Eco-Emballages Analyse du Cycle de Vie d’emballages en ... · néanmoins le bilan effet de serre du fait de la séquestration du carbone biomasse pour les bioplastiques. Cette conclusion

Eco-Emballages Etude réalisée avec le soutien financier de l’ADEME

Analyse du Cycle de Vie d’emballages en plastique de différentes origines

Rapport final Avril 2007

Contacts Bio Intelligence Service S.A.S. Eric LABOUZE

Yannick LE GUERN ℡ + 33 (0)1 56 20 28 98 [email protected]

[email protected]

Avril 2007 Eco-Emballages

Analyse du Cycle de Vie d’emballages en plastique de différentes origines 2

Synthèse

Contexte Les modes de production de notre société reposent depuis plus d’un siècle sur la consommation de matières premières d’origine fossile pour l’énergie et les produits. Or, il est devenu incontestable que l’utilisation massive de matières premières fossiles n’est pas compatible avec la perspective d’un développement durable. Les enjeux qui en découlent sont de taille : changement climatique, épuisement des réserves fossiles…

En Europe, l’emballage est un des premiers secteurs de consommation de matières plastiques (pétrochimique). En France, il représente 39% de la consommation française de plastiques. Néanmoins, l’industrie plastique ne représente que 4% de la consommation de pétrole, le reste étant majoritairement dédié aux filières énergétiques.

Les produits issus des filières végétales font partie des alternatives possibles face aux enjeux environnementaux liés à la consommation de produits d’origine pétrochimique. Ils permettent la diversification des sources d’approvisionnement en matières premières et en énergie et présentent des avantages environnementaux potentiels tels que la réduction de la contribution à l’effet de serre par stockage ou réduction des émissions CO2. Ils permettent également d‘améliorer l’éco-compatibilité des produits (Compatibilité entre les flux de polluants émis par un ouvrage ou un dépôt contenant un déchet et les flux acceptables par les milieux récepteurs - eau, faune, flore, micro-organismes - avec lesquels interagit cet ouvrage ou ce dépôt.)

Parmi les produits issus des ressources végétales, les biomatériaux représentent un marché prometteur avec 60% d’augmentation annuelle de leur production (en tonnage). Différents secteurs sont déjà intéressés par l’utilisation de ces matériaux : matériaux de construction, d’isolation, automobile... les formulations et les domaines d’application sont divers. Une étude menée dans le cadre du programme AGRICE (Groupement d’Intérêt Scientifique : Agriculture pour la Chimie et l’Energie) a permis de dégager cinq principaux segments d’application pour les biopolymères les plus aboutis sur le marché actuellement :

1. Films de paillage agricole

2. Emballages alimentaires de type film plastique

3. Filets

4. Barquettes

5. Sacs

L’industrie des plastiques d’origine pétrochimique propose également des matériaux présentant des caractéristiques de dégradation et de biodégradation. Par exemple, l’oxo-dégradation permet à des polymères de se dégrader en ajoutant un additif (qui peut être du dithiocarbamate de fer, du nickel, du manganèse ou du stéarate de nickel) à la résine plastique qui permettra une dégradation par les rayons du soleil (rayons UV), la chaleur et/ou une action mécanique. Les résidus en résultant seront ensuite dégradables.

Ce développement du marché des polymères biodégradables et dégradables a notamment été impulsé par la Directive européenne 94/62/CEE sur les emballages et les déchets d’emballages en imposant de trouver des voies alternatives à leur mise en décharge. Ces matériaux peuvent en effet suivre des filières de valorisation en fin de vie : compostage, recyclage ou incinération.



Pour s’ancrer dans une démarche de développement durable, ces nouvelles filières plastiques en plein développement doivent appréhender les enjeux environnementaux de manière globale afin de garantir le bien fondé environnemental sur l’ensemble de leur cycle de vie.

Objectifs de l’étude L’objectif de cette étude est d’établir le bilan environnemental d’emballages composés de différentes matières plastiques :

� Un polymère biodégradable d’origine renouvelable.

� Un polymère biodégradable d’origine non-renouvelable.

� Un mélange de polymères biodégradables d’origine renouvelable et non-renouvelable.

� Un polymère oxo-dégradable.

Dans cette étude, le terme « bioplastique » est utilisé pour tout plastique constitué de polymères d’origine renouvelable.

Les bilans environnementaux obtenus sur les matières citées précédemment sont ensuite comparés à des emballages en résines plastiques d’origine pétrochimique : le polyéthylène (PE) et le Polyéthylène Téréphtalate (PET).

Cette analyse comparative devra permettre de dresser le bilan des forces et faiblesses de chacune de ces options.

Afin de garantir l’exhaustivité et la crédibilité des informations, cette étude s’appuie sur la méthodologie la plus reconnue : l’Analyse de Cycle de Vie, méthode d’évaluation environnementale normalisée au niveau international (ISO 14 044).

Cette étude se base sur les résultats de deux études réalisées par BIO pour Eco-Emballages :

� Profils environnementaux de la production de plastiques de différentes origines. Septembre 2006.

� Bilan environnemental de filières de traitement de plastiques de différentes origines. Septembre 2006.

Ces deux études ont apporté un éclairage sur les données sources qui ont été utilisées pour la modéliser la production des différentes résines et les hypothèses qui ont permis de modéliser la fin de vie des emballages. Celles-ci ont été validées par un comité de revue critique composé de Madame le Professeur Françoise Silvestre du laboratoire de chimie agro-industrielle de l’INRA / INP – ENSIACET de Toulouse, d’Henri Lecouls, consultant indépendant et Bernard De Caevel de la société RDC.

Les résultats de cette étude sont destinés à être communiqués publiquement. La présente étude a donc été validée par le même comité de revue de revue critique.

Unité fonctionnelle et emballages étudiés Unité fonctionnelle

Pour faciliter la comparaison des différents produits, on introduit une référence commune servant à exprimer le bilan matières et énergies du cycle de vie de chaque système. C’est l’unité fonctionnelle du bilan environnemental. Elle permet de quantifier les résultats d’une étude ACV par rapport au service rendu.



Dans le cas d’une comparaison entre différents matériaux d’emballage, il faut entendre par « service rendu », le service rendu par l’ensemble des étapes permettant d’emballer un certain volume de marchandise.

L’unité fonctionnelle retenue pour cette étude est

« Produire, collecter et traiter 1 000 unités emb allages » pour les barquettes, les bouteilles et les pots de produits lactés.

« Produire, collecter et traiter 1 000 m² de film » pour les applications types films alimentaires.

Matériaux et emballages étudiés

Le tableau suivant présente les résines considérées dans les différents emballages.

PE PET Symphony PLA EcoFlex Biolice

Bouteilles d’une contenance de 1 litre (bouteille d’eau)

X X X

Pots de produits lactés X X X X

Barquettes pour emballages de fruits X X X

Films pour emballages alimentaires X X X X

Frontières des systèmes étudiés Pour chaque type d’emballage, les systèmes ont été découpés selon une structure commune, comprenant les trois sous étapes suivantes :

- Fabrication de l’emballage qui inclue : la production des granulés, leur transport jusqu’au lieu de mise en œuvre, et la mise en œuvre des emballages

- Transport des emballages jusqu’au centre de distribution

- Collecte et fin de vie des emballages usagés

Pour cette étude, nous avons considéré que les emballages secondaires et tertiaires sont les mêmes (quantité et matériaux) quel que soit le scénario. De même, nous avons considéré que le système de fermeture de l’emballage (bouchon, opercule…) et l’étiquette sont les mêmes quelle que soit la résine. Ces étapes étant communes à l’ensemble des scénarios faisant l’objet d’une comparaison, elles ont été exclues des systèmes.

Compte tenu du manque de données, les charges minérales (carbonate de calcium, par exemple) et les pigments (TiO2, par exemple) sont exclus du système.

Le transport par l’usager final, du lieu de distribution jusqu’à son domicile et les conditions d’utilisation chez l’usager (maintient dans un lieu réfrigéré par exemple) ont également été négligés.



Source des données utilisées Les données sur la production des granulés sont issues d’Ecoprofils réalisés par les producteurs des différentes plastiques.

La fin de vie a été modélisée grâce au logiciel Wisard 4.0, logiciel d’ACV spécifique au traitement des déchets ménagers.

Principales conclusions Ces conclusions portent sur les quatre indicateurs analysés dans le rapport : consommation d’énergie primaire non renouvelable, consommation d’eau, bilan effet de serre et eutrophisation.

SUR LE BILAN ENVIRONNEMENTAL LIE AU CYCLE DE VIE DE S DIFFERENTS EMBALLAGES

Pour les différentes catégories d’emballages (films, pots de produits lactés, barquettes de fruits et bouteilles), l’étape de production de l’emballage et notamment de la résine ressort comme prédominante en termes d’impact généré. Le caractère renouvelable des bioplastiques n’apparaît pas comme un atout environnemental fortement affirmé comparativement aux résines PE et PET. Par contre, l’évaluation de l’ampleur des impacts environnementaux établis dans le cadre de cette étude montrent que la consommation d’eau apparaît comme un enjeu environnemental de forte ampleur pour les bioplastiques.

De même, l’indicateur d’eutrophisation ne ressort pas pénalisant pour les résines d’origine végétale. Mais cet indicateur ressort comme de faible ampleur pour l’ensemble des scénarios étudiés.

Comparativement à l’étape de production, la fin de vie pèse peu sur le bilan environnemental lié au cycle de vie des emballages, sauf pour les bouteilles en PE et PET ou le recyclage améliore le bilan environnemental. La « compostabilité » des résines n’apparaît pas comme une caractéristique permettant d’améliorer significativement le bilan environnemental des emballages, si l’on considère le scénario actuel de traitement des déchets non collectés sélectivement. Le compostage améliore néanmoins le bilan effet de serre du fait de la séquestration du carbone biomasse pour les bioplastiques. Cette conclusion doit être nuancée par le fait que le taux d’emballages suivant une filière de compostage est encore faible à l’heure actuelle (5%). Cette situation peut être amenée à changer à plus ou moins court terme.

De même, cette étude ne prend en compte que la résine et non les autres éléments constitutifs de l’emballage global. Ainsi, les charges minérales, les emballages secondaires, les systèmes de fermeture des emballages tels que les bouchons ou les opercules, l’étiquette…n’ont pas été considérés. Par exemple, la prise en compte de l’opercule en plastique ou en aluminium sur un pot de produit lacté peut modifier le bilan environnemental de l’emballage (en nuisant à la qualité du compost final par exemple). Il en va de mêmes pour les charges et pigments pouvant entrer dans la composition des emballages.

CONCLUSION GENERALE

Cette analyse de cycle de vie permet donc d’avoir une première vision des forces et faiblesses des différentes résines en l’état actuel des connaissances. Les procédés de production et de recyclage des plastiques pétrochimiques sont optimisés depuis de très



nombreuses années alors que les procédés mettant en œuvre des bioplastiques ne le sont pas actuellement. S’il n’est pas évident dans l’état actuel des connaissances que l’utilisation des bioplastiques apporte un bénéfice environnemental, cette situation peut changer à court ou moyen terme. Notamment, les bioplastiques ont un potentiel d’amélioration dans l’avenir. L’étude « Bilan environnemental de filières de traitement de plastiques de différentes origines. Septembre 2006. » a par exemple mis en évidence les bénéfices environnementaux potentiels liés au recyclage des bioplastiques dans un scénario prospectif.



