Formation des enseignants L ANALYSE DU CYCLE DE VIE Parcours : Développement durable et efficacité énergétique globale des systèmes Module : ET302

Formation des enseignants

L’ ANALYSE DU CYCLE DE VIE

Parcours : Développement durable et efficacité énergétique globale des systèmesModule : ET302


Un cadre norméINTRODUCTION

Définition des objectifs et du champ de l’étude

(ISO-14040)

Analyse de l’inventaire (AICV)

(ISO-14040)

Evaluation de l’impact (EICV)

(ISO-14040)

Interprétation(ISO-14040)

2Analyse de cycle de vie


INTRODUCTION

Principe de l’Analyse du Cycle de Vie



Objectifs et champs de l’étude


(ISO-14040)


(ISO-14040)


(ISO-14040)



Objectif de l’étude

Selon la norme 14040 :

« L’objectif d’une analyse de cycle de vie doit indiquer sans ambigüité l’application envisagée, les raisons conduisant à réaliser l’étude et le public concerné, c’est-à-dire les personnes auxquelles il est envisager de communiquer les résultats »

OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE 5Analyse de cycle de vie


Objectif de l’ACV Public visé

Information sur un produit existant

Consommateur

Répondre à une réglementation d’un produit

Producteur , consommateur

Développement de nouveaux produits

Interne puis consommateur

Élaboration de stratégie politique

GouvernementDécideur politique

Objectif de l’étude



Les fonctions du ou des systèmes étudiés

Objectif:

Relier les impacts à la (ou les) fonction(s) principale(s) du système, avant de lire ou faire une étude, il faut commencer par identifier la ou les fonctions étudiées.

Question clé :

Les fonctions complémentaires diffèrent elles sensiblement entre les différents systèmes étudiés ?



A quoi, à qui cela sert-il ?

Sur qui, sur quoi cela agit-il ?

PIEDS SOLS

CHAUSSURES

Protéger les pieds du milieu extérieur

Pourquoi ce besoin existe-il ?

Peut-on comparer tous les types de chaussures ?




FP1 : Protéger le pieds du solFP2 : éviter la transpiration des piedsFC1 : être esthétique…

FP2CHAUSSUR

ES

Pieds Sols

Milieu extérieur

FC1

FP1

FC

Regard

extérieur

Réglementation


FP1 : Protéger les pieds du solFP2 : protéger les pieds du froid et de l’humiditéFC1 : être esthétique…



L’unité fonctionnelle

L’unité fonctionnelle (UF) est la grandeur quantifiant la fonction principale du système.

Les questions à se poser : « quel est le service offert ? » On peut parfois compléter l’unité fonctionnelle par la question « quelle est la durée du service offert ? » et « quelle est la performance du service offert ? (rendement) »

Objectif: L’UF sert de base pour permettre la comparaison de différents scénarios.



Produit Le service offert Durée du service offert

Unité fonctionnelle

Sac de caisse Transporter 20l de

marchandises 2 fois par semaine 1 an

Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine

pendant 1 an

Transporter 10 l de marchandise 3 fois par semaine

1 an

Transporter 10 l de marchandise 3 fois

par semaine pendant 1 an




Produit Service offert Durée du service offert

Unité fonctionnelle

Sèche-mains

1 paire de main séchées - 1 paire de main

séchées

Basket course à

pied

Courir 15km 3 fois par semaine

2 ansCourir 15km 3 fois

par semaine pendant 2 ans

Peinture Couvrir 50 m2 de mur 10 ans

Couvrir 50 m2 de mur pendant 10

ans







Les limites du système



FAST FOOD RESTAURANT TRADITIONNEL

Chaine de production agronomique Chaine de production agronomique

Transport Transport

Conditionnement centralisé

Chaine de production de la vaisselles plastiques (emballages, couteaux,

fourchettes, verres,…)Vaisselles solides à nettoyer

cuisson Conditionnements des aliments + cuisson

Nettoyage chauffage éclairage du restaurant

Nettoyage chauffage éclairage du restaurant

Gestion des déchets d’emballage, de nourriture

Gestion des déchets d’emballage, de nourriture





Conclusion : Les nouvelles limites du système ont été élargies à l’ensemble du cycle de vie.

