Performance environnementale des matériaux composites

L’analyse du cycle de vie

Pour réaliser une évaluation des impacts environnementaux, un certain nombre de méthodes d’évaluation ont été développées. L’analyse du cycle de vie (ACV) est une de ces méthodes, les premières études ACV ont été réalisées dans les années 60 (Belem 2005), lesquelles ont été orientées principalement vers la demande d’énergie dans les systèmes productifs. Ce type d’études a été réalisé plus souvent dans les années 70 à partir de la crise énergétique mondiale. En Europe, les premières études de comparaison écologique de produits ont été réalisées en 1974 en Suisse.

L’Allemagne a été l’un des pays où l’ACV fut le plus développée dans les années 80 en raison des problèmes de déchets solides. Dans la deuxième moitié des années 80, l’ACV est devenue un outil très utilisé dans les domaines de production et de marketing (Belem 2005). Par conséquent, plusieurs études d’ACV ont été réalisées dans les mêmes domaines mais elles ont généré des résultats contradictoires. Cette situation a remis en question la fiabilité de l’approximation de l’ACV, générant ainsi une discussion intensive sur la méthodologie de l’ACV (Suppen et Van Hoof 2005).

L’ACV a été énormément développé depuis les années 1990 avec le processus de normalisation internationale. La méthodologie ACV, telle que présentée dans la norme internationale ISO 14040 : « Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes et cadre » (ISO 2006a) et complétée par la norme ISO 14044 : « Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Exigences et lignes directrices » (ISO 2006b) vise à évaluer les impacts environnementaux potentiels d’un produit, d’un service ou d’un système en relation à une fonction particulière.

L’ACV fournit une analyse des impacts environnementaux compressive et quantitative d’un produit ou d’un service à travers leur cycle de vie. Cette analyse se fonde sur l’ensemble des ressources naturelles consommées et des substances émises dans l’environnement, en considérant toutes les étapes du cycle de vie du produit ou du service (figure 1.10). Pourtant, l’ACV analyse tous les impacts de 29 chaque matériau et techniques utilisées dans la fabrication, l’utilisation et l’élimination de ce produit ou service. Cette analyse permet d’identifier les points sur lesquels un produit peut être amélioré et elle contribue aussi au développement de nouveaux produits (Jolliet et al. 2010)

Phases de l’analyse du cycle de vie L’ACV d’un produit s’effectue en quatre phases qui sont : (1) la phase de définition des objectifs et du champ de l’étude, (2) la phase de l’inventaire des émissions et des extractions liées au système, (3) la phase d’évaluation des impacts environnementaux, et finalement, (4) la phase d’interprétation des résultats obtenus (Jolliet et al. 2010).

Comme on peut le voir dans la figure 1.11, les phases qui structurent l’ACV sont interactives entre 30 elles, ce qui représente une flexibilité dans le processus d’évaluation fourni par cette méthodologie. Figure 1.11: Phases d’une analyse du cycle de vie (ISO 2006a) La phase de définition des objectifs et du système permet de poser le problème, de définir les objectifs et le champ de l’étude. Cette phase détermine une série d’éléments cruciaux comme la fonction du système, l’unité fonctionnelle à laquelle les émissions et les extractions seront ensuite rapportées. Elle définit également les limites du système considéré.

Dans cette phase, la raison de l’étude et la façon dont celle-ci sera conduite sont clairement définies. Cette phase paraît triviale, mais elle est de fait essentielle pour la qualité de l’étude (Jolliet el al. 2010). L’application envisagée, la justification de l’étude et le public cible doivent être clairement déterminés puisqu’ils vont fixer l’amplitude et la profondeur de l’étude. 31 D’après la norme ISO 14040 (2006a), les principaux éléments à définir dans le champ de l’étude sont : les systèmes, les fonctions du ou des systèmes, l’unité fonctionnelle et les limites ou frontières de chaque système, les règles d’affectation, les hypothèses, les exigences de qualité des données, les limitations, la méthodologie d’évaluation de l’impact du cycle de vie et les types d’impact, l’interprétation à utiliser et le type de revue critique. L’unité fonctionnelle (UF) est un élément fondamental pour l’ACV.

La comparabilité de deux systèmes impose que l’unité fonctionnelle remplisse exactement les mêmes fonctions. Elle sera utile lors de l’inventaire, car tous les flux entrants ou sortants du système y seront rapportés. Les limites ou frontières du système déterminent les éléments qui doivent être inclus dans l’étude. Les limites doivent être en accord avec la fonction. Selon ISO 14044, la frontière du système est l’ensemble de critères qui spécifient quels processus élémentaires font partie du système de produits. Dans la pratique, la réalisation d’une étude ACV implique l’application de trois règles de définition des limites du système.

La première indique que les limites doivent recourir à la même réalité fonctionnelle dans les différents scenarios; la deuxième précise d’exclure la quantification des entrants et sortants qui ne changeront pas de manière significative les résultats de l’étude, le pourcentage étant préalablement fixé; et enfin, la troisième mentionne que les étapes identiques dans les différents scénarios peuvent être exclues à condition que les flux de référence affectés par ces processus soient strictement égaux. Les hypothèses doivent être clairement présentées. L’analyse critique du contenu du champ de l’étude doit permettre d’identifier les limitations de l’étude.