Sommaire 1. Contexte et objectifs du projet.................... ............................................................................ 9

1.1. Contexte ............................................................................................................................................... 9

1.2. Objectifs de l’étude............................................................................................................................. 10

2. Définition du champ de l’étude ..................... ........................................................................ 11

2.1. Cadre methodologique general .......................................................................................................... 11

2.2. Application de l’ACV pour l’analyse environnementale de plastiques de différentes origines ............ 11

2.3. Unité fonctionnelle et emballages étudiés .......................................................................................... 12

2.3.1. Unité fonctionnelle .......................................................................................................................................... 12

2.3.2. Matériaux et emballages étudiés..................................................................................................................... 12

2.3.3. Quantités de résines se rapportant à l’unité fonctionnelle................................................................................ 13

3. Flux et indicateurs d’impacts environnementaux cons idérés .......................................... 16

3.1. Inventaire des flux .............................................................................................................................. 16

3.2. Indicateurs environnementaux ........................................................................................................... 16

3.3. Calcul des équivalents habitants ........................................................................................................ 17

4. Systèmes étudiés et données utilisées pour l’établi ssement des inventaires ................ 19

4.1. frontières des systèmes étudiés ......................................................................................................... 19

4.2. exclusions des systèmes.................................................................................................................... 20

4.3. Données utilisées pour la production des différentes résines............................................................. 21

4.3.1. Données relatives à la production du polyéthylène ......................................................................................... 21

4.3.2. Données relatives à la production du polyéthylène terephtalate...................................................................... 21

4.3.3. Données relatives à production de la résine oxo-dégradable .......................................................................... 21

4.3.4. Données relatives à la production de l’Ecoflex ................................................................................................ 22

4.3.5. Données relatives à la production du Biolice................................................................................................... 22

4.3.6. Données relatives à la production du PLA....................................................................................................... 22

4.4. Données utilisées pour la Mise en œuvre des emballages ................................................................ 22

4.5. Données utilisées pour les Transports ............................................................................................... 23

4.5.1. Transport des granulés ................................................................................................................................... 23

4.5.2. Transport du lieu où est produit l’emballage au lieu de remplissage et transports du lieu de remplissage au lieu

de distribution................................................................................................................................................................... 23

4.5.3. Collecte des déchets....................................................................................................................................... 23

4.6. Données utilisées pour la Fin de vie................................................................................................... 23

4.6.1. Pour les films, barquettes de fruit et pots de produits lactés............................................................................ 23

4.6.2. Pour les bouteilles .......................................................................................................................................... 24

4.6.3. Prise en compte de la séquestration du carbone dans les filières CSDU et compostage................................. 25

4.7. Modèle électrique utilisé ..................................................................................................................... 26



4.8. Limites dans l’interprétation des indicateurs d’impacts potentiels ...................................................... 26

5. Résultats obtenus pour les différents types d’embal lages .............................................. . 27

5.1. Résultats obtenus pour les Bouteilles d’eau....................................................................................... 28

5.1.1. Bilan énergie primaire non renouvelable ......................................................................................................... 28

5.1.2. Consommation d’eau...................................................................................................................................... 29

5.1.3. Bilan effet de serre.......................................................................................................................................... 30

5.1.4. Eutrophisation................................................................................................................................................. 31

5.2. Résultats obtenus pour les Films........................................................................................................ 32




5.2.4. Eutrophisation................................................................................................................................................. 35

5.3. Résultats obtenus pour les Barquettes............................................................................................... 36




5.3.4. Eutrophisation................................................................................................................................................. 38

5.4. Résultats obtenus pour les pots de produits lactés ............................................................................ 39




5.4.4. Eutrophisation................................................................................................................................................. 42

5.5. Evaluation de l’ampleur des résultats ................................................................................................. 43

5.5.1. Résultats obtenus pour les bouteilles de 1 L ................................................................................................... 43

5.5.2. Résultats obtenus pour les films ..................................................................................................................... 44

5.5.3. Résultats obtenus pour les barquettes ............................................................................................................ 46

5.5.4. Résultats obtenus pour les pots de produits lactés ......................................................................................... 47

5.5.5. Conclusions sur les calculs d’équivalents habitants ........................................................................................ 48

5.6. Conclusions........................................................................................................................................ 48

5.6.1. Sur le bilan environnemental lié au cycle de vie des différents emballages ..................................................... 48

5.6.2. Conclusion génerale ....................................................................................................................................... 49

Annexe 1 : Indicateurs d’impacts....................................................................................................................... 50

Annexe 2 : Rapport de revue critique …………………………………………………………………………………54



1. Contexte et objectifs du projet

1.1. CONTEXTE

Les modes de production de notre société reposent depuis plus d’un siècle sur la consommation de matières premières d’origine fossile pour l’énergie et les produits. Or, il est devenu incontestable que l’utilisation massive de matières premières fossiles n’est pas compatible avec la perspective d’un développement durable. Les enjeux qui en découlent sont de taille : changement climatique, épuisement des réserves fossiles…

En Europe, l’emballage est un des premiers secteurs de consommation de matières plastiques (pétrochimique). En France, il représente 39% de la consommation française de plastiques. Néanmoins, l’industrie plastique ne représente que 4% de la consommation de pétrole, le reste étant majoritairement dédié aux filières énergétiques.

Les produits issus des filières végétales font partie des alternatives possibles face aux enjeux environnementaux liés à la consommation de produits d’origine pétrochimique. Ils permettent la diversification des sources d’approvisionnement en matières premières et en énergie et présentent des avantages environnementaux potentiels tels que la réduction de la contribution à l’effet de serre par stockage ou réduction des émissions CO2. Ils permettent également d‘améliorer l’éco-compatibilité des produits (Compatibilité entre les flux de polluants émis par un ouvrage ou un dépôt contenant un déchet et les flux acceptables par les milieux récepteurs - eau, faune, flore, micro-organismes - avec lesquels interagit cet ouvrage ou ce dépôt.)

Parmi les produits issus des ressources végétales, les biomatériaux représentent un marché prometteur avec 60% d’augmentation annuelle de leur production (en tonnage). Différents secteurs sont déjà intéressés par l’utilisation de ces matériaux : matériaux de construction, d’isolation, automobile... les formulations et les domaines d’application sont divers. Une étude menée dans le cadre du programme AGRICE (Groupement d’Intérêt Scientifique : Agriculture pour la Chimie et l’Energie) a permis de dégager cinq principaux segments d’application pour les biopolymères les plus aboutis sur le marché actuellement :

6. Films de paillage agricole

7. Emballages alimentaires de type film plastique

8. Filets

9. Barquettes

10. Sacs

L’industrie des plastiques d’origine pétrochimique propose également des matériaux présentant des caractéristiques de dégradation et de biodégradation. Par exemple, l’oxo-dégradation permet à des polymères de se dégrader en ajoutant un additif (qui peut être du dithiocarbamate de fer, du nickel, du manganèse ou du stéarate de nickel) à la résine plastique qui permettra une dégradation par les rayons du soleil (rayons UV), la chaleur et/ou une action mécanique. Les résidus en résultant seront ensuite dégradables.

Ce développement du marché des polymères biodégradables et dégradables a notamment été impulsé par la Directive européenne 94/62/CEE sur les emballages et les déchets d’emballages en imposant de trouver des voies alternatives à leur mise en décharge. Ces matériaux peuvent en effet suivre des filières de valorisation en fin de vie : compostage, recyclage ou incinération.



Pour s’ancrer dans une démarche de développement durable, ces nouvelles filières plastiques en plein développement doivent appréhender les enjeux environnementaux de manière globale afin de garantir le bien fondé environnemental sur l’ensemble de leur cycle de vie.

1.2. OBJECTIFS DE L’ETUDE

L’objectif de cette étude est d’établir le bilan environnemental d’emballages composés de différentes matières plastiques :

� Un polymère biodégradable d’origine renouvelable.

� Un polymère biodégradable d’origine non-renouvelable.

� Un mélange de polymères biodégradables d’origine renouvelable et non-renouvelable.

� Un polymère oxo-dégradable.


Les bilans environnementaux obtenus sur les matières citées précédemment sont ensuite comparés à des emballages en résines plastiques d’origine pétrochimique : le polyéthylène (PE) et le Polyéthylène Téréphtalate (PET).

Cette analyse comparative devra permettre de dresser le bilan des forces et faiblesses de chacune de ces options et contribuer à la connaissance sur les bioplastiques pour Eco-emballages.

Afin de garantir l’exhaustivité et la crédibilité des informations, cette étude s’appuie sur la méthodologie la plus reconnue : l’Analyse de Cycle de Vie, méthode d’évaluation environnementale normalisée au niveau international (ISO 14 044).

Cette étude se base sur les résultats de deux études réalisées par BIO pour Eco-Emballages :

� Profils environnementaux de la production de plastiques de différentes origines. Septembre 2006.

� Bilan environnemental de filières de traitement de plastiques de différentes origines. Septembre 2006.

Celles-ci ont été validées par un comité de revue critique composé de Madame le Professeur Françoise Silvestre du laboratoire de chimie agro-industrielle de l’INRA / INP – ENSIACET de Toulouse, d’Henri Lecouls, consultant indépendant et Bernard De Caevel de la société RDC.

Les résultats de cette étude étant destinés à être communiqués publiquement, celle-ci a été validée par le même comité de revue de revue critique.



2. Définition du champ de l’étude

2.1. CADRE METHODOLOGIQUE GENERAL

L’analyse de cycle de vie (ACV) est une méthode normalisée au niveau international (ISO 14044) qui permet d'évaluer les effets quantifiables sur l'environnement d'un service ou d'un produit depuis l'extraction des matériaux nécessaires à son élaboration jusqu'aux filières de fin de vie.

Le présent rapport a été réalisé conformément aux prescriptions méthodologiques développées dans la norme ISO 14 044.

Distribution/Consommation

Distribution/Consommation

Fin de vie/Gestion des déchets

Fin de vie/Gestion des déchets

Extraction desMatières Premières

Extraction desMatières Premières TransportTransport Fabrication /

ConditionnementFabrication /

Conditionnement

La méthode consiste à réaliser des bilans exhaustifs de consommation de ressources naturelles et d’énergie et d’émissions dans l’environnement (rejets air, eau, sols, déchets) de l'ensemble des processus étudiés.

Une première étape consiste à dresser l’inventaire des entrées-sorties propres à chaque étape du système. Les flux de matières et d’énergie prélevées et rejetées dans l'environnement à chacune des étapes sont ensuite agrégés pour quantifier des indicateurs d'impacts sur l’environnement.

L’avantage de l'approche ACV est qu’elle permet de comparer des situations et d’identifier les déplacements de pollution d'un milieu naturel vers un autre ou bien d'une étape du cycle de vie vers une autre entre deux situations comparées d’un système. Elle peut donc aider à mieux discerner les arbitrages pertinents lors d'une prise de décision.

L’ACV constitue une approche multicritères : il n’existe pas de note unique environnementale. Les résultats de l'étude sont présentés sous la forme de plusieurs indicateurs d’impacts environnementaux.

2.2. APPLICATION DE L’ACV POUR L’ANALYSE ENVIRONNE MENTALE DE PLASTIQUES DE DIFFERENTES ORIGINES

L’analyse de cycle de vie appliquée à des emballages en plastiques de différentes origines consiste à quantifier les impacts sur l’environnement de l’ensemble des activités qui lui sont liées : extraction des matières premières (pétrole pour les plastiques, ressources d’origine végétale pour les biopolymères...), traitement de la matière première (transformation en résine plastique …), production de l’emballage et fin de vie.



