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DESCRIPTION
L’image des matières plastiques, notamment dans le domaine de l’emballage, est devenue au cours des dernières années de plus en plus désastreuse. Leurs conséquences sur l’environnement ou la santé sont pointées du doigt dans les médias. Bien souvent, le recours aux alternatives issues de ressources renouvelables comme les bioplastiques est présenté comme une solution presque magique à la plupart des problèmes environnementaux dont sont accusés les plastiques. Si l’hypothèse semble séduisante, il convient de se demander dans quelle mesure les bioplastiques constituent effectivement une réponse pertinente, et si certains des bénéfices présentés ne risquent pas d’être contrebalancés par des déplacements d’impact.
Citation preview
Parole d’experts
Les bioplastiques dans l’emballage : green washing ou green thinking ?
Olivier TALON et Sophie DROPSIT, Unité Impact Environnemental, Materia Nova
Angélique LEONARD et Sandra BELBOOM, ULg - Génie Chimique
Avec le soutien de :
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Les bioplastiques dans l’emballage :
Greenwashing ou green thinking ?
Angélique Léonard, Sandra Belboom Sophie Dropsit, Oliver Talon Liège, 12/12/2013
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3. Bioplastiques et emballage, quantification des bénéfices environnementaux par l’ACV
Objectiver l’impact environnemental …
L’analyse du cycle de vie
n Diversité des outils permettant d’établir le profil environnemental d’un produit
Eco-‐Conception : Principes et outils, J.-‐B. Puyou, 5ème rencontres des Eco-‐industries, Niort, 25-‐26 novembre 2009.
Définition normative de l’ACV n Cadre général défini par les normes ISO 14040 – 14044
q « étudie les aspects environnementaux et les impacts potentiels tout au long de la vie d’un produit, de l’acquisition de la matière première à sa production, son utilisation et à sa destruction »
q Produit = produit, activité, système ou procédé
n Guidance détaillée via le ILCD Handbook (JRC – EU)
L’analyse du cycle de vie
Production
Transport
Utilisation Fin de vie
Extraction des
matières premières
Culture Transport Production du bioplastique Mise en forme Fin de vie …
Points forts vs. points faibles n Tient compte de l’ensemble du cycle de vie
q Mais comparaison à frontières du système identiques n Analyse quantitative
q Quid de la qualité des données, incertitudes ?
n Analyse multicritères q Difficulté d’analyse à pondération ? Prépondérance ? q Catégories d’impact peuvent différer selon les méthodes
n Difficultés de comparaison des études n Choisir méthode selon catégorie d’intérêt
n Méthodologie toujours en développement q Changement d’affectation des sols q Empreinte hydrique q …
L’analyse du cycle de vie
Les étapes d’une analyse du cycle de vie n Définies par les normes ISO 14040 – 14044
L’analyse du cycle de vie
Définition des objectifs et du champ
de l’étude
Inventaire du cycle de vie
Évaluation de l’impact du cycle de
vie
Interprétation du cycle de vie
1. Objectifs et champ de l’étude n Le pourquoi de l’étude n Pour qui ? n Étude comparative ou non ? n Commanditaire ? n Revue critique n Unité fonctionnelle et flux de référence n Frontières du système n Sélection des catégories d’impact n Critères d’inclusion des entrants et sortants
L’analyse du cycle de vie
Objectifs
Champ de l’étude
1. Objectifs et champ de l’étude
L’analyse du cycle de vie
Fin de vie
Culture
Graines
Diesel
Engrais
Pesticides
Production d’éthanol
Plantes sucrières
Éthanol hydraté
Déshydratation catalytique
Bioéthylène Éthylène Polymérisation
(Bio) Plastiques
Pétrole brut
Raffinage
Exemple de frontières bio-‐PE vs. PE fossile
1. Objectifs et champ de l’étude
L’analyse du cycle de vie
n Attention à la comparaison d’études ACV q Vérifier des points clés
n Même fonction doit être remplie par le produit q 1 tonne PE vs. 1 tonne Bio-‐PE : OK car propriétés identiques q 1 tonne Bio-‐PE vs 1 tonne de bio-‐PLA : pas de sens
n Autre option = comparer gains sur certains indicateurs q Gain en CO2 émis entre PE et bio-‐PE contre PLA et bio-‐PLA
n Frontières du système doivent être identiques q Ne pas comparer fin de vie ultime et recyclage !
n Publication de comparaisons à revue critique
2. Analyse de l’inventaire
L’analyse du cycle de vie
n Quantification des flux traversant le système
Matières premières
Produit(s)
Ressources
Énergie
Émissions Air
Eau
Sol
Processus élémentaire
Identifier les procédés impliqués
Établir la valeur des liens entre procédés : rendements, distances, consommations, …
2. Analyse de l’inventaire
L’analyse du cycle de vie
n Quid si procédé amène plusieurs produits ?
