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Samuel CAUSSE, EVEA, Responsable pôle Chimie Agro-Ressources

[email protected], +33 6 32 58 28 86

Recommandations pratiques pour

l’Analyse de Cycle de Vie (ACV) de

produits chimiques biosourcés

Journée ACV

11 mars 2016

© EVEA_Recommandations pratiques pour l’ACV de produits chimiques biosourcés_11 mars 2016

Vocation et structure d’EVEA «.Fabrique de solutions durables.»

Créé en 2005, EVEA est un cabinet de conseil spécialisé

dans l’analyse du cycle de vie et l’éco-conception.

Notre mission est de contribuer au développement

durable par :

- l’accompagnement des organisations

- vers une offre de produits et services responsables,

- le transfert de nos outils et méthodes.

20 personnes basées à Lyon, Nantes et Troyes

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Evaluation

environnementale

Outils logiciels R&D Transfert de compétences Eco-conception Communication


Vocation et structure du pôle Chimie Agro-Ressources

Apporter à nos clients nos compétences

en matière d’évaluation des performances

environnementales de substances

chimiques

Compétences en chimie Structures chimiques, réactions,

voies de synthèse…

+

Compétences en agronomie Production agricole,

transformation de la biomasse…

3 ingénieurs agronomes

dont 2 spécialisés en Chimie Verte


Diversité des secteurs d’activité en lien avec la chimie


Recommandations pratiques pour l’évaluation

environnementale de produits chimiques biosourcés

Un projet mandaté par l’Association Chimie Du Végétal

Réalisé par EVEA en collaboration avec :


Contexte du projet

La chimie du végétal est une filière innovante qui représente une opportunité

pour le développement de nouvelles solutions à base de biomasse. Cette

filière représente l’un des piliers de la chimie verte.

L’association « Chimie du Végétal » est la première et la seule association

européenne qui regroupe tous les secteurs impliqués dans la chimie à base

de plantes (producteurs d’agro ressources, industriels de la chimie,

formulateurs, etc.).

Les industriels et institutionnels portent un intérêt de plus en plus fort sur la

valorisation du végétal du fait :

De la prise de conscience des enjeux environnementaux (notamment

changement climatique)

De la raréfaction des ressources non renouvelables et de la dépendance

aux imports de ressources fossils

La chimie du végétal n’a néanmoins pas pour ambition de remplacer la chimie

traditionnelle mais plutôt de lui être complémentaire.


Enjeux

Afin de se developer sur leurs marchés, les produits biosourcés ont besoin de

prouver leur pertinence d’un point de vue :

Des propriétés techniques (équivalente aux produits pétrosourcés ou apportant de

nouvelles fonctionnalités)

De la compétitivité économique

De la performance environnementale et sociale

L’Analyse de Cycle de Vie (ACV) se positionne comme la méthode de référence pour

l’évaluation des impacts environnementaux des produits.

Cependant, l’évaluation du vivant et notamment des

matières premières issues de la biomasse pose un

certain nombre de problématiques spécifiques qui ne

sont pour l’instant pas résolues de manière consensuelle.

?

?

?

?


Objectifs du projet

Proposer une méthodologie harmonisée pour l’ACV de

produits biosourcés afin :

de permettre la comparaison des performances environnementales de

produits (basé sur la même méthodologie)

de promouvoir l’évaluation environnementale des produits biosourcés

d’accompagner les praticiens d’ACV dans leurs choix méthodologiques

Le guide pratique issu du projet est basé sur 5 cas d’études industriels et se veut

pragmatique.


Quelques mots à propos de l’ACV

L’ACV est la méthode de reference pour l’évaluation environnementale des

produits (biens ou services) cadrée par les normes ISO 14040 et ISO 14044.

Les deux grands principes de l’ACV sont :

Une analyse multi-critère… …tout au long du cycle de vie.

1 RAW MATERIAL

2 PRODUCTION

3 TRANSPORT4USE

5END OF LIFE

IncinerationLandfill

Recycling

Ind. 1

Ind. 2

Ind. 3

Ind. 4

Ind. 5

Ind. 6

Ind. 7

Ind. 8

Ind. 9

Ind. 10


Exemple d’indicateurs d’impact

Changement

climatique

kg eq CO2

Oxidation

photochimique

kg eq C2H4

Acidification

kg SO2 eq

Eutrophisation

kg PO43- eq

Et beaucoup

d’autres

…


La caractérisation des impacts et dommages en ACV


Methodologie du projet

Analyse de l’état de l’art Analyse des pratiques industrielles

Identification des points non consensuels et

recommandations pour l’harmonisation

Discussion & validation

en comité de pilotage

Recommandations pratiques pour l’ACV des produits biosourcés

Consensus


Livrables

Guide méthodologique complet Fiches de synthèse


Problématiques méthodologiques abordées


Cycle de Vie (n°1)


Cycle de Vie pris en compte dans une analyse

Cradle-to-gate

Cradle-to-grave

Deux types de périmètre d’analyse peuvent être pris en compte dans une ACV :

Source : EVEA



Cradle-to-gate

Cradle-to-grave

Comparaison de

produits identiques

mais avec un

sourcing différent

(ex : PE vs green PE)

Comparaison de

produits différents

mais remplissant une

fonction similaire

(ex : isolation thermique

laine de roche vs

chenevotte)

Cradle to grave

nécessaire lorsque : Cradle to gate

suffisant lorsque :

Comment choisir dans le cas de comparaisons de produits ?

Source : EVEA




Prise en compte du carbone biogénique :

stockage et décalage des émissions dans le temps


Prise en compte du carbone biogénique et des

émissions différées de CO2 Deux problématiques méthodologiques à bien discerner

Inventaire Caractérisation

2 approches :

- Bilan neutre : prélèvement et émission

de CO2 non pris en compte

- Prise en compte stockage et émission de

CO2 en fin de vie

2 approches :

- Négligé

- Prise en compte d’un « crédit carbone »

à la phase d’utilisation dans le cas d’une

émission différée


Prise en compte du carbone biogénique

Comment prendre en compte le bénéfice lié au

prélèvement initial de CO2 dans l’atmosphere par la plante?

Enjeux :

Contrairement aux matières premières fossiles,

le carbone de la biomasse (ou carbone

biogénique) provient d’une molécule de CO2

captée par la plante pendant sa croissance

(sur un cycle court), l’impact de son émission

étant donc compensé par le prélèvement initial

dans l’atmosphère.


Prise en compte du carbone biogénique

Recommandation :

Il est nécessaire de prendre en compte le stockage de CO2 par la plante car cela

permet une comparaison pertinente entre des produits biosourcés et pétro-sources lors

d’une analyse sur un périmètre “cradle to gate” mais aussi dans une approche “cradle

to grave” lorsque le carbone n’est pas totalement réemis en fin de vie (e.g. mise en

décharge de produits non biodégradables) ou réemis sous d’autres formes (e.g. CH4,

CO, COV …).


Problématiques liées à la prise en compte du

prélèvement de CO2 par la plante

Allocation

Gestion

déchets

Une allocation spécifique doit être réalisée pour répartir le flux de stockage de

carbone sur la base du contenu carbone des produits et co-produits (très

souvent différents de l’allocation massique, économique ou énergétique).

L’émission de CO2 liée à la gestion des déchets doit être pris en compte sur

la base du contenu carbone des déchets.

Si une de ces étapes est mal réalisée, il y a un gros risque de surestimer le stockage de carbone !

(risque important de critiques)

Il est donc recommandé de réaliser le calcul du stockage de CO2 biogénique au niveau du

produit étudié sur la base de son contenu carbone (cf exemple ci-après)


Exemple de calcul du stockage de CO2

Exemple

Nom : Isosorbide

Formule : C6H10O4

Masse molaire : 146 g/mol

Structure :

Cacul du stockage de carbone

6 atomes de carbone biosourcés (12 g/mol) par molécule :

(6 x 12) / 146 = 0,493 kg Cbiogenic/kg isosorbide

Chaque atome de carbone biosourcé correspond à une

molécule de CO2 (44 g/mol) captée par la plante :

0,493 x 44 / 12 = 1,8 kg CO2eq/kg isosorbide

Recommandation pour la communication des résultats

Métadonnée nécessaire :

Résultat GWP « Cradle to

factory gate » incluant un

stockage de carbone de

0,49 kg biogenic C/kg de

produit


Périmètre temporel pour la modélisation de la

production agricole (n°10)


Périmètre temporel pour la modélisation de la

production agricole (n°10)

Le périmètre temporel est de la récolte de

la culture précedente à la récolte de la

culture étudiée

Pour les cultures pérènnes, le périmètre

temporel correspond à la durée globale de

la culture, de son établissement à sa

destruction en fin de vie.

Culture annuelle Culture pérènne

Pour obtenir des données representatives, l’inventaire doit être mené sur une année

représentative ou sur une moyenne sur plusieurs années du système de production.


Emissions de l’amont agricole (n°12)


Emissions de l’amont agricole (n°12)

Enjeux :

Les produits agricoles ne sont pas toujours disponibles dans les bases de données

d’ACV (e.g. ecoinvent, AGRIBALYSE® …) ou les données ne sont pas pertinentes

en termes de représentativité technologique ou temporelle. Dans ce cas le praticien

ACV est amené à créer sa propre donnée d’ICV spécifique à l’amont agricole de son

produit ; ce qui implique la quantification des émissions agricoles.

Par ailleurs, les substances émises à l’étape de production agricole contribuent de

manière significative sur de nombreux indicateurs d’impact.

Quelles émissions doivent être

quantifiées par le praticien ACV ?

Quels modèles utiliser pour le calcul

des émissions au champs ?


Recommandations pratiques pour le calcul des

émissions au champs

Recommandation :

Les émissions qui doivent nécessairement être quantifiées dépendent des indicateurs

d’impacts suivis :

*: Emission

devant être

quantifiée pour le

calcul des

émissions

indirectes de N2O

** Effet indirect lié

à la formation de

particules

secondaires


Une première estimation rapide des émissions de N2O peut être réalisée en appliquant le

modèle simplifié proposé dans le rapport du GIEC 2006 :

Recommandations pratiques pour le calcul des

émissions au champ


Conclusions

Une part importante des impacts environnementaux des produits biosourcés provient

de l’étape amont agricole.

La performance environnementale des systèmes de production agricole est

donc un facteur clé de la performance des produits biosourcés. Les indicateurs

clés de performance environnementale des produits biosourcés pertinents sont par

exemple les consommations unitaires d’azote, de phosphore ou d’eau.

La méthodologie consolidée par l’Association Chimie Du Végétal permet une

harmonisation des pratiques industrielles, facilite la comparaison entre produits

et accompagne les praticiens ACV dans leurs choix méthodologiques.

Une étude qui fait référence pour la réalisation d’ACV de produits biosourcés !


Conclusions

Même si l’ACV peut encore être améliorée (e.g. empreinte eau, écotoxicité,

biodiversité, …), la méthodologie est d’ores et déjà utilisable (pour des grands

groupes mais aussi pour des PME) et opérationelle pour l’éco-conception des

nouveaux produits biosourcés.

L’étude a d’ores et déjà été présentée à l’occasion des évènements suivants : Plant Based Summit : Paris, 9 avril 2015

Club ACVistes Plateforme [avniR] : Lens, 2 juillet 2015

LCM 2015 : Bordeaux, 1 septembre 2015

Conseil Economique Social et Environnemental (CESE) : Paris, 30 Septembre 2015

...

EVEA vous accompagne dans la réalisation d’ACV conformes aux recommandations

de l’Association Chimie Du Végétal : Réalisation d’ACV

Accompagnement

Revue critique

Vérification de la communication


Vous souhaitez en savoir plus ?

L’ACDV organise une deuxième journée de formation

sur la mise en œuvre détaillée du guide !

Venez découvrir en détail les

recommandations de l’ACDV

Interagissez avec le formateur et les participants et repartez avec des outils clés en main !

Quand ?

Juin 2016, manifestez vous dès à présent !

Mise en œuvre sur un cas d’étude

dans la chimie du végétal

(fil rouge de la journée)


Merci pour votre attention !

Pour plus d’informations, contactez-nous !

[email protected]

+33 (0)6 32 58 28 86

Documents

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