I - Impact environnemental des dalles et comparaison aux sources d'électricité actuellement utilisées.

Avant Projet

Cahier de groupes des binômes

Cahier de groupes du binôme 2


CAHIER DES CHARGES – BINÔME I

 

 

 

Contexte

Problématique et Objectifs

Méthode de travail

Rendu et résultats attendus

Déroulement du travail

Relations avec les autres binômes

                Le travail réalisé dans cette partie vise à intégrer une certaine légitimité d’un point de vue environnemental, à l’installation de dalles électromagnétiques dans l’hypercentre de Toulouse.

                L’évaluation environnementale de cette nouvelle technologie utilisant les systèmes électomagnétiques se ferra en étroite collaboration avec les binômes chargés de la cartographie des zones d’intérêts énergétiques à Toulouse, et de la réalisation de l’algorithme décisionnel pour la mise en place des dalles. Le rendu de notre travail sera intégré à la cartographie des zones d’intérêt pour l’installation des dalles, et à la décision finale d’implantation ou non de cette technologie.

 

 

1 - Contexte

 

                L’expérience a montré que le développement de nouvelles énergies a suscité des polémiques concernant leur impact sur l’environnement. L’exemple le plus probant a concerné les controverses d’il y a quelques années au sujet des panneaux photovoltaïques.

                En effet, les panneaux photovoltaïques existent depuis une vingtaine d’années. Au départ cette technologie de production autonome d’électricité paraissait intéressante et c’est ce qui a permis de développer cette technologie. 

                Cependant, 15 ans après les débuts du photovoltaïques alors qu’une conscience environnemental se voyait prendre de l’ampleur, certaines controverses ont remis en cause le photovoltaïque en se demandant si cette technologie, bien que semblant être une énergie inépuisable, n’était pas excessivement énergivore au niveau de sa production. C’est alors qu’ont été réalisées les premières ACV de panneaux photovoltaïques afin d’évaluer si cette technologie possède :

 

-          un plus fort impact sur l’environnement qu’une autre production d’électricité

-          un point d’amortissement énergétique et « carbonique » à partir duquel la production d’électricité sans coût énergétique ni « carbonique » permettrait de rendre neutre l’impact de la production du panneau. 

 

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2 - Problématiques & Objectifs

 

 

       Problématiques

                Nous allons donc anticiper ces potentielles polémiques, et mesurer les intérêts en termes d'impacts environnementaux que fournira l’installation de telles dalles. Pour ce faire, nous tenterons de répondre aux questions suivantes :

-          Pour une zone donnée de Toulouse - caractérisée par son flux de piéton, la surface de dalle à installer et le lampadaire associé - quelle est le coût environnemental du kilowattheure d'électricité produite par cette nouvelle unité de production?

-          Où se situe, d'un point de vue des émissions de gaz à effets de serre, le nouveau système [dalles électromagnétiques - lampadaire associé] par rapport au système classique [combinaison d'unités de production d'électricité pour le réseau public de la ville] ?

            -          Qu'en est-il des autres indicateurs environnementaux vis-à-vis de l'alimentation actuelle à Toulouse?

 

        Objectifs

Nous répondrons à ces questions en suivant l'enchainement des 3 principales étapes présentées ci-dessous :

          1.     Estimation des impacts environnementaux des dalles électromagnétiques

Les dalles électromagnétiques constituent une unité de production d’énergie renouvelable. Cependant, comme pour tout produit, la production d'une dalle, son installation, son entretien, la gestion de ses déchets et les transports entre chacune de ses étapes de vie vont engendrer un impact sur l'environnement. Pour quantifier ces impacts, nous allons ainsi réaliser une Analyse de Cycle de Vie  (ACV) de la dalle électromagnétique grâce au logiciel SimaPro. Ce logiciel est couramment utilisé aujourd'hui dans les bureaux d'étude en environnement pour la réalisation d'ACV.

Grâce aux résultats de l'ACV, nous pourrons étudier l'impact environnemental d'une dalle électromagnétique en fonction de différents indicateurs comme : l'impact sur le réchauffement climatique, l'impact sur la santé humaine, l'impact sur l'eutrophication, etc...

 

          2.     Intégration de ces impacts au contexte Toulousain

                            - l'impact environnemental (pour un indicateur donné) du kilowattheure produit dépend du flux de piéton sur la zone considérée de Toulouse. En effet, plus le flux de piétons sera important, moins il y aura de dalles à installer autour d’un lampadaire pour son fonctionnement donc plus l’impact environnemental sera faible.

                            - cet impact sera à mettre en balance avec la combinaison des unités de production (nucléaire, hydraulique...) qui alimentent actuellement le réseau d'électricité publique de Toulouse.

 

3.     Diagnostic environnemental et pistes d'amélioration par l'écoconception.

Nous allons ici déterminer quels sont les points critiques de la dalle en termes d’impacts environnementaux. C'est-à-dire quels sont les étapes du cycle de vie de la dalle, ou les composants en eux-mêmes, qui ont les plus forts impacts sur l'environnement. Leur détermination nous permettra de mettre en lumière les points faibles de cette technologie - qui est avant tout un système de production d'énergie renouvelable -, afin de préconiser des pistes d'amélioration pour limiter leur impact sur l'environnement.

 

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3 - Méthode de travail

 

             1.     Collecte des données

Contact : entreprise créant les dalles électromagnétiques

 

              2.     Formation à SimaPro

Contact : utilisateur du simulateur SimaPro  

 

              3.     Réalisation de l'Analyse de Cycle de Vie de la dalle.

- Périmètre d'étude

- Inventaire des données nécessaires

- Mise en place de scénarios pour les données manquantes comme le transport jusqu'à Toulouse, ou le devenir des constituants de la dalle.

 

               4.     Réalisation d'une ACV pour l'ensemble du système d'alimentation de l'éclairage public de la ville

Contact : Maire de Toulouse

 

               5.     Réalisation de courbes d'impact environnemental pour différents indicateurs, en fonction de la situation piétonnière (ex pour le réchauffement climatique : éq. CO2/kWh = f(flux))

 

               6.     Etude de l'ACV des dalles et écoconception :

- Diagnostic environnemental et points critiques

- Ecoconception et pistes d'amélioration

 

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4 - Rendu et résultats attendus

 

 

                Le rendu de notre travail est en premier lieu des graphiques qui seront liés à la cartographie des zones d’intérêts. Ