour diminuer les impacts environnementaux, il faudrait rflchir de nouveaux matriaux. Cette rflexion a t entame. On commence utiliser des matriaux comme la fibre de verre, le bambou ou des biocomposite pour la fabrication des pales. Cependant, notre tude, qui sappuie sur lutilisation du logiciel Bilan Produit ne prend pas en compte certains lments qui semblent pourtant indispensables pour pouvoir rpondre la question quelle utilisation de lolien faut il privilgier : Perte dnergie lors du transport de llectricit du site olien jusque chez le particulier.( Pertes en ligne ) Impact sonore. Cot de production et dinstallation. Impact sur le paysage.

De plus, il existe dans notre tude quelques limites. Notamment dues au manque de donnes sur les matriaux et la composition prcise des diffrents lments des deux types des oliennes. On a t oblig de faire certaines hypothses et les choix effectus sont trs subjectifs. Le logiciel Bilan Produit qui est un logiciel gratuit propos par lADEME permet de faire des Analyse de Cycle de Vie trs simplifies. En effet, la base de donnes est assez limite, il peut arriver quun matriau ou un procd ne soit pas prsent dans les listes proposes, il faut alors en choisir un qui sen approche le plus.

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Bibliographie :-Jancovici, Jean-Marc. Lavenir climatique, Quel temps ferons-nous ?. Paris : Editions du Seuil, 2002. 292p. -Canadian Energy Research Institute (CERI). Analyse du cycle de vie comparative pour la production dlectricit de base en Ontario. - Skystream 3.7 Owners Manual. August 2006, Southwest Windpower, Inc. - Skystream 3.7 Manuel de l'utilisateur, dition pour l'UE. Septembre 2009 Skystream Energy Europe GmbH.

Sitographie-Ressources de l'agence internationale de l'nergie : http://www.iea.org/stats/index.asp -Site Vestas France : http://www.vestas.com/fr/fr/ -Brochure de lolienne V 90 : http://nozebra.ipapercms.dk/Vestas/Communication/Productbrochure/V9030MW/V9030MWUK/ -Site Industrie Canada : http://www.ic.gc.ca/eic/site/wei-iee.nsf/fra/00170.html

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