2.3. UNITE FONCTIONNELLE ET EMBALLAGES ETUDIES

2.3.1. UNITE FONCTIONNELLE

Pour faciliter la comparaison des différents produits, on introduit une référence commune servant à exprimer le bilan matières et énergies du cycle de vie de chaque système. C’est l’unité fonctionnelle du bilan environnemental. Elle permet de quantifier les résultats d’une étude ACV par rapport au service rendu.

Dans le cas d’une comparaison entre différents matériaux d’emballage, il faut entendre par « service rendu », le service rendu par l’ensemble des étapes permettant d’emballer un certain volume de marchandise.

L’unité fonctionnelle retenue pour cette étude est

« Produire, collecter et traiter 1 000 unités emb allages » pour les barquettes, les bouteilles et les pots de produits lactés.

« Produire, collecter et traiter 1 000 m² de film » pour les applications types films alimentaires.

2.3.2. MATERIAUX ET EMBALLAGES ETUDIES

�� Matériaux

Les différents matériaux considérés dans cette étude peuvent être classés en cinq grandes familles

A / Les polymères d’origine pétrochimique

- polyéthylène basse densité (PEBD)

- polyéthylène téréphtalate (PET)

B / Les polymères biodégradables d’origine renouvelable

- le polylactate (PLA)

C / Les polymères biodégradables d’origine non renouvelable

- le PolyButyrate Adipate Téréphtalate (PBAT, commercialisé par BASF sous le nom Ecoflex®)

D/ Un mélange de polymères biodégradables d’origine renouvelable et non-renouvelable

- Biolice (association d'un polyester aliphatique aromatique et de farines céréalières)

E/ Les polymères oxo-dégradables

- Symphony® commercialisé par D2W


NB : les résultats de l’étude réalisée par BIO IS pour Eco-Emballages, « Profils environnementaux de plastiques de différentes origines » a mis en évidence que les données disponibles sur la production du Mater-Bi ne sont pas assez robustes pour pouvoir intégrer ce matériau dans l’étude.



�� Emballages

Les emballages qui sont considérés dans cette étude sont :

- Des bouteilles d’une contenance de 1 litre (bouteille d’eau)

- Des pots de produits lactés

- Des barquettes pour emballages de fruits

- Des films pour emballages alimentaires

Le tableau suivant présente les résines considérées dans les différents emballages.

PE PET Symphony PLA EcoFlex Biolice

Bouteilles d’une contenance de 1 litre (bouteille d’eau)

X X X

Pots de produits lactés X X X X

Barquettes pour emballages de fruits X X X

Films pour emballages alimentaires X X X X

Les procédés de mise en œuvre des résines pour l’obtention des emballages suivants ont été retenus :

- procédé de moulage par injection pour l’obtention de barquettes ;

- procédé de thermoformage pour les de pots de produits lactés ;

- procédé de moulage par injection soufflage pour l’obtention de bouteilles ;

- d’un procédé d’extrusion de film, qui permet l’obtention de films alimentaires par exemple.

2.3.3. QUANTITES DE RESINES SE RAPPORTANT A L’UNITE FONCTIONNELLE

Pour une même fonction, la quantité de matériau utilisée dans un emballage n’est pas la même en fonction du polymère utilisé.

Pour tenir compte de cet aspect, et compte tenu du fait que les différents producteurs n’ont pas tous transmis les quantités de matériaux utilisés pour différentes catégories d’emballage, l’approche qui a été retenue est présentée dans les chapitres suivants.

Il est important de souligner que ces masses d’emba llages ont du être estimées du fait du manque de données et du contexte de conf identialité sévère observée dans le cadre de cette étude. Ces données ne reflèt ent donc pas la très grande variabilité que l’on peut observer sur les masses d e tels emballages. Il n’existe pas de données consolidées sur ces masses et ce par amètre est donc un facteur limitant dans cette étude.



�� Pour les bouteilles d’eau de 1 L (PE, PET, PLA)

Le tableau suivant présente les masses de bouteilles fabriquées à partir des résines PE, PET, PLA.

Masse pour une bouteille de 1 L

Source

PE 36 g Donnée transmise par Eco-Emballages. Cette masse correspond à la masse moyenne des bouteilles d’au de 1L mises sur le marché en 2006.

PET 28 g Donnée transmise par Eco-Emballages. Cette masse correspond à celle d’une bouteille de la marque Contrex.

PLA 38 g Donnée transmise par Eco-Emballages. Cette masse correspond à celle d’une bouteille de la marque Biota.

�� Pour les pots de produit lacté (PE, PET, PLA et Bi olice)

Pour cette catégorie d’emballage, seule la masse d’un emballage en PE a été obtenue (8g). Celle-ci a été transmise par la société Casino.

Pour les masses de pots en PET et PLA, nous avons pris en compte les mêmes rapports de masse que ceux observés pour les bouteilles d’eau en PET et PLA par rapport aux bouteilles en PE.

Un scénario prospectif a été considéré en intégrant la résine Biolice. Les pots en Biolice ne sont pas encore présents sur le marché mais le Biolice répond aux spécificités techniques pour ce type d’emballage. Pour calculer la masse de résine de Biolice, nous avons pris en compte le rapport de densité entre celle du Biolice (1,24) et celle du PE (0,92).

Le tableau suivant indique les masses de pots de produits lactés pour chacune des résines considérées pour cet emballage.

Masse pour un pot de produit lacté de 125 mL

PE 8,0 g

PET 6,4 g

PLA 8,7 g

Biolice 10,8 g

�� Pour les films (PE, Symphony, Ecoflex, Biolice)

Ce scénario est prospectif. L’hypothèse considérée pour l’épaisseur du film est de 50 µm car cela correspond à film d’emballage relativement épais et on peut raisonnablement supposer que les résines considérées présentent des caractéristiques techniques suffisantes pour en permettre la production (on rencontre des films d’emballages en PE ayant une épaisseur de l’ordre de 20 µm).

La masse d’un mètre carré de film a été estimée en calculant le volume correspondant (50 cm3) et en tenant compte de la densité des résines. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau suivant.



Densité Masse pour 1 mètre carré de film

PE 0,92 (source : Plasticseurope) 46 g

Symphony 0,92 (source : Plasticseurope) 46 g

Ecoflex 1,26 (source : site internet BASF) 63 g

Biolice 1,24 (source : site internet Biolice) 62 g

�� Barquette pour emballage de fruits

Ce scénario est également prospectif. A partir des dimensions d’une barquette en PE destinée à contenir des produits alimentaires, fabriquée par la société CGL Pack (épaisseur dans la moyenne haute des épaisseurs de barquettes alimentaires classiques) : on calcule le volume de PE contenu dans une barquette.

Par rapport de densité, la masse correspondant à ce volume pour chacun des matériaux à été calculée. Les résultats sont présentés ci-dessous.

dimensions unitésL 25 cml 7,5 cmH 10,5 cme 80 µm

PE PET PLAvolume 6,96 cm3 6,96 6,96 6,96densité g/cm3 0,92 1,34 1,25masse g 6,4 9,3 8,7

Source pour les dimensions de la barquette : fiche produit de la marque CGL Pack : www.cglpack.com



3. Flux et indicateurs d’impacts environnementaux considérés

3.1. INVENTAIRE DES FLUX

Le bilan environnemental d’un système donné, dans une perspective de cycle de vie, repose sur le recensement et la quantification de tous les flux entrants et sortants du système considéré. Ces flux servent à quantifier :

- la consommation de matières premières (eau, minerais…),

- la consommation d'énergie,

- les émissions atmosphériques (CO2 fossile, CH4, CO, COV, poussières, métaux…),

- les rejets liquides (DCO, MES, métaux lourds…),

- les émissions dans les sols (métaux lourds…)

- la production de déchets solides (classe I, II et III).

L’inventaire de ces flux, sur l’ensemble d’une filière ou d’un système donné, se décompose en deux phases :

- la première consiste à quantifier l’ensemble de ces flux de manière distincte pour chaque étape de la filière,

- la seconde a pour objet de sommer ces flux : cette étape nécessite de relier ou d’agréger les étapes du système entre elles. Dans notre étude toutes les étapes sont agrégées selon l’unité fonctionnelle choisie.

Cette phase d’analyse des flux permet ensuite une approche synthétique au travers de l’étude des indicateurs d’impacts environnementaux.

L’inventaire des flux a été calculé en utilisant la base de données Ecoinvent v1.2 reconnue par les experts internationaux comme une des meilleures base de données d’analyse de cycle de vie.

3.2. INDICATEURS ENVIRONNEMENTAUX

L’étude des impacts environnementaux sera réalisée au travers de la lecture de 4 indicateurs

- Consommation de ressources

o bilan énergétique,

o consommation d’eau

- bilan effet de serre,

- pollution de l’eau

o eutrophisation



En annexe sont présentés l’ensemble des résultats détaillés pour les indicateurs environnementaux présentés dans le tableau suivant.

Tableau 1 – Indicateurs d’impacts potentiels retenu s pour l’étude

THEMES INDICATEURS D’IMPACTS POTENTIELS UNITES

Consommation de ressources Consommation d’eau m3

Bilan énergétique Énergie primaire non renouvelable MJ

Bilan effet de serre Potentiel de réchauffement climatique kg éq. CO2

Pollution de l’air Acidification de l’air

Oxydation photochimique

kg éq. SO2

kg éq. Ethylène

Pollution de l’eau Eutrophisation kg éq. PO4

Risque toxique

Écotoxicité aquatique (USES 2.0)

Toxicité humaine (USES 2.0)

Écotoxicité sédimentaire (USES 2.0)

Écotoxicité terrestre (USES 2.0)

kg eq. 1-4-dichlorobenzène

Les facteurs de caractérisation utilisés pour quantifier chaque indicateur proviennent de CML (université de Leiden), 2002. Ces indicateurs sont scientifiquement et techniquement valables, pertinents du point de vue environnemental car ne dépendent pas du contexte géographique et apportent un éclairage multicritères sur les aspects environnementaux. Ils sont considérés comme les plus consensuels par la communauté internationale des experts en ACV.

La description de ces indicateurs est fournie en annexe.

3.3. CALCUL DES EQUIVALENTS HABITANTS

Pour faciliter la compréhension de l'ampleur des bénéfices ou des préjudices environnementaux associés aux cycles de vie des différents types d’emballages, les impacts environnementaux de chacun des scénarios ont été traduits en équivalents habitants, c’est-à-dire en nombre d’habitants qui génèrent un impact équivalent sur une période d’un an, du fait de l’ensemble des activités économiques nationales qui leur est rapporté.

Les valeurs de normation utilisées sont indiquées dans le tableau ci-après :

Valeurs de NormationPar an et par Habitant

Représentativitré et sources

Consommation d'énergie primaire non renouvelable MJ primaires 170 000 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Epuisement des ressources abiotiques kg Sb eq 60 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Consommation d'eau m3 59 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Bilan Effet de Serre à 100 ans kg CO2 eq 9 300 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Acidification de l'air kg SO2 eq 45 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Oxydation Photochimique kg C2H4 eq 15 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Eutrophisation kg PO4--- eq 7 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Toxicité potentielle pour l'homme kg 1,4-DB eq 2 800 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Ecotoxicité Aquatique kg 1,4-DB eq 210 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Ecotoxicité Sédimentaire kg 1,4-DB eq 415 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003Ecotoxicité Terrestre kg 1,4-DB eq 70 Europe de l'Ouest, Commission Européenne, 2003



Ces valeurs sont issues de l’étude « Study on external environmental effects related to life cycle of products and services » confiée à BIO Intelligence Service pour la Direction Générale de l’Environnement de la Commission Européenne, dont le rapport final a été publié en février 2003.