Remarques : La comparaison entre un restaurant traditionnel et un fast-food n’est pas judicieuse, en effet ils ne répondent pas aux mêmes fonctions principales.




Règles de définition des limites du système :

Couvrir les différentes étapes du cycle de vie

Recouvrir la même réalité fonctionnelle dans les différents scénarios

Exclure les étapes identiques dans les différents scénarios à condition quelles aient les même caractéristiques d’entrées sorties.




OBJECTIFS & CHAMPS D’ETUDE

Exemple d’exclusion :

La consommation d’énergie liée au stockage des produits finis, que ce soit en Magasin ou chez le particulier.

Le taux de vidange des emballages a été considéré à 100% pour tous les types d’emballages (pas de résidu de produit alimentaire lors du traitement des emballages en fin de vie). 19Analyse de cycle de vie


Établissement d’un inventaire


(ISO-14040)


(ISO-14040)


(ISO-14040)



Flux de référence

Pour une unité fonctionnelle, on détermine les flux de référence: la quantité de produit nécessaire pour remplir cette fonction.

La question à se poser : « Qu'est ce qui est acheté ? »

Objectif : Ces flux de références serviront de base pour effectuer l’inventaire des émissions et extractions.

ETABLISSEMENT D’UN INVENTAIRE



Flux de référence

Produit Unité fonctionnelle

Flux de référence

Cabas 20L, durée de vie 6mois

Transporter 20l de marchandises 2 fois par semaine

pendant 1 an

2 cabas de 20L

Sac PE 10L, usage unique

208 sac PE 10L




Flux de référence

Produit Unité fonctionnelle

Flux de référence

Cafetière, durée de vie 3650 cycles

Préparer 1L de café 2 fois par jour durant 5 ans.

1 cafetière3650 filtres à café

375 kWh (préparation et maintien en température)




Flux de référence

Produit Unité fonctionnelle Flux de référence

Durée de vie 1 an

Courir 15km 3 fois par semaine

pendant 2 ans

2 paires de baskets6 paires de lacets

Durée de de vie 6 mois4 paires de baskets6 paires de lacets

BONNE

QUALITÉ

BASSE

QUALITÉ



http://www.google.fr/imgres?imgurl=http://static.letsbuyit.com/filer/images/fr/products/original/298/31/chaussures-running-homme-new-balance-1064-29831986.jpeg&imgrefurl=http://www.letsbuyit.fr/product/7427443/joggers-homme/new-balance-chaussures-sneakers&usg=__m66f7Kqn3hTqXKYpLhgsNnLOsN4=&h=300&w=300&sz=11&hl=fr&start=16&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=mul1Qc-TJtsH4M:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q=basket+running+homme&um=1&hl=fr&sa=N&rlz=1T4SUNC_frFR402FR402&tbs=isch:1

http://www.letsbuyit.fr/product/36990073/chaussures-hommes/new-balance-mr-440-sr-hommes-chaussures-running-argent

http://www.letsbuyit.fr/product/36990073/chaussures-hommes/new-balance-mr-440-sr-hommes-chaussures-running-argent


Flux de référence

Produit Unité fonctionnelle Flux de référence

100 000 cycles

1 paire de main séchée

1/100 000 porte serviette1,5 serviettes

50 000 cycles1/50 000 sèche main

900 Wh



http://www.google.fr/imgres?imgurl=http://static.letsbuyit.com/filer/images/fr/products/original/298/31/chaussures-running-homme-new-balance-1064-29831986.jpeg&imgrefurl=http://www.letsbuyit.fr/product/7427443/joggers-homme/new-balance-chaussures-sneakers&usg=__m66f7Kqn3hTqXKYpLhgsNnLOsN4=&h=300&w=300&sz=11&hl=fr&start=16&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=mul1Qc-TJtsH4M:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q=basket+running+homme&um=1&hl=fr&sa=N&rlz=1T4SUNC_frFR402FR402&tbs=isch:1


