La modélisation du transport routier dans Ecoinvent

La modélisation du transport routier dans nos études de cas s’est basée sur le module « Transport, lorry, 16-32 t, EUR0 4 /RER ». Les différents termes de ce module sont maintenant expliqués :  « Lorry » : le transport est effectué en camion ;  « 16-32 t » se réfère à la catégorie de camions utilisée. On retrouve également les catégories 3.5- 7.5 t, 3.5-16t, 7.5-16t, 20-28t et >32t ;  « EURO 4 » : précise la réglementation en termes d’émissions respectée par le véhicule. Ecoinvent permet de choisir entre les réglementations EURO 3, EURO 4 et EURO 5. En réalité, il existe des notations spécifiques pour distinguer les normes d’émissions pour les camions et les voitures. Ainsi, les normes des voitures sont suivies d’un chiffre arabe tandis que celles des camions sont suivies d’un chiffre romain [ADEME, 2014]. Dans le cadre de la thèse, nous nous intéressons uniquement aux camions mais par souci d’homogénéité avec la notation Ecoinvent les normes des camions seront notées avec les chiffres arabes ;  « RER » : spécifie pour quelle région géographique, les données ont été calculées. Il existe dix possibilités : RER pour un contexte européen et CH pour un contexte Suisse. L’ensemble de ces modules est exprimé en tkm c’est à dire des tonnes-kilomètres. Une tonne-kilomètre est définie comme le transport d’une tonne de marchandises sur une distance de 1 kilomètre. De plus, il est important de noter que 15 tkm peuvent représenter à la fois le transport de 15 tonnes de marchandises sur un kilomètre ou bien le transport d’une tonne de produit sur 15 kilomètres. Le transport peut être également modélisé non pas selon une tonne kilomètre mais directement par son chargement comme dans la thèse de Bernd Polster [Polster, 1995]. La charge représente, selon la densité de marchandises transportée, soit le poids soit le volume. Le transport est alors estimé par la relation entre le poids ou le volume de la marchandise et la charge pleine du camion.Le tableau 27 présente l’évolution normative concernant les exigences envers les poids lourds, bus et cars. Les voitures doivent également respecter des normes d’émissions dont les seuils sont différents. Dans la version 2.2 d’Ecoinvent [Frischknecht, 2007], des données concernant des camions respectant les normes EURO 3, 4 et 5 sont accessibles [Spielmann, 2007]. Le choix de l’utilisateur quant au module adéquat à utiliser reposera, quand il sera en possession des informations, sur l’ancienneté du camion ou bien à partir d’une moyenne du parc existant. Ainsi, un camion mis en circulation avant octobre 2006 devrait être modélisé par un camion EURO 3. Notre choix dans les modélisations du chapitre précédent s’est porté sur le module 120 « Transport, 16-32t, EURO 4, RER ». Il s’agit d’un compromis : nous considérons un camion que l’on pourrait qualifier de « moyen » en termes d’âge, ni trop vieux ni trop récent. À l’instar des autres modules de camions, le procédé « Transport, 16-32t, EURO 4, RER » modélise une motorisation diesel. En effet, les poids lourds marchandises, c’est-à-dire les camions dont le poids total autorisé est supérieur à 3,5 tonnes, fonctionnent presque exclusivement au diesel [OFEV, 2013]. Ce constat semble également fait en France [SOeS, 2015], où la distinction diesel/essence pour les Véhicules Utilitaires Légers (VUL) est réalisée ce qui n’est pas le cas pour les véhicules lourds. La description approfondie de ce module est maintenant détaillée. Pour la suite, ce module et la méthodologie qui lui est associée (l’approche en tkm) sera qualifiée de méthode de référence.