4. Systèmes étudiés et données utilisées pour l’établissement des inventaires

4.1. FRONTIERES DES SYSTEMES ETUDIES

Pour chaque type d’emballage, les systèmes ont été découpés selon une structure commune, comprenant les trois sous étapes suivantes :

- Fabrication de l’emballage qui inclue : la production des granulés, leur transport jusqu’au lieu de mise en œuvre, et la mise en œuvre des emballages

- Transport des emballages jusqu’au centre remplissage puis jusqu’au centre de distribution

- Collecte et fin de vie des emballages usagés

La figure suivante représente le cycle de vie « générique » des différents emballages considérés dans cette étude.



4.2. EXCLUSIONS DES SYSTEMES

Pour cette étude, nous avons considéré que les emballages secondaires et tertiaires sont les mêmes (quantité et matériaux) quelque soit le scénario. De même, nous avons considéré que le système de fermeture de l’emballage (bouchon, opercule…) et

Extraction des matières premières

Production des granulés de résines

Mise en œuvre des emballages

Production des monomères

Transport par camion jusqu’au lieu de remplissage

Fabrication des emballages

Transports des emballages

Transport du lieu de production des granulés de résines jusqu’au lieu de mise

en œuvre des emballages

Valorisation énergétique

Enfouissement en CSDU

Compostage

Collecte des emballages

usagés

Fin de vie des emballages

Transport par camion jusqu’au centre de distribution



l’étiquette sont les mêmes quelque soit la résine. Ces étapes étant communes à l’ensemble des scénarios faisant l’objet d’une comparaison, elles ont été exclues des systèmes.

Compte tenu du manque de données, les charges minérales (carbonate de calcium, par exemple) et les pigments (TiO2, par exemple) sont exclus du système.

Le transport par l’usager final, du lieu de distribution jusqu’à son domicile et les conditions d’utilisation chez l’usager (maintient dans un lieu réfrigéré par exemple) ont également été négligés.

4.3. DONNEES UTILISEES POUR LA PRODUCTION DES DIFF ERENTES RESINES

4.3.1. DONNEES RELATIVES A LA PRODUCTION DU POLYETHYLENE

Le Polyéthylène est un thermoplastique synthétisé à partir d'éthylène (monomère : CH2 = CH2). C’est un des polymères dont la structure chimique est la plus simple.

Dans le processus de conversion du monomère en polymère, la double liaison de la molécule d'éthylène est ouverte pour former un radical réactif, qui s'attache alors à un autre radical. Le processus se répète pour produire une molécule ou un polymère à longue chaîne se terminant lorsque le radical permettant la propagation réagit avec des molécules non réactives.

L’inventaire de cycle de vie relatif à la production du polyéthylène utilisé est celui disponible dans la base de données Eco-invent v 1.2 « polyethylene, LDPE, granulate, at plant ».

4.3.2. DONNEES RELATIVES A LA PRODUCTION DU POLYETHYLENE TEREPHTALATE

Le Polyéthylène téréphtalate (PET) est un thermoplastique obtenu par réaction d’un composé contenant deux groupes acides carboxylique (-COOH) avec un composé contenant deux groupes alcool (-OH) selon une réaction d’estérification :

HOOC.R.COOH + HO.R’.OH → HOOC.R.COO.R’.OH + H2O

L’inventaire de cycle de vie relatif à la production du polyéthylène utilisé est celui disponible dans la base de données Eco-invent « polyethylene terephthalate, granulate, amorphous, at plant ».

4.3.3. DONNEES RELATIVES A PRODUCTION DE LA RESINE OXO-DEGRADABLE

La résine oxo-dégradable considérée dans cette étude est un « polyéthylène additivé ». La structure du polymère est donc celle du polyéthylène. L’addition de composés organiques et inorganiques dans la matrice polymère permet la rupture des chaînes polymères par les UV, la chaleur ou une action mécanique. Cette réaction permet la fragmentation du matériau.

La résine est obtenue grâce à l’addition de composés qui peuvent être différents selon les producteurs. La formulation considérée dans cette étude est celle développée par la société D2W pour produire la résine « Symphony ». Les additifs sont des sels de majoritairement des sels de métaux. Il est important de préciser que les métaux utilisés dans cette formulation de présentent pas de caractères toxiques (il n’y a pas de métaux lourds dans les additifs et notamment pas de nickel comme cela peut être le cas dans d’autres formulations - cf. chapitre- .1.1).

Les données utilisées pour la production de la résine Symphony® ont été transmise par la société productrice : D2W. Ils sont soumis à accord de confidentialité et ne peuvent être restituées dans ce rapport.



4.3.4. DONNEES RELATIVES A LA PRODUCTION DE L’ECOFLEX

L’Ecoflex est copolymère aromatique-aliphatique (PolyButyrate Adipate Terephthalate), fabriqué par la société BASF. C’est un copolymère d’origine pétrochimique. La formule chimique de l’Ecoflex est présentée ci-dessous.

Aucune description sur la production de l’Ecoflex n’a été transmise par BASF pour des raisons de confidentialité.

L’inventaire de cycle de vie utilisé a été transmis directement par la société BASF

4.3.5. DONNEES RELATIVES A LA PRODUCTION DU BIOLICE

Le Biolice est matériau biodégradable issu de l'association d'un polyester aliphatique aromatique et de farines céréalières. Elle est produite et commercialisée par la société ULICE du groupe Limagrain.

Aucune description sur la production du Biolice n’a été transmise par ULICE pour des raisons de confidentialité.

L’inventaire de cycle de vie utilisé a été transmis directement par la société ULICE. Celui-ci a été calculé à partir d’une étude ACV validée par revue critique.

4.3.6. DONNEES RELATIVES A LA PRODUCTION DU PLA

Le PLA (Polylactacte) est un matériau issu de la polymérisation d’acide lactique obtenu à partir de la fermentation de dextrose (glucose). Le dextrose peut être produit à partir de l’amidon contenu dans certaines de ressources végétales telles que le maïs, la betterave sucrière ou le riz. De fait, le PLA est un polymère 100% issu de ressources renouvelables.

L’inventaire de cycle de vie utilisé est issu de l’écoprofil publié par Natureworks® « Applications of life cycle assessment to Natureworks polylactide (PLA) production : an update » Erwin Vink et al. (2006). Celui-ci a été calculé à partir d’une étude ACV validée par revue critique.

4.4. DONNEES UTILISEES POUR LA MISE EN ŒUVRE DES E MBALLAGES

Les inventaires de cycle de vie suivants ont été utilisés :

- Extrusion de films plastique : le module « Extrusion, plastic film/RER U » de la base de données Eco-invent a été utilisé. Le modèle électrique est Français. Le taux de pertes matières est de 2.4%1.

- Moulage par injection pour l’obtention de pots de produits lactés ou de barquettes : le module « Injection moulding/RER U» de la base de données Eco-invent a été utilisé. Le modèle électrique est Français. Le taux de pertes matières est de 0.6 %1

1 Données Eco-Invent



- Moulage par injection soufflage pour l’obtention de bouteilles : le module « Stretch blow moulding/RER S» de la base de données Eco-invent a été utilisé. Le modèle électrique est Français. Le taux de pertes matières est de 2.2 %2.

- Thermoformage pour l’obtention de pots de produits lactés : le module « Thermoforming, with calendering/RER S» de la base de données Eco-invent a été utilisé. Le modèle électrique est Français. Le taux de pertes matières est de 2.2 %2.

4.5. DONNEES UTILISEES POUR LES TRANSPORTS

4.5.1. TRANSPORT DES GRANULES

Pour les résines PE et Symphony, les données de production étant représentatives d’une situation européenne, une distance de transport de 500 km à été retenue3. Le transport s’effectue par camion de 40 tonnes. La même hypothèse est faite pour Biolice.

Pour le PET, une distance de 1 000 km parcourue par camion a été retenue.

Pour l’Ecoflex fabrique en Allemagne, une distance de 1 000 km a été considérée. Le transport s’effectue par camion.

Pour le PLA fabriqué aux USA (Nebraska), les distances prises en compte sont : 2 000 km par train du Nebraska jusqu’à la côte Est et 6 000 km par bateau jusqu’en Europe.

4.5.2. TRANSPORT DU LIEU OU EST PRODUIT L’EMBALLAGE AU LIEU DE REMPLISSAGE ET TRANSPORTS DU

LIEU DE REMPLISSAGE AU LIEU DE DISTRIBUTION

Pour chacune de ces étapes, une distance de transport de 110 km à été retenue3. Le transport s’effectue par camion.

4.5.3. COLLECTE DES DECHETS.

Une distance de 50 km effectuée par camion a été retenue comme hypothèse.

Inventaires de cycle de vie utilisés

L’inventaire utilisé pour le transport par bateau est « Transport, transoceanic freight ship/OCE S » de la base de données Eco-invent.

L’inventaire utilisé pour le transport par train est « Transport, freight train/RER S » de la base de données Eco-invent.

L’inventaire utilisé pour le transport par camion est « Transport, lorry 40t/CH S » de la base de données Eco-invent.

4.6. DONNEES UTILISEES POUR LA FIN DE VIE

4.6.1. POUR LES FILMS, BARQUETTES DE FRUIT ET POTS DE PRODUITS LACTES

Ces emballages n’étant pas collectés sélectivement à l’heure actuelle, un scénario de traitement moyen des déchets en France à été modélisé.

La figure suivante décrit le cycle de vie de la fin de vie des polymères pétrochimiques, mélangés aux ordures ménagères non collectées sélectivement.

2 Données Eco-Invent 3 Distance moyenne observée pour le transport de marchandise en Europe. Source EUROSTAT.



Cette modélisation des filières de traitement des déchets en France est basée sur la répartition des traitements en tonnages fournis par l’ADEME. Les filières représentant moins de 3% en tonnage n’ont pas été intégrées pour simplifier l’analyse. Cela concerne le tri des ordures ménagères brutes (1% des tonnages traités en France), la méthanisation (1%) et l’incinération (3%).

Le logiciel Wisard ne permettant pas d’intégrer des déchets non compostables dans la filière compostage, les déchets d’emballages en PE, PET et résine oxo ont été repartis en enfouissement et valorisation énergétique uniquement.

4.6.2. POUR LES BOUTEILLES

L’hypothèse retenue est que 50% des bouteilles en PE et PET sont collectées sélectivement à l’heure actuelle. Le reste suit un scénario moyen de traitement des déchets en France.

La figure suivante décrit le cycle de vie de la fin de vie des bouteilles en PE et PET.

Le module pour le recyclage du PE et du PET utilisé dans Wisard est : ‘Recyclage moyen 2005’.

Le recyclage du PET est modélisé selon une filière qui est l’agrégation des trois filières de recyclage actuelles en tenant compte de la représentativité des filières en fonction des tonnages traités :

- recyclage en fibres de rembourrage : 50%

Collecte des déchets et transport jusqu’à une installation de traitement des

ordures ménagères 50 km par bennes à ordure ménagère

Enfouissement en CSDU 23%

Recyclage 50%

Valorisation énergétique 27%

Collecte des déchets et transport jusqu’à une installation de traitement des

ordures ménagères 50 km par bennes à ordure ménagère

Enfouissement en CSDU 44%

Valorisation énergétique 51%

Compostage 5%



- recyclage en résine Supercycle : 25%

- régénération : 25%

Le recyclage du PE est modélisé en une seule filière qui permet la production de granulés de PE.

Dans Wisard, les bénéfices environnementaux du recyclage du fait des impacts évités bénéficient au cycle de vie en amont de la filière de recyclage. L’hypothèse utilisée par Wisard concernant le taux de substitution est qu’1 kg de plastique recyclé se substitue à 1 kg de résine vierge.