Inventaire de production (ou processus)

Il récapitule l’ensemble des processus utilisés pour le service offert. Il regroupe donc, en fonction de l’unité fonctionnelle, les matières premières, les procédés et les énergies consommées sur l’ensemble du cycle de vie.

Objectif : établir la gamme opératoire en fonction de l’unité fonctionnelle




Inventaire de production (ou processus)

Fabriquer 1000 kg d’aluminium laminé : Flux de référence

Achat de 550 Kg de ferraille d’aluminium (recyclage)Achat de 1000 Kg d’alumineAchat de 15600 kWh d’énergies

Fabriquer 1000 kg d’aluminium

Laminage

Recyclage

Affinage Électrolyse1930 kg bauxite brute

510 kg de ferraille d’aluminium

1000 kg d’aluminium laminé

15600 kWh

Inventaire de productionusine

1000 kg d’alumine

Limite de système




Inventaire du cycle de vie

Il regroupe les quantités de substances polluantes émises ainsi que les ressources naturelles extraites au cours du cycle de vie du produit analysé.

Affinage

1930 kg bauxite brute 1000 kg d’alumineLignite brute (43 kg)

Gaz brut (61 m3)

Houille brute (46 kg)

Pétrole du puits (324 kg)

Minerai d’uranium(4g)

Minerai de fer (0,0221g)

Calcaire (90 kg)

Sel de gemme (28 kg)

COV (2,86 kg)

Méthane (1,64 kg)

particules (8 kg)

CO2 (1300 kg)

SO2 (12,5 kg)

NO2 (3.6 kg)

Déchets

émission vers l’eau, le sol et l’air,……




Évaluation de l’impact


(ISO-14040)


(ISO-14040)


(ISO-14040)



Problématique

Comment comparer une émission de plomb dans l’eau avec une émission de méthane dans l’air ?

Comment comparer toxicité humaine et effet de serre ?

EVALUATION DE L’IMPACT 30Analyse de cycle de vie


Principe de l’évaluation des impacts

Il faut agréger les Émissions et extractions des différentes substances en fonction de leur(s) potentiel(s) à causer un ou plusieurs impacts environnementaux.

C O 2

H C I

C d

P C B

N O x

S O 2

H C FC 22

C H 4 D estruction de lacouche d 'ozone

C hangem entclim atique

V O C

S anté hum aine

E cotoxic ité

Toxic itéhum aine

E utroph isation

A cid ifica tion

Form ation d 'ozonephotoch im ique

R essourcesnature lles

Q ualité desécosystèm es

Résultatsd'inventaires

D om m ages(endpoint)

B auxiteD isparition des

ressourcesC uivre

Im pacts potentiels(M idpoint)



Quelques méthodes

Empreinte écologique

EVALUATION DE L’IMPACT

empreinte écologique0

100200300400500600700800

m2 é

quiv

alen

t

UtilisationTransport

Matière premièreFabrication

Fin de vie


http://www.google.fr/imgres?imgurl=http://www.environmental-expert.com/files/6258/images/GaBi_Logo_medium_rgb_150x100.jpg&imgrefurl=http://www.environmental-expert.com/software.aspx?word=carbon+footprints&idkeyword=10904&usg=__abi_Dj93NkI9Uzk-aovaLh-1e3w=&h=100&w=150&sz=3&hl=fr&start=13&zoom=0&itbs=1&tbnid=hqdGJ8IhqHir2M:&tbnh=64&tbnw=96&prev=/images?q=sigle+gabi4&hl=fr&gbv=2&tbs=isch:1