Jus sucré Engrais
Semences Culture
de canne à sucre Bagasse
Diesel
Jus sucré Engrais
Semences Culture
de betteraves Pulpes
Diesel
Production électricité Expansion système
Nourriture animale Expansion système ou allocation ?
3. Évaluation de l’impact
L’analyse du cycle de vie
http://lct.jrc.ec.europa.eu/assessment
n Catégories d’impacts évaluées (exemples)
3. Évaluation de l’impact
L’analyse du cycle de vie
n Pas de méthode de référence unique n Dépend de l’objectif poursuivi et des spécificités des méthodes
n Norme ISO permet les méthodes reconnues scientifiquement
n Exemples q Eco-‐Indicator 99 q Impact 2002+ q CML 2000 q ReCiPe 2008 q Usetox
3. Évaluation de l’impact n Étape de classification
L’analyse du cycle de vie
q But = Affecter les résultats de l’inventaire du cycle de vie à des catégories d’impacts
q Aucune influence de l’utilisateur
CH4
CO2
N2O
…
Effet de serre
(g éq. CO2)
3. Évaluation de l’impact n Étape de caractérisation
q But = Exprimer les différents polluants d’une même catégorie d’impact en équivalent d’un même polluant
q Utilisation de facteurs de caractérisation
L’analyse du cycle de vie
kg CO2/UF kg CH4/UF
⇒ éq-‐kg CO2/UF
L’analyse du cycle de vie
3. Évaluation de l’impact
L’analyse du cycle de vie L’analyse du cycle de vie
n Normalisation q But = Exprimer les résultats par rapport à une référence q Référence = résultat de la catégorie d’impact pour l’ensemble des
activités d’une région par habitant pendant une année
q Permet de mesurer l’importance, l’amplitude des impacts environnementaux
⇒ (hab eur * an)/UF
Effet de serre : éq-‐kg CO2/UF Acidification : éq-‐kg SO2/UF Couche d’ozone : éq-‐kg CFC-‐11/UF Combustibles : MJ/UF
3. Évaluation de l’impact
L’analyse du cycle de vie L’analyse du cycle de vie
n Normalisation : PEHD fossile (Recipe 2008)
3. Évaluation de l’impact n Pondération ?
L’analyse du cycle de vie
q Élément interdit par les normes pour une comparaison diffusée au grand public
q Basée sur des choix de valeur q Subjectivité q Obtention d’un score unique
Point élevé Impact environnemental important
4. Interprétation des résultats
L’analyse du cycle de vie
n Identification des résultats significatifs q Hiérarchisation des impacts q Hiérarchisation des étapes dans le cycle de vie q Émissions clé
n Vérification (analyse de sensibilité et d’incertitude) n Explication des limitations
q Importance de la transparence sur l’ensemble des hypothèses
n Conclusions et recommandations q Purement descriptif = instantané q Voie d’amélioration à écodesign q Comparaison à des fins marketing
n A ne pas laisser dans des mains ‘non expertes’
La communication environnementale
L’analyse du cycle de vie
http://www.profluid.org/fichiers/file/Memo%20declarations%20environnementales%20produit.pdf
n EPD repose sur PCR = product category rules q Plastics Europe à inclut le biosourcé
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3. Cas d’étude : Bio-‐PEHD Vert ou pas ?
En préambule … n Éthylène = intermédiaire de 1ère génération le plus
consommé q Voie traditionnelle = vaprocraquage de gaz/naphta q Voie ‘verte’ = déshydratation du bioéthanol
n Braskem = leader de la production de bioéthylène à
partir de canne à sucre q PE ‘vert’, MEG ‘vert’, PET ‘vert’, …
n Europe : betterave sucrière, froment
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
@tradevv.com
Les frontières …
Fin de vie
Culture
Graines
Diesel
Engrais
Pesticides
Production d’éthanol
Plantes sucrières
Éthanol hydraté
Déshydratation catalytique
Bioéthylène Éthylène Polymérisation
(Bio) plastiques
Pétrole brut
Raffinage
De la biomasse à l’éthylène
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Les frontières …
Fin de vie
Culture
Graines
Diesel
Engrais
Pesticides
Production d’éthanol
Plantes sucrières
Éthanol hydraté
Déshydratation catalytique
Bioéthylène Éthylène Polymérisation
(Bio) plastiques
Pétrole brut
Raffinage
Du pétrole à l’éthylène
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Impact de paramètres clés … n Nature de la ressource : canne à sucre vs. betterave
q Pratiques agricoles associées (intrants, …) q Rendement : 71 t/ha contre 73 t/ha q Taux de saccharose : 14% contre 15% q Valorisation des co-‐produits : valorisation énergétique de la
bagasse contre utilisation pulpes en alimentation animale
n Prise en compte du changement d’affectation des sols q Changement direct q Changement indirect
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
n Cas de base q Unité fonctionnelle = 1 tonne de PEHD utilisée en Belgique q Transport pris en compte pour la canne à sucre q Inventaire : littérature et unités existantes q Allocation énergétique
n Canne à sucre : bagasse valorisée en électricité n Betteraves : pulpes de betteraves valorisées sur leur contenu
énergétique
q Pas de changement direct et indirect d’affection des sols
Canne à sucre vs. betterave
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Canne à sucre vs. betterave n Cas de base en normalisation
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Canne à sucre vs. betterave n Focus sur les émissions de CO2
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Canne à sucre vs. betterave n Focus sur l’eutrophisation
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Impact du Land Use Change (LUC) Canne à sucre • Expansion des cultures de canne à sucre – effet direct
• Modification des stocks de carbone
∆𝐶↓𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 (𝑘𝑔) =𝐶↓𝑠𝑎𝑣𝑎𝑛𝑒 (𝑘𝑔) − 𝐶↓𝑐𝑎𝑛𝑛𝑒 à 𝑠𝑢𝑐𝑟𝑒 (𝑘𝑔) • Variation des stocks de carbone convertie en émissions CO2 et répartie sur 20 ans
É𝑚𝑖𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂↓2 (𝑘𝑔) = ∆𝐶↓𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛 (𝑘𝑔) /20 × 44/12 Betterave • Pas de LUC è uniquement du ILUC à cause des importations
SAVANE CANNE À SUCRE
@20minutes.fr @wikipedia.org
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Impact du Land Use Change (LUC) Canne à sucre • Calcul des émissions de CO2 lors du changement direct d’affectation des sols
• Passage de savanes à des cultures de canne à sucre de rendement 71,19 t/ha
*LUC = Land Use Change = changement direct d’affectation des sols
Scénario – Canne à sucre Émissions de CO2 (kg/ha) LUC*
Meilleur : savane dégradée è culture sans labour -‐670
Moyen : savane avec gestion minimale è culture avec labour réduit 4550
Pire : savane entretenue è culture avec labour intense 7950
@wikipedia.org
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Impact du Indirect Land Use Change (ILUC) Canne à sucre • Expansion des cultures de canne à sucre – effet – de 16 à 100% de déforestation
Betterave • Expansion de la culture de la betterave – effet indirect
• Uniquement en Belgique • Sous réserve de dérogation de la PAC
FORÊT SAVANE
@chumballs.fr @20minutes.fr
Aux Pays – Bas @biosol.ird.fr
@wikipedia.org
PÂTURAGES BETTERAVE
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Impact du LUC et ILUC
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Impact du LUC et ILUC n Temps de retour
q Temps nécessaire pour obtenir à nouveau un gain environnemental suite au changement direct ou indirect d’affectation des sols
Matière première
PEHD
Scénario Temps de retour (années)
Canne à sucre LUC 11,7
LUC + ILUC (16%) 26 LUC + ILUC (100%) 101
Be9erave ILUC (Belgique) 8,3
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
Conclusions n ACV = outil de choix pour déterminer l’impact
environnemental d’un bioplastique n Mais à manipuler avec précaution
q Transparence dans les hypothèses et choix posés (PCR ?) q Grand investissement pour collectes de données fiables et précises q Attention aux comparaisons rapides q Difficulté du multicritères – Exemple du cas de base
n Bio-‐PEHD ‘meilleur’ pour émissions de CO2 et ressources fossiles n PEHD fossile ‘meilleur’ pour majorité des autres catégories
n Importance de l’étape agricole q Production d’engrais + émissions au champ q Prise en compte LUC/ILUC modifie les résultats !
Cas d’étude : bio-‐PEHD contre PEHD fossile