Pour les bouteilles en PLA, nous avons considéré qu’elles suivaient le scénario moyen de traitement des déchets en France, les filières de recyclage n’existant pas à l’heure actuelle. La répartition entre enfouissement en CSDU, valorisation énergétique et compostage est la même que celle des pots de produits lactés, films et barquettes de fruits (cf. paragraphe précédent).

4.6.3. PRISE EN COMPTE DE LA SEQUESTRATION DU CARBONE DANS LES FILIERES CSDU ET COMPOSTAGE

Pour les résines contenant du carbone biomasse, le fait de les enfouir en CSDU ou de les orienter vers une filière de compostage engendre une séquestration de ce carbone. Ce phénomène concerne les résines Biolice et PLA (Ecoflex n’est pas concerné car d’origine fossile).

Les paramètres de Wisard permettant d’évaluer cette séquestration du carbone biomasse sont les suivants :

- CSDU : le taux de décomposition du carbone biomasse est de 80%.

- Compostage : en tenant compte de la part du carbone émis sous forme de CH4 et de CO2 on obtient un taux de décomposition du carbone de 70%. Wisard ne permet pas d’obtenir les paramètres et hypothèses permettant de prendre en compte la part du carbone émis dans les rejets aqueux (qui engendre la DCO par exemple). De ce fait, le taux de séquestration de la filière compostage présenté ci-après est une valeur maximale.

Le tableau ci-dessous présente les résultats obtenus pour les quantités de carbone séquestré et les équivalents CO2 correspondants, lors d’un enfouissement en CDSU et lors d’un compostage :

kg de Carbone séquestré par tonne de résine

CSDU Compostage Biolice 48 kg C

(soit 176 kg éq CO2) 166 kg C

(soit 609 kg éq CO2)

PLA 97 kg C (soit 356 kg éq CO2)

339 kg C (soit 1243 kg éq CO2)



4.7. MODELE ELECTRIQUE UTILISE

Le modèle électrique utilisé est le suivant :

Source: Life Cycle Inventories of Energy. Systems: Results for Current Systems in Switzerland and other UCTE Countries. Data v1.2 (2004)

4.8. LIMITES DANS L’INTERPRETATION DES INDICATEURS D’IMPACTS POTENTIELS

Les inventaires de cycle de vie relatifs à la production des granulés des différentes résines considérées dans cette étude n’étant pas au même format, les flux élémentaires ne sont pas au même niveau de complétude entre les différents inventaires transmis par les producteurs.

Pour ne pas créer de distorsions liées au fait que certains flux sont présents dans certains inventaires et pas dans d’autres, une homogénéisation du nombre de flux a été réalisée pour ramener à un même niveau l’ensemble des flux d’inventaires. Ces flux concernent notamment les facteurs d’impacts pour l’ occupation d’espace et les risques toxiques. De même, les flux de produits phy tosanitaires ne sont pas apparents dans les inventaires relatifs aux résines issues en partie ou entièrement des filières végétales (PLA, Biolice). Les indicateurs d’occupation d’espace et de risque toxique sont donc présentés e n annexe à titre informatif mais aucune conclusion robuste ne peut être tirée d e la comparaison des différents emballages compte tenu de ces éléments (cela concerne les indicateurs de toxicité potentielle pour l’homme et les indicat eurs d’écotoxicité aquatique, sédimentaire et terrestre.)

Source d’énergie Situation française en 2000 Charbon 4.87% Lignite 0.07% Gaz industriels 0.65% Gaz naturel 2.02% Fioul 1.35% Nucléaire 76.60% Eolien 0.015% Hydroélectricité 13.83% Cogénération 0.23% Pertes de distribution 7.20%



5. Résultats obtenus pour les différents types d’emballages

Ce chapitre présente les résultats obtenus pour les calculs d’impacts potentiels sur l’environnement des différentes résines. Pour chaque emballage et chaque indicateur, les résultats totaux sur le cycle de vie sont en base 100 et les contributions des étapes du cycle de vie calculés en conséquence.

Compte tenu des délais impartis pour réaliser cette étude, et en accord avec les commanditaires de l’étude, quatre indicateurs d’impacts sont présentés de manière détaillée :

- Bilan énergie non renouvelable

- Consommation d’eau

- Bilan effet de serre

- Indicateur de pollution de l’eau

o Eutrophisation



5.1. RESULTATS OBTENUS POUR LES BOUTEILLES D’EAU

5.1.1. BILAN ENERGIE PRIMAIRE NON RENOUVELABLE

1000 BOUTEILLES de 1L - Energie primaire non renouv elable (MJ)

1 1 1

-34 -35

-6

100100

100

133134

105

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

PE PET PLA

Total Production Transport FdV moyenne

L’étape de production des bouteilles ressort comme l’étape consommant le plus d’énergie primaire non renouvelable (dû principalement à la production des résines). Les transports n’ont pas de contribution significative. On constate que la fin de vie des bouteilles PE et PET améliore sensiblement le bilan énergétique. Ceci est lié à la proportion de bouteilles allant vers une filière de recyclage (50% des bouteilles usagées) mais également à la proportion de bouteilles allant vers une filière de valorisation énergétique (27%).

Ces bilans environnementaux sont représentatifs de la situation actuelle pour laquelle les bouteilles en PE et PET sont recyclées, ce qui n’est pas le cas pour les bouteilles en PLA. En effet, les filières de recyclage ne sont pas encore effectives à l’heure actuelle pour ce type de polymères (mais sont amenées à ce développer à court ou moyen terme, ce qui pourrait avoir des répercutions non négligeables sur les tendances observées actuellement).

Les bouteilles en PET ressortent comme la meilleure option pour les bouteilles de 1L.

A titre d’information, on indique ci dessous les masses des bouteilles de 1 L en PET et PLA qui permettent d’atteindre les mêmes performances que les bouteilles d’eau en PE de 36g pour cet indicateur :

- PET : 36g

- PLA : 38g.

La masse des bouteilles en PLA permettant d’atteindre le même niveau de performance des bouteilles de 28g en PET, est de 30g.



5.1.2. CONSOMMATION D’EAU

1000 BOUTEILLES d'eau de 1L - Consommation d'eau (m 3)

0 0 00 0

100100100 100 100 100

0

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA


La production ressort également comme l’étape la plus consommatrice d’eau pour les trois types d’emballages.

La masse d’une bouteille en PLA doit être 20 fois inférieure à celle des bouteilles en PE (15 fois par rapport au PET).

Comparaison des consommations d’eau de process d’ea u de refroidissement.

Le graphique suivant présente les volumes d’eau nécessaires au refroidissement des procédés de production des différentes résines et ceux liés au refroidissement des procédés de mise en œuvre des emballages.

Comparaison des consommation d'eau de process et d' eau de refroidissement (m3) UF : 1000 bouteilles de 1 L

(consommation d'eau de process en base 100)

100 100 100

1 527

1 181

35

3951

2388

221

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

PE PET PLA

Eau de processEau de refroidissement (production résine)Eau de refroidissement (mise en forme de l'emballage)

Les volumes d’eau de refroidissement sont largement supérieurs aux volumes d’eau entrant directement dans les process pour les emballages en résines pétrochimiques. Pour les emballages en PLA, le volume d’eau de refroidissement est 2.5 fois plus



important que le volume d’eau entrant directement dans la production des emballages en PLA4.

5.1.3. BILAN EFFET DE SERRE

1000 BOUTEILLES de 1L - Effet de serre (kg eq CO2)

96

113107

1 1 1

-15-8

100100 100

2,6

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

PE PET PLA


L’impact sur l’effet de serre est majoritairement lié à l’étape de production des bouteilles d’eau. La fin de vie à également une contribution du fait des émissions de CO2 fossile associées à la proportion d’emballages suivant une filière de valorisation énergétique.


Le même bilan effet de serre que celui obtenu pour les bouteilles en PE de 36 g est obtenu pour des bouteilles en PLA de 28.5g et 23g pour atteindre le même bilan que celui des bouteilles en PET.

4 Pour mémoire, le procédé considéré pour modéliser la mise en œuvre des bouteilles d’eau est moulage par

injection soufflage.



5.1.4. EUTROPHISATION

1000 BOUTEILLES d'eau de 1L - Eutrophisation (kg PO 4-- eq)

2 1 2

11 10

100100100

87

113

88

-15

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA


Les émissions atmosphériques de NOx à l’étape de production sont les principaux facteurs d’impacts pour cet indicateur. Le recyclage des bouteilles en PET évite des émissions eutrophisantes (notamment les émissions atmosphériques de NOx). Ceci explique la valeur négative en fin de vie pour les bouteilles en PET.


Les bouteilles en PLA deviennent compétitives avez les bouteilles en PE lorsque leur masse est de 23.7g (31.6g pour être équivalentes aux bouteilles en PET de 28g).



5.2. RESULTATS OBTENUS POUR LES FILMS


1000m2 de film - Energie primaire non renouvelable (MJ)

112 107 106

-13 -8

100100100100

111

1111

-6-12-20

0

20

40

60

80

100

120

PE Symphony Biolice Ecoflex


Pour l’ensemble des emballages, la production de l’emballage apparait comme l’étape du cycle de vie la plus contributrice à la consommation d’énergie primaire non renouvelable. Le gaz naturel et le pétrole, utilisés comme matière première et/ou comme sources d’énergie, sont les principaux facteurs d’impact pour cet indicateur. Les transports ont une influence négligeable pour cet indicateur.

La fin de vie ressort bénéfique (signe négatif) du fait de la proportion d’emballages envoyée en incinération avec valorisation énergétique qui se substitue à la production d’énergie classique.

Pour atteindre un niveau de performance équivalent à celui des films en PE (46g/1000m²), les masses des films doivent être les suivantes :

- Symphony : 43 g/1000m²

- Biolice : 67 g/1000m²

- Ecoflex : 37 g/1000m²




1000m2 de Film - Consommation d'eau(m3)

100 100 100100 100

0 0 0 00 0 0 0

100 100100

0

20

40

60

80

100

120



L’étape de production est l’étape la plus consommatrice d’eau pour les quatre types d’emballages. La production de la ressource végétale pénalise le Biolice par rapport au PE et Symphony. Ce dernier reste néanmoins largement favorable comparativement à l’Ecoflex (aucune explication n’est fournie par le producteur pour expliquer le positionnement de l’Ecoflex).

La masse des films en Biolice doit être 18 fois inférieure à celle des films PE. Pour les films en Ecoflex, ils doivent être 100 fois inférieurs.



Comparaison des consommation d'eau de process et d' eau de refroidissement (m3)

UF : 1 000 m² de film(consommation d'eau de process en base 100)

100 100 100 100

1522

8

1 579

108 47

1632

1 482

200

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

PE Symphony Biolice EcoflexEau de process Eau de refroidissement (production résine)

Eau de refroidissement (mise en forme de l'emballage)



Si l’on compare les volumes d’eau de refroidissement et ceux d’eau process, on constate que les volumes d’eau nécessaires au refroidissement des systèmes de production du PE et de la résine Symphony largement supérieurs à ceux nécessaires pour les process. Pour ces deux emballages, les volumes d’eau nécessaires au refroidissement à l’étape de production de la résine et de la mise en œuvre des emballages sont sensiblement équivalents.

Pour Biolice, le volume d’eau nécessaire au refroidissement des process est équivalent à celui nécessaire au process. Néanmoins, c’est surtout l’étape de mise en œuvre de l’emballage qui mobilise l’eau de refroidissement.

Pour l’Ecoflex, le volume d’eau de refroidissement est moins important que le volume d’eau de process.


1000 m2 de Film - Effet de serre (kg eq CO2)

100 100

69 71

94

83

1 1 1 1

30 29

5

100100

15,9

0

20

40

60

80

100

120



La production du film (et notamment de la résine) est l’étape prédominante en termes d’émissions de gaz à effet de serre pour l’ensemble des emballages. La valorisation énergétique en fin de vie explique la contribution au bilan effet de serre contenu des émissions de CO2 fossile associées à la combustion des résines.



- Biolice : 67 g/1000m²

- Ecoflex : 27 g/1000m²




1000m2 de Film - Eutrophisation (kg PO4-- eq)

100 100 100 100

7176

8288

2 2 2 1

2723

1611

0

20

40

60

80

100

120



L’étape de production est prédominante pour cet indicateur. Les émissions atmosphériques de NOx sont les principaux facteurs d’impact pour l’eutrophisation. La proportion d’emballage orientée vers une filière de valorisation énergétique est également source d’émission de NOx mais dans une moindre mesure que l’étape de production.




- Biolice : 55 g/1000m²

- Ecoflex : 28 g/1000m²



5.3. RESULTATS OBTENUS POUR LES BARQUETTES


1000 Barquettes alimentaires - Energie primaire non renouvelable (MJ)

1 1 1

100 100100105105110

-11-6 -6

-20

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA


Les tendances observées pour les barquettes sont identiques à celles des films : la production de la barquette ressort comme la plus contributrice à la consommation d’énergie primaire. Cet indicateur est notamment influencé par la consommation de pétrole et de gaz naturel pour les trois matériaux.

Les transports n’ont pas de contribution significative.

La fin de vie présente un bénéfice en termes de consommation d’énergie primaire du fait de la proportion importante de valorisation énergétique.

Pour atteindre un bilan énergétique similaire à celui des barquettes en PE (6.4g) et PET (9.3g), la masse des barquettes en PLA doit être respectivement de 8.2g et 13g.


1000 Barquettes alimentaires - Consommation d'eau(m3)

100 100

0 0 00 0 0

100 100100100

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA


La consommation d’eau est uniquement liée à l’étape de production de l’emballage.



Pour obtenir le même bilan de consommation d’eau que les barquettes en PE, les barquettes en PLA doivent avoir une masse 15 fois inférieure (10 fois par rapport à la masse des barquettes en PET).



Comparaison des consommation d'eau de process et d' eau de refroidissement (m3) UF : 1000 barquettes


1180

740

447

41100 100 100

1516

350

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

PE PET PLA Eau de processEau de refroidissement (production résine)Eau de refroidissement (mise en forme de l'emballage)

Si l’on compare les volumes d’eau de refroidissement et ceux d’eau process, on constate que les volumes d’eau nécessaires au refroidissement des systèmes de production du PE et du PET sont largement supérieurs à ceux nécessaires pour les process. Pour ces deux emballages, les volumes d’eau nécessaires au refroidissement à l’étape de production de la résine sont plus importants que ceux liés au refroidissement lors de la mise en œuvre des emballages5.

Pour le PLA, le volume d’eau nécessaire au refroidissement des process est proche de celui nécessaire au process. La proportion d’eau consommée à l’étape de production de la résine est équivalente à celle liée à l’étape de mise en œuvre de l’emballage.

5 Pour mémoire, le procédé de mise en œuvre considéré pour les barquettes est le moulage par injection.




1000 Barquettes alimentaires - Effet de serre (kg e q CO2)

100 100 100

7277

1 1 1

2722

-7

106

-20

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA


L’impact sur l’effet de serre est majoritairement lié à l’étape de production des barquettes. La fin de vie à également une contribution du fait des émissions de CO2 fossile associées à la proportion d’emballages suivant une filière de valorisation énergétique. Seul le PLA ressort bénéfique en termes de bilan effet de serre en fin de vie. En effet, le carbone contenu dans le PLA est issu de la biomasse. Les émissions de CO2 ne sont pas comptabilisées dans le bilan effet de serre car il est admis que celui-ci fait partie du cycle naturel du carbone.

Les transports n’ont pas de contribution significative.

Pour atteindre un bilan effet de serre similaire à celui des barquettes en PE (6.4g) et PET (9.3g), la masse des barquettes en PLA doit être respectivement de 7.0g et 11g.


1000 Barquettes alimentaires - Eutrophisation (kg P O4-- eq)

100 100 100

2 1 2

25

9 10

73

90 89

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA


L’étape de production est prédominante pour cet indicateur. Les émissions atmosphériques de NOx sont les principaux facteurs d’impact pour l’eutrophisation. La



proportion d’emballages orientée vers une filière de valorisation énergétique est également source d’émission de NOx mais dans une moindre mesure que l’étape de production.

Pour atteindre un bilan similaire à celui des barquettes en PE (6.4g) et PET (9.3g), la masse des barquettes en PLA doit être respectivement de 5.1g et 13g.

5.4. RESULTATS OBTENUS POUR LES POTS DE PRODUITS L ACTES


1000 pots de produits lactés de 125 ml - Energie pr imaire non renouvelable (MJ)

112106 106 107

1 1 1 1

-12-6 -7 -8

100 100 100 100

-20

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA Biolice


L’étape de production du pot ressort comme l’étape la plus contributrice à la consommation d’énergie primaire non renouvelable. Les transports n’ont pas de contribution significative. La fin de vie ressort bénéfique (signe négatif) du fait de la proportion d’emballages envoyée en incinération avec valorisation énergétique qui se substitue à la production d’énergie classique.

Pour atteindre un niveau de performance équivalent à celui des pots en PE (8.0g) les pots en PLA doivent avoir une masse de 10.5g ; 11.7 g pour les pots en Biolice.




1000 pots de produits lactés de 125 ml - Consommati on d'eau(m3)

100 100 100

0 0 0 00 0 0 0

100 100 100 100 100

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA Biolice


Comme pour les autres catégories d’emballages, l’étape de production est prédominante pour la consommation d’eau.

La masse des pots en PLA doit être de 1.4 g et 1.7 pour les pots en Biolice pour atteindre le niveau de performance des emballages en résines pétrochimiques.



Comparaison des consommation d'eau de process et d' eau de refroidissement (m3)UF : 1000 pots de produits lactés de 125 ml


100 100 100 100

1507

1176

35 8

3599

2180

247202

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

PE PET PLA BioliceEau de processEau de refroidissement (production résine)Eau de refroidissement (mise en forme de l'emballage)

Les volumes d’eau nécessaires au refroidissement des systèmes de production du PE et du PET sont largement supérieurs à ceux nécessaires pour les process. Pour ces deux emballages, les volumes d’eau nécessaires au refroidissement à l’étape de



production de la résine sont moins importants que ceux liés au refroidissement lors de la mise en œuvre des emballages6.

Pour le PLA, le volume d’eau nécessaire au refroidissement des process est également supérieur à celui nécessaire au process. Cette eau de refroidissement est notamment mobilisée lors de la mise en œuvre de l’emballage.

Pour le Biolice, on constate une répartition semblable à celle observée pour le PLA entre les volumes d’eau de process, les volumes d’eau de refroidissement à l’étape de production de la résine et de la mise en œuvre de l’emballage.


1000 pots de produits lactés de 125 ml - Effet de s erre (kg eq CO2)

100 100 100 100

7076

107

94

1 1 1 1

29,023,4

-7,7

4,5

-20

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA Biolice


L’impact sur l’effet de serre est lié à la production des pots de produits lactés. La fin de vie à également une contribution du fait des émissions de CO2 fossile associées à la proportion d’emballages suivant une filière de valorisation énergétique. Seul le PLA ressort bénéfique en termes de bilan effet de serre à l’étape de fin de vie. Les transports n’ont pas de contribution significative.

Pour obtenir le même bilan effet de serre que des pots en PET de 6.4g, et les pots en PLA doivent avoir une masse de 7.5g et les pots en Biolice une masse de 10g.

6 Pour mémoire, le procédé de mise en œuvre considéré pour produits lactés est le thermoformage.




1000 pots de produits lactés de 125 ml - Eutrophisa tion (kg PO4-- eq)

100 100 100 100

2 1 2 2

26

9 1015

838990

72

0

20

40

60

80

100

120

PE PET PLA Biolice


Les émissions atmosphériques de NOx lors de la production sont les principaux facteurs d’impact pour l’eutrophisation. La fin de vie est également source d’émission de NOx, du fait de la valorisation énergétique.

Pour obtenir le même bilan que les pots en PET de 6.4g, les pots en PLA doivent avoir une masse de 9.0g et les pots en Biolice une masse de 13g.



5.5. EVALUATION DE L’AMPLEUR DES RESULTATS

Le but de ce chapitre est de déterminer quels sont les indicateurs pour lesquels les scénarios étudiés à un impact fort.

Nous attirons l’attention des lecteurs sur l’utilis ation des résultats qui ne peuvent pas aboutir à des conclusions robustes en termes de comparaison de matériaux compte tenu des fortes incertitudes sur les masses d’emballages. Ces incertitudes n’empêchent pas la classification par ampleur d’impact presentée dans les chapitres suivants.

Hiérarchisation des impacts potentiels

Dans les tableaux suivants, la colonne A donne les inventaires de pollution européens. C’est à dire la valeur de l’indicateur par an et par habitant. La colonne B donne les valeurs scientifiques (résultats des calculs réalisés précédemment) pour 1000 unités d’emballages ou 1000 m² de film. La colonne C correspond à la division de la colonne A par la colonne B multipliée par 1 000 pour les films et les bouteilles et 10 000 pour les pots de produit lacté. Elle indique les impacts potentiels pour chaque scénario exprimés en équivalents habitants, c’est à dire en nombre d’habitants qui génèrent un impact équivalent sur une période d’un an, du fait de l’ensemble des activités nationales qui leur sont rapportées (NB : les facteurs multiplicatifs 1 000 et 10 000 sont introduits uniquement pour aboutir à des valeurs plus lisibles).

La colonne C permet donc de hiérarchiser les impacts potentiels les plus importants pour le scénario étudié, compte tenu de leur représentation dans l’inventaire global national (toutes sources d’émission confondues).

5.5.1. RESULTATS OBTENUS POUR LES BOUTEILLES DE 1 L

Le tableau suivant récapitule l’ampleur des résultats observés pour chaque résine.

les résultats en éq hab sont calculés pour 1 millions d'unités d'emballages

Valeurs de Normation

Par an et par Habitant

(a)

Valeurs obtenues par

indicateur(b)

éq. Hab/an(c)

Valeurs obtenues par indicateur

(b)éq. Hab/an

(c)


(b)

Indicateurs liés à l'épuisement des ressourcesEnergie primaire non renouvelable MJ primary 179 000 3 116 17 2 412 13 3 116Épuisement des ressources abiotiques kg Sb eq 40 0.96 24 0.78 19 1.1Consommation d'eau m3 59 0.11 3 0.14 3 2.0

Indicateurs liés aux émissions atmosphériquesEffet de serre kg CO2 eq 13 000 100 8 76 5.8 132Oxydation photochimique kg C2H4 eq 74 0.55 7.5 0.17 2.4 0.73Acidification kg SO2 eq 22 0.58 26 0.08 4 0.81Indicateurs liés aux émissions dans l'eauEutrophisation kg PO4--- eq 34 0.073 2.2 0.092 2.7 0.11Indicateurs liés aux risques toxiquesToxicité humaine kg 1,4-DB eq 20 400 0.91 0.045 5.2 0.25 8Ecotoxicité aquatique (eau douce) kg 1,4-DB eq 1 360 1.6 1.2 3.9 2.8 1.3Ecotoxicité sédimentaire kg 1,4-DB eq 1 390 5.0 3.6 10.5 7.5 3.5Ecotoxicité terrestre kg 1,4-DB eq 127 0.47 3.7 0.45 3.5 0.30

PE PET PLA

éq. Hab/an(c)

172751

101037

3.3

0.390.92.52.4



Impacts de faible

ampleur (< 10 éq. Hab.)