Quelques méthodes

Demande énergétique primaire


MJ e

q

demande énergétique primaire-5000

50010001500200025003000350040004500



Fin de vie


http://www.google.fr/imgres?imgurl=http://www.environmental-expert.com/files/6258/images/GaBi_Logo_medium_rgb_150x100.jpg&imgrefurl=http://www.environmental-expert.com/software.aspx?word=carbon+footprints&idkeyword=10904&usg=__abi_Dj93NkI9Uzk-aovaLh-1e3w=&h=100&w=150&sz=3&hl=fr&start=13&zoom=0&itbs=1&tbnid=hqdGJ8IhqHir2M:&tbnh=64&tbnw=96&prev=/images?q=sigle+gabi4&hl=fr&gbv=2&tbs=isch:1


Quelques méthodes

Méthode CML 2000

indicateurs Calcul optionnel

Disparition des ressources naturellesAcidificationEutrophisationDestruction de la couche d’ozoneRéchauffement climatiqueToxicité humaineÉcotoxicité eau douceEcotoxicité eau de merÉcotoxicité des solsOxydation photochimique

Normalisation




Quelques méthodes

Méthode CML 2000, caractérisation :


po

urc

en

tag

e



Fin de vie

2.6 kg eq CO2

soit 2%145 kg eq CO2

soit 93%

4,5 kg eq CO2

soit 3% 35Analyse de cycle de vie


Quelques méthodes

Méthode CML 2000, normalisation :


Sa

ns

un

ité

1,78 10 -10

1,03 10 -11

29,7 t eq 1,4DB

1,13.1011 t eq 1,4DB= 2.62 10 -10



Fin de vie



Quelques méthodes

Méthode Eco-indicateur 99

indicateurs Calcul optionnel

Effets cancérigènesEffets respiratoiresChangement climatiqueRadiationDestruction de la couche d’ozoneÉcotoxicitéAcidification/eutrophisationUtilisation des solsMinerais consommésÉnergies fossiles consommés

CaractérisationDommage

Score unique




Quelques méthodes


Dommage sur la santé humaine

Dommage sur les écosystèmes

Dommage sur les ressources



Fin de vie

po

urc

en

tag

e



Quelques méthodes


Score unique



Fin de vie

0123456789

10

poin

ts



SimaPro

1 méthode de calcul

•Plusieurs méthodes de calcul•Possibilité de créer une méthode de calcul

•Plusieurs méthodes de calcul•Possibilité de créer une méthode de calcul

Caractérisation par sous ensemble et par phase du cycle de vie



1 normalisation possible

Plusieurs types de normalisation, score unique, Possibilité de créer ou d’actualisé les données

Plusieurs types de normalisation, score unique, Possibilité de créer ou d’actualisé les données

Les logiciels



Interprétation


(ISO-14040)


(ISO-14040)


(ISO-14040)



Identifier les priorités d’actions

Comment :

En vérifiant le choix des limites du système et de l’unité fonctionnelle.

En comparant les contributions de chaque étape du cycle de vie.

En examinant les contributions de chaque composant du système.

En examinant les contributions de chaque fonction du système.

INTERPRETATION



Exemples

Cafetière, limite du système et unité fonctionnelle :

Unité fonctionnelle :Préparer 1L de café 2 fois par jour durant 5 ans.

Limite du système:Emballage et filtre inclusL’eau et le café sont exclus car identique dans tous les scénarios envisagés.

INTERPRETATION



Exemples

Cafetière par étapes du cycle de vie:



Fin de vie

INTERPRETATION



Exemples

Cafetière par étapes composants:

Carafe Câbles

Carter Petites pièces

Utilisation d’énergieFiltres Emballage

INTERPRETATION


FIN

Documents

Formation des enseignants L ANALYSE DU CYCLE DE VIE Parcours : Développement durable et efficacité énergétique globale des systèmes Module : ET302