Cahier des Charges du Binôme 1 "Gestion durable de matériaux"

 Vous pourrez visualiser ici le cahier des charges du binôme 1 "Gestion durable de matériaux", réalisé par Aurore Combe et Leslie Jacquemin.

Cette page s'organise suivant le plan suivant : 

- Contexte
- Objectifs et Enjeux
- Méthodologie
- Moyens
- Articulations avec les autres binômes
- Contacts

 

Contexte

La prise de conscience de la fragilité de notre environnement, nous pousse peu à peu à diminuer notre impact sur l’environnement. C’est particulièrement le cas lors de la construction d’éco-villages, qui répond à une démarche volontaire d’appliquer les valeurs du développement durable dans le quotidien. Les habitants cherchent ainsi à maitriser leurs impacts sur l’environnement, tant au niveau de la conception de leur habitation qu’au niveau de leurs habitudes quotidiennes.

Aujourd’hui, les emballages représentent une forte proportion de nos déchets. Une partie de ceux-ci sont composés principalement de polymères d’origine pétrochimique qui nécessitent un déstockage d’énergie fossile. Aujourd’hui, la fabrication de polymère d’origine végétale représente une alternative possible.

 

Objectifs et Enjeux

Dans le cadre de notre projet de binôme, nous avons choisi d’étudier plusieurs filières de production de film pour emballage. Pour cela nous envisagerons:

  • Un polymère d’origine pétrochimique : le polyéthylène (PE);
  • Un polymère biodégradable d’origine renouvelable : le polylactate (PLA);
  • Un polymère biodégradable d’origine végétale, fabriqué à partir de résidus de cultures : le xylophane (XY).

Ainsi, nous nous attacherons à répondre aux problématiques suivantes :

  • Laquelle de ces trois filières a un impact moindre sur l’environnement ?
  • Quels postes du cycle de vie faudra-t-il améliorer sur chacune des filières pour diminuer les impacts ?
  • Quelles sont les limites des filières envisagées ?

Les enjeux de notre étude seront doubles :

  • Fournir des pistes de réflexion à l’éco-village du Tarn en présentant une vision globale des impacts générés par l’utilisation d’emballages et en discutant de la filière la plus adaptée aux valeurs de développement durable;
  • Dégager des éléments d’aide à la décision pour le développement industriel de la filière « agromatériaux ».

 

Méthodologie

1-Etude comparative des filières selon une démarche de type « Analyse de Cycle de Vie »

L’Analyse de Cycle de Vie est une méthode d’évaluation environnementale normalisée au niveau international (ISO 14 044). Elle permet de quantifier les impacts d’un produit, service ou procédé, depuis l’extraction des matières premières qui le composent jusqu’à son élimination en fin de vie en passant par les phases de distribution et d’utilisation. [Source : « Généralités sur l’ACV », Laboratoire de Chimie Agro-industrielle, ENSIACET]. Nous nous baserons sur cette méthodologie afin de répondre aux objectifs présentés ci-dessus.

Nous décomposerons notre étude en quatre étapes :

 

Phase 1 : Définition des objectifs et du champ de l’étude

Dans cette partie il nous faudra définir les frontières du système étudié, c’est à dire les étapes prises en compte dans le cycle de vie de nos matériaux d’emballages. Nous prendrons en compte les sous-étapes suivantes :

  • Fabrication de l’emballage, incluant la production des matières premières, leur transport et la production des emballages ;
  • Les différents transports ;
  • La collecte et la fin de vie des emballages usagés.

Pour faciliter la comparaison des différentes filières, nous introduirons une référence  commune (appelée « unité fonctionnelle »)  permettant de quantifier les résultats de notre ACV par rapport au « service rendu ». Ceci correspond à l’ensemble des étapes permettant d’emballer un certain volume de marchandise.
Notre unité fonctionnelle sera : « produire, collecter et traiter 1000 m² de film ».

 

Phase 2 : Analyse de l’inventaire

Nous déterminerons les processus unitaires pour chacune des étapes citées précédemment. Sur chacune des unités, nous quantifierons les flux élémentaires entrant (matière et énergie), les flux de produits intermédiaires entrant et les flux élémentaires sortant (déchets et émissions).
Avec ces données nous établirons un « arbre des procédés »:

Schématisation d'un arbre des procédés

Schématisation d'un arbre des procédés

 

Phase 3 : Evaluation des impacts environnementaux

L’étude des impacts environnementaux sera réalisée au travers de la lecture de deux indicateurs :

  • Impact « contribution à l’effet de serre »
  • Impact « consommation de ressources fossiles »

Pour cela nous recueillerons, sur chacune des unités de l’arbre des procédés :
Les énergies primaires non renouvelables (en MJ)

  • Les rejets en CO2, CH4 , N2O;
  • Résultats et interprétation.

L’interprétation permettra d’indiquer quelle filière est la plus intéressante dans les conditions de notre étude et d’analyser les étapes du cycle de vie sur lesquelles il faudra intervenir pour réduire les impacts.

 

2-Etude critique dans le contexte global de l’éco-village et proposition d’alternatives

L’ACV comporte des limites importantes qu’il faudra prendre en compte et critiquer. Notamment, la non-prise en compte des problématiques engendrées par la mise en place d’une filière utilisant des agro-matériaux (disponibilité des agro-matériaux, surfaces nécessaires pour disposer des quantités,…). Dans cette partie nous essayerons de proposer des pistes alternatives et de quantifier leurs impacts.

 

Moyens

  • Recueil des données relatives à la mise en place de l’arbre des procédés pour chacune des filières étudiées ;

  • Recherche bibliographiques permettant une analyse critique, notamment en ce qui concerne la disponibilité des résidus de cultures ;

  • Utilisation de la base de données EcoInvent qui permet d’obtenir les données d’émission et d’extraction de certains processus unitaires ;

  • Détermination quantitative des impacts grâce à une feuille de calcul Excel ;

  • Planification d’un projet à l’aide d’un diagramme de GANTT:


Gantt du binôme 1

Gantt du binôme 1


Articulations avec les autres binômes

Cette partie étant déjà traîtée ailleurs, nous vous renvoyons vers le cahier des charges de groupe.

 

Contacts

  • Pierre-Yves PONTALIER, Laboratoire de Chimie Agro-industrielle, ENSIACET (Spécialiste Procédés de fabrication de matériaux d’emballage à partir d’agromatériaux.)

  • Caroline SABLAYROLLES, Laboratoire de Chimie Agro-industrielle, ENSIACET (Spécialiste ACV).