Impacts de moyenne ampleur

(>10 éq. Hab. et > 30 éq. Hab.)

Impacts de forte ampleur

(> 30 eq. Hab.)

PE Consommation d’eau Effet de serre Oxydation photochimique Eutrophisation Indicateurs de risque toxique

Energie primaire non renouvelable Epuisement des ressources non renouvelables Acidification de l’air

PET Consommation d’eau Oxydation photochimique Effet de serre Acidification de l’air Eutrophisation Indicateurs de risque toxique

Energie primaire non renouvelable Epuisement des ressources non renouvelables

PLA Indicateurs de risque toxique Eutrophisation

Energie primaire non renouvelable Epuisement des ressources non renouvelables Effet de serre Oxydation photochimique

Consommation d’eau Acidification de l’air

La consommation d’énergie non renouvelable, l’épuisement des ressources ressortent comme des impacts environnementaux de second ordre pour toutes les résines.

L’eutrophisation ressort comme un impact environnemental de troisième ordre pour l’ensemble des scénarios.

La consommation d’eau est l’impact de plus grande ampleur pour le PLA.

5.5.2. RESULTATS OBTENUS POUR LES FILMS



(a)


indicateur(b)

éq. Hab/an(c)


(b)éq. Hab/an

(c)


(b)éq. Hab/an

(c)


indicateur(b)

éq. Hab/an(c)

179 000 4 026 22 4 332 24 6 843 38 3 655 2040 1.6 39 1.7 43 2.8 71 1.2 3159 0.14 2 0.15 3 15.30 259 2.73 46

13 000 163 13 174 13 377 29 150 1274 0.78 11 0.84 11 1.65 22 0.79 1122 0.74 33 0.81 37 2.20 99 0.93 42

34 0.10 3.1 0.12 3.7 0.23 6.8 0.12 3.5

20 400 5.6 0.28 6.2 0.30 13 0.64 10 0.501 360 1.5 1.1 1.8 1.3 2.5 1.8 2.5 1.81 390 4.5 3.2 5.2 3.7 7.2 5.2 7.0 5.0

127 1.1 8.9 1.2 9.3 0.7 5.7 0.6 4.5

BiolicePE Symphony Ecoflex

les résultats en éq hab sont calculés pour 1 000 000 m² de film

Indicateurs liés à l'épuisement des ressourcesEnergie primaire non renouvelable MJ primaryÉpuisement des ressources abiotiques kg Sb eqConsommation d'eau m3Indicateurs liés aux émissions atmosphériquesEffet de serre kg CO2 eqOxydation photochimique kg C2H4 eqAcidification kg SO2 eqIndicateurs liés aux émissions dans l'eauEutrophisation kg PO4--- eqIndicateurs liés aux risques toxiquesToxicité humaine kg 1,4-DB eqEcotoxicité aquatique (eau douce) kg 1,4-DB eqEcotoxicité sédimentaire kg 1,4-DB eqEcotoxicité terrestre kg 1,4-DB eq




Impacts de faible


Impacts de moyenne ampleur (>10 éq. Hab. et > 30 éq. Hab.)

Impacts de forte ampleur

(> 30 eq. Hab.) PE Consommation d’eau

Indicateurs de risque toxique Eutrophisation

Energie primaire non renouvelable Epuisement des ressources non renouvelables Effet de serre Oxydation photochimique

Acidification de l’air

Symphony Consommation d’eau Indicateurs de risque toxique Eutrophisation

Energie primaire non renouvelable Effet de serre Oxydation photochimique

Acidification de l’air Epuisement des ressources non renouvelables

Ecoflex Indicateurs de risque toxique Eutrophisation

Effet de serre Oxydation photochimique

Consommation d’eau Energie primaire non renouvelable Acidification de l’air Epuisement des ressources non renouvelables

Biolice Indicateurs de risque toxique Eutrophisation

Energie primaire non renouvelable Effet de serre Oxydation photochimique

Consommation d’eau Acidification de l’air Epuisement des ressources non renouvelables

L’acidification de l’air ressort comme un impact environnemental de grande ampleur pour toutes les résines.

La consommation d’eau est l’impact de plus grande ampleur pour le PLA et l’Ecoflex.

L’épuisement des ressources non renouvelables apparaît comme un enjeu de second ordre pour les films en PE et ressort de plus grande ampleur pour les autres scénarios.

L’effet de serre et l’oxydation photochimique ressortent comme des impacts de second ordre.




5.5.3. RESULTATS OBTENUS POUR LES BARQUETTES

Le tableau suivant récapitule l’ampleur des résultats observés pour chaque résine. Impacts de faible



Impacts de forte ampleur (> 30 eq. Hab.)

PE Consommation d’eau Eutrophisation Toxicité humaine Ecotoxicité aquatique et sédimentaire

Effet de serre Oxydation photochimique Ecotoxicité terrestre


PET Consommation d’eau Toxicité humaine Ecotoxicité aquatique

Oxydation photochimique Eutrophisation Ecotoxicité sédimentaire et terrestre

Energie primaire non renouvelable Epuisement des ressources non renouvelables Effet de serre Acidification de l’air



Consommation d’eau Energie primaire non renouvelable Epuisement des ressources non renouvelables Acidification de l’air

La consommation d’énergie non renouvelable, l’épuisement des ressources et l’acidification de l’air ressortent comme des impacts environnementaux de grande ampleur pour toutes les résines.

La consommation d’eau est un impact de grande ampleur pour le PLA.

L’oxydation photochimique ressort de second ordre.


L’ampleur du bilan effet de serre est variable selon les résines.

les résultats en éq hab sont calculés pour 1O millions d'unités d'emballages

Indicateurs liés à l'épuisement des ressourcesEnergie primaire non renouvelable MJ primaryÉpuisement des ressources abiotiques kg Sb eqConsommation d'eau m3

Indicateurs liés aux émissions atmosphériquesEffet de serre kg CO2 eqOxydation photochimique kg C2H4 eqAcidification kg SO2 eq

Indicateurs liés aux émissions dans l'eauEutrophisation kg PO4--- eqIndicateurs liés aux risques toxiquesToxicité humaine kg 1,4-DB eqEcotoxicité aquatique (eau douce) kg 1,4-DB eqEcotoxicité sédimentaire kg 1,4-DB eqEcotoxicité terrestre kg 1,4-DB eq

les résultats en éq hab sont calculés pour 1O millions d'unités d'emballages

NormationPar an et par

Habitant

obtenues par indicateur

(b)éq. Hab/an

(c)


(b)éq. Hab/an

(c)


(b)éq. Hab/an

(c)

179 000 650 36 1 007 56 693 3940 0.24 61 0.38 96 0.28 7059 0.019 0.33 0.046 1 0.47 79

13 000 25 20 40 31 33 2574 0.12 16 0.12 17 0.17 2422 0.11 51 0.15 65 0.19 86

34 0.016 4.6 0.040 12 0.026 7.9

20 400 0.87 0.43 3.6 1.7 1.8 0.91 360 0.21 1.5 1.2 9.2 0.28 2.01 390 0.62 4.5 3.4 24 0.7 5.4

127 0.16 13 0.24 19 0.07 5.8

PE PET PLA



5.5.4. RESULTATS OBTENUS POUR LES POTS DE PRODUITS LACTES


indicateur(b)

éq. Hab/an(c)


(b)éq. Hab/an

(c)


(b)éq. Hab/an

(c)


indicateur(b)

éq. Hab/an(c)

716 40 615 34 589 33 658 370.28 70 0.24 61 0.25 63 0.22 55

0.024 4 0.032 5 0.469 80 0.47 81

29 22 26 20 30 23 27 210.14 19 0.08 11 0.17 23 0.14 200.14 61 0.10 43 0.19 84 0.17 77

0.019 0.56 0.027 0.79 0.026 7.7 0.022 6.5

1.1 0.52 2.4 1.2 1.8 0.9 1.9 0.920.29 2.1 0.88 6.5 0.31 2.2 0.47 3.50.86 6.2 2.4 17 0.8 6.0 1.3 9.50.20 16.0 0.17 13 0.07 5.8 0.11 8.3

BiolicePE PET PLAles résultats en éq hab sont calculés pour 1O millions d'unités d'emballages



(a)

Indicateurs liés à l'épuisement des ressourcesEnergie primaire non renouvelable MJ primary 179 000Épuisement des ressources abiotiques kg Sb eq 40Consommation d'eau m3 59Indicateurs liés aux émissions atmosphériquesEffet de serre kg CO2 eq 13 000Oxydation photochimique kg C2H4 eq 74Acidification kg SO2 eq 22Indicateurs liés aux émissions dans l'eauEutrophisation kg PO4--- eq 34Indicateurs liés aux risques toxiquesToxicité humaine kg 1,4-DB eq 20 400Ecotoxicité aquatique (eau douce) kg 1,4-DB eq 1 360Ecotoxicité sédimentaire kg 1,4-DB eq 1 390Ecotoxicité terrestre kg 1,4-DB eq 127


Impacts de faible ampleur

(< 10 éq. Hab.)


Impacts de forte ampleur (> 30 eq. Hab.)

PE Consommation d’eau Eutrophisation Toxicité humaine Ecotoxicité aquatique et sédimentaire

Effet de serre Oxydation photochimique Ecotoxicité terrestre


PET Consommation d’eau Toxicité humaine Ecotoxicité aquatique

Oxydation photochimique Effet de serre Eutrophisation Ecotoxicité sédimentaire et terrestre





Biolice Indicateurs de risque toxique Eutrophisation



La consommation d’énergie non renouvelable, l’épuisement des ressources et l’acidification de l’air ressortent comme des impacts environnementaux de grande ampleur pour toutes les résines. La consommation d’eau est un impact de grande ampleur pour le PLA et Biolice.

L’oxydation photochimique et l’effet de serre ressortent de second ordre.




5.5.5. CONCLUSIONS SUR LES CALCULS D’EQUIVALENTS HABITANTS

La consommation d’énergie non renouvelable, l’épuisement des ressources et l’acidification de l’air ressortent comme des impacts environnementaux de même ampleur pour toutes les résines. Cette ampleur est forte ou moyenne en fonction du type d’emballage considéré. Ainsi, le caractère renouvelable des résines n’apparaît pas comme un atout environnemental fortement affirmé comparativement aux résines PE et PET.

L’eutrophisation ressort comme un impact environnemental de troisième ordre pour l’ensemble des emballages considérés, y compris pour ceux d’origine végétale.

La consommation d’eau apparaît comme un enjeu environnemental de forte ampleur pour les résines d’origine végétale, contrairement aux emballages en résine PE et PET pour lesquels cet enjeu est de faible ampleur.

5.6. CONCLUSIONS

5.6.1. SUR LE BILAN ENVIRONNEMENTAL LIE AU CYCLE DE VIE DES DIFFERENTS EMBALLAGES

Pour les différentes catégories d’emballages (films, pots de produits lactés, barquettes de fruits et bouteilles), l’étape de production de l’emballage et notamment de la résine ressort comme prédominante en termes d’impact généré. Le caractère renouvelable des résines n’apparaît pas comme un atout environnemental fortement affirmé comparativement aux résines PE et PET. Par contre, l’évaluation de l’ampleur des impacts environnementaux établis dans le cadre de cette étude montrent que la consommation d’eau apparaît comme un enjeu environnemental de forte ampleur pour les résines d’origine végétale.

De même, l’indicateur d’eutrophisation ne ressort pas pénalisant pour les résines d’origine végétale. Mais cet indicateur ressort comme de faible ampleur pour l’ensemble des scénarios étudiés.

Comparativement à l’étape de production, la fin de vie pèse peu sur le bilan environnemental lié au cycle de vie des emballages, sauf pour les bouteilles en PE et PET ou le recyclage améliore le bilan environnemental. La « compostabilité » des résines n’apparaît pas comme une caractéristique permettant d’améliorer significativement le bilan environnemental des emballages, si l’on considère le scénario actuel de traitement des déchets non collectés sélectivement. Le compostage améliore néanmoins le bilan effet de serre du fait de la séquestration du carbone biomasse pour les résines en tout ou partie d’origine végétale. Cette conclusion doit être nuancée par le fait que le taux d’emballages suivant une filière de compostage est encore faible à l’heure actuelle (5%). Cette situation peut être amenée à changer à plus ou moins court terme.

De même, cette étude ne prend en compte que la résine et non les autres éléments constitutifs de l’emballage global. Ainsi, les charges minérales, les emballages secondaires, les systèmes de fermeture des emballages tels que les bouchons ou les opercules, l’étiquette…n’ont pas été considérés. Par exemple, la prise en compte de l’opercule en plastique ou en aluminium sur un pot de produit lacté peut modifier le bilan environnemental de l’emballage (en nuisant à la qualité du compost final par exemple). Il en va de mêmes pour les charges et pigments pouvant entrer dans la composition des emballages.



5.6.2. CONCLUSION GENERALE

Cette analyse de cycle de vie permet donc d’avoir une première vision des forces et faiblesses des différentes résines en l’état actuel des connaissances. Les procédés de production et de recyclage des plastiques pétrochimiques sont optimisés depuis de très nombreuses années alors que les procédés mettant en œuvre des biopolymères ne le sont pas actuellement. S’il n’est pas évident dans l’état actuel des connaissances que l’utilisation de ces nouveaux polymères apporte un bénéfice environnemental, cette situation peut changer à court ou moyen terme. Notamment, les biopolymères ont un potentiel d’amélioration dans l’avenir. L’étude « Bilan environnemental de filières de traitement de plastiques de différentes origines. Septembre 2006. » a par exemple mis en évidence les bénéfices environnementaux potentiels liés au recyclage des biopolymères dans un scénario prospectif de recyclage d’un polymère d’origine végétale.



ANNEXE 1 : INDICATEURS D’IMPACTS

1. Suivi des flux énergétiques

Les indicateurs énergétiques ne sont pas à proprement dit des indicateurs d'impact sur l'environnement. Cinq indicateurs énergétiques ont été calculés : énergie totale primaire (énergie consommée), énergie non renouvelable, énergie renouvelable, énergie combustible et énergie matière. (Ces indicateurs sont définis ci-après).

Énergie primaire totale : elle représente la somme de toutes les sources d’énergie qui sont directement puisées dans les réserves naturelles telles que le gaz naturel, le pétrole, le charbon, le minerai d’uranium et l’énergie hydraulique.

L’énergie primaire est calculée à partir des paramètres suivants :

- le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) pour les carburants fossiles,

- l’énergie gravitationnelle pour l’énergie hydraulique (1,11 MJ d’énergie gravitationnelle équivaut à 1 MJ d’électricité),

- le taux d’irradiation pour le minerai d’uranium (0,72 mg d’uranium enrichi équivaut à 1MJ d’électricité, source Office fédéral de l'environnement, des forêts et du paysage).

Les autres sources naturelles d’énergie (vent, soleil, etc…) sont négligeables dans le cadre du projet.

L’énergie primaire totale est divisée en énergie non renouvelable et énergie renouvelable d’une part ; et en énergie combustible et énergie matière d’autre part. L’équation suivante illustre cette définition :

Énergie primaire totale = Énergie non renouvelable + Énergie renouvelable

= Énergie combustible + Énergie matière

Énergie non renouvelable : elle inclut toutes les sources d’énergies primaires fossiles et minérales, comme par exemple, le pétrole, le gaz naturel, le charbon et l’énergie nucléaire.

Énergie renouvelable : elle inclut toutes les autres sources d’énergies primaires, majoritairement l’énergie hydraulique et la biomasse.

Énergie combustible : elle correspond à la part de l’énergie primaire entrant dans le système qui est consommée par les procédés dans le système étudié (par exemple la combustion de gaz naturel).

Énergie matière : elle correspond à la part de l’énergie primaire contenue dans les matériaux entrant dans le système non utilisés comme combustibles (par exemple la consommation de gaz naturel entrant dans la composition du produit fabriqué).



2. L’effet de serre

On appelle «effet de serre» l'augmentation de la température moyenne de l'atmosphère induite par l'augmentation de la concentration atmosphérique moyenne de diverses substances d'origine anthropique.

2.1. Le phénomène direct

Le rayonnement solaire est réémis par la surface de la terre sous forme de rayonnement infrarouge, qui est lui-même partiellement absorbé par diverses espèces chimiques présentes dans l'atmosphère. Le bilan radiatif détermine la température moyenne de la planète. La présence de substances « à effet de serre » donne une température telle qu’elle permet la vie sur terre (sans cet effet, la température serait de l'ordre de –15°C). Le déséquilibre écologique provi ent donc non pas de l'existence de cet effet, indispensable à la survie de toute espèce, mais de l'augmentation de celui-ci.

L'unité retenue pour la contribution d'une substance à l'effet de serre est l'équivalent CO2 en masse. Le GWP (Global Warming Potential) d'une substance gazeuse est le potentiel d'effet de serre de l'émission instantanée d'un gramme ou d'un kilogramme de la substance par rapport au CO2.

2.2. Les composantes indirectes

A l’effet direct d’absorption des radiations peut s’ajouter un effet indirect.

Le «potentiel d'effet de serre» synthétise en effet d'une part l'action directe d'un gaz décrite ci-dessus, d'autre part son effet indirect à travers la production ou la destruction d'autres gaz à effet de serre, en fonction de son interaction avec les gaz présents dans l'atmosphère.

Les CFC, par exemple, sont des gaz à effet de serre et ont donc un impact direct. D'autre part, ils contribuent à la destruction de la couche d'ozone stratosphérique, qui est également un gaz à effet de serre. Le bilan de l'action complète des CFC sur le réchauffement de la planète a donc un terme positif (effet direct) et un terme négatif (effet indirect).

De même, d'après l'IPCC (Intergovernemental Panel on Climate Change), l'action indirecte des oxydes d'azote (NOx) serait double : augmentation de la teneur en ozone

de l'atmosphère par création photochimique, d'une part, et donc augmentation de la concentration d'un gaz à effet de serre (composante indirecte positive), d'autre part, augmentation de la teneur en radical libre hydroxyle (OH) très réactif, qui diminue la durée de vie, et donc la concentration, du méthane, des HCFC et HFC qui sont des gaz à effet de serre (composante indirecte négative).

Le méthane qui est un gaz à effet de serre direct a également, selon l'IPCC, un effet indirect sur le réchauffement de la planète. L'effet indirect n'est en revanche pas encore évalué précisément.

Le tableau ci-dessous donne la liste des coefficients d'équivalence pour les gaz à effet de serre direct, selon différents horizons temporels.

De façon plus générale, dans l'état actuel des connaissances, l'IPCC préconise de s'en tenir aux effets directs.



EFFET DIRECT (IPCC 1995, WMO 1998)Equivalent

CO2

Equivalent CO2

Equivalent CO2

20 ans 100 ans 500 ans(a) Carbon Dioxide (CO2, fossil) 1 1 1(a) Carbon Tetrafluoride (CF4) 3 900 5 700 8 900(a) CFC 11 (CFCl3) 6 300 4 600 1 600(a) CFC 114 (CF2ClCF2Cl) 7 500 9 800 8 700(a) CFC 12 (CCl2F2) 10 200 10 600 5 200(a) CFC 13 (CF3Cl) 10 000 14 000 16 300(a) Halon 1301 (CF3Br) 7 900 6 900 2 700(a) HCFC 22 (CHF2Cl) 4 800 1 700 540(a) Methane (CH4) 62 23 7(a) Nitrous Oxide (N2O) 275 296 156

Coefficients d’équivalence d’effet de serre direct en g équivalent CO 2 par g de substance

Indicateur = ΣGWPi * Mi

Où pour un rejet i, Mi est la masse de gaz relarguée (en kg) et GWPi est le potentiel de réchauffement climatique associé à ce rejet.

3. Eutrophisation des eaux

L'eutrophisation d'un milieu aqueux se caractérise par l'introduction de nutriments, sous la forme de composés azotés et phosphatés par exemple, qui conduit à la prolifération d'algues et par suite dans un premier temps à une forte consommation de CO2 dissous en présence de lumière (par photosynthèse) et donc à une alcalinisation des eaux, puis dans un second temps à une décomposition bactérienne qui entraîne une diminution de la teneur en oxygène dissous dans l'eau ; ceci peut conduire à la mort de la faune et de la flore du milieu aquatique considéré.

La contribution des rejets au phénomène d'eutrophisation est d'une part déduite de la composition élémentaire moyenne des algues, étant entendu que chaque rejet contribue à la formation d'algues et en supposant que les autres constituants atomiques élémentaires nécessaires à cette formation sont fournis par le milieu naturel, d'autre part de la demande biologique en oxygène d'autres substances, qui induisent également par leur décomposition une réduction du taux d'oxygène dissous (la DBO n'étant pas systématiquement mesurée, on se fonde alors sur la DCO dont la relation moyenne avec la DBO est connue pour certaines substances).

L'unité retenue pour la contribution d'une substance à l'eutrophisation est l'équivalent phosphate7.

Il faut cependant dire que cet effet est abordé de manière nettement moins pertinente par le biais d'un indice global que les autres effets. Il dépend des conditions locales, telles que le débit du cours d'eau dans lequel sont déversées les substances contribuant à l'eutrophisation, la proximité d'autres sources de ces substances, etc…

7 Source : CML, Université de Leiden, NL, 1992



SubstanceEquivalent nitrate (g

eq. PO4)(a) Ammonia (NH3) 0.4(a) Nitrogen Oxides (NOx as NO2) 0.1(a) Phosphorus (P) 3.1(a) Phosphorus Pentoxide (P2O5) 1.3(s) Phosphorus (P) 3.1(w) Ammonia (NH4+, NH3, as N) 0.4(w) COD (Chemical Oxygen Demand) 0.0(w) Nitrate (NO3-) 0.1(w) Nitrite (NO2-) 0.1(w) Nitrogenous Matter (Kjeldahl, as N) 0.4(w) Nitrogenous Matter (unspecified, as N) 0.4(w) Phosphates (PO4 3-, HPO4--, H2PO4-, H3PO4, as P) 1.0(w) Phosphorus (P) 3.1(w) Phosphorus Pentoxide (P2O5) 1.4

Coefficients d’équivalence d’eutrophisation en g éq uivalent phosphate (PO 4) par g de substance rejetée dans l’air et dans les eaux



ANNEXE 2 : NOTE DE REVUE CRITIQUE

Documents

Eco-Emballages Analyse du Cycle de Vie d’emballages en ... · néanmoins le bilan effet de serre du fait de la séquestration du carbone biomasse pour les bioplastiques. Cette conclusion