Description du module « Transport, 16-32 t, EURO 4, RER »

 Ce process Ecoinvent intègre la consommation de carburant (Operation, lorry 16-32t, EURO 4), l’amortissement du véhicule (production (Lorry 28 t), la maintenance (Maintenance, lorry 28 t) et la fin de vie (Disposal, lorry 28 t)), l’amortissement des infrastructures routières (fabrication de la route (Road), sa maintenance (Operation, maintenance, road) et sa fin de vie (Disposal, road). L’ensemble de ces processus est récapitulé dans le tableau 28 : Ce module est principalement constitué de processus d’infrastructures. Certains sont adaptés à la situation suisse comme les opérations de maintenance de la route faute de données plus globales au niveau européen. Afin de pouvoir adapter ce module « Transport, lorry, 16-32t, EURO 4, RER » à la fois au contexte français et au cas spécifique des chantiers de démolition, il est important de connaitre les données et les hypothèses posées pour le calcul des valeurs des différents sous-processus. Pour cela, dans le tableau 28, nous notons D1, D2, D3 et D4 les valeurs des sous-processus (appelés « demand factors ») : 121  D1 la valeur du module « Operation, lorry, 16-32 t, EURO 4, RER » ;  D2 la valeur pour l’amortissement du camion (production, maintenance et fin de vie) ;  D3 la valeur pour l’amortissement de la route (production et fin de vie) ;  D4 la valeur pour la maintenance de la route. Nous allons expliciter les calculs des valeurs D1, D2, D3 et D4 afin de comprendre comment ont été construits les 7 sous-processus présentés dans le tableau 28. Dans la suite de ce chapitre, les modules « Transport, lorry, 16-32 t, EURO 4/RER » et « Operation, lorry, 16-32 t, EURO 4, RER » seront respectivement appelés modules « Transport » et « Operation ». 

« Operation, lorry 16-32t, EURO 4, RER » 

Le module « Operation » dont l’unité est le km, comptabilise les flux liés à la consommation de carburant et aux différentes émissions, comme montré sur la figure 25. Figure 25 : Description du module « Operation, lorry 16-32t, EURO 4, RER » Le module est construit en considérant une charge moyenne transportée de 5,76 t [Spielman, 2007]. Pour obtenir cette valeur de charge moyenne, une moyenne a été calculée sur une période donnée, pour une catégorie de camion donnée sur la quantité de marchandises transportée par ces camions selon le nombre de kilomètres parcourus [EVEA forum, 2013]. Or, l’unité du module «Transport» est le tkm soit l’acheminement d’une tonne de marchandises sur un kilomètre. Il faut donc ramener le module « Operation » à une tonne de marchandises transportée. Pour cela, il suffit de diviser par la charge moyenne. Avec :  CM (16-32t) : la charge moyenne de la catégorie 16-32t exprimée en t. On retrouve bien la valeur de D1 donnée dans le tableau 28. Operation, lorry, 16-32 t, EURO 4, RER Production du carburant Emissions dues à la consommation du carburant Emissions dues à l’abrasion des pneus, des freins et de la route D1 = 1 CM (16-32t) D1 = 1 5,76 = 1,73.10-1 (1) 122

« Lorry 28 t / RER », « Maintenance, lorry 28 t / RER » et « Disposal, lorry 28 t / CH »

Les flux principaux constituant le module de fabrication du camion sont présentés sur la figure 26 : Figure 26 : Description du module « Lorry, 28 t » Plusieurs sources ont été utilisées pour modéliser la fabrication du camion : une partie de la composition en matériaux est issue d’une déclaration produit d’un constructeur de poids lourds [Volvo Trucks, 2004], l’autre provient de deux rapports environnementaux d’une entreprise située en Allemagne et de ses sous-traitants [MAN Nutzfahrzeuge, 2000 et 2002]. Ces études se sont notamment intéressées à la fabrication du moteur et des différentes parties métalliques ainsi qu’à l’assemblage final. Le transport des matériaux (par route ou rail) et l’amortissement de l’usine fabriquant le camion sont également intégrés. Les flux principaux constituant le module de maintenance du camion sont présentés sur la figure 27 : Figure 27 : Description du module « Maintenance, lorry 28 t » Sur la figure 27, aucune émission n’est représentée. Cela signifie qu’il n’y a aucune émission dans l’air, l’eau ou le sol directement attribuable au module « Maintenance, lorry, 28t ». Cependant, les émissions de la production des pièces de rechange ou de la consommation électrique des garages sont intégrées, c’est-à-dire les émissions des sous-procédés. La même remarque peut être faite pour les figures 28 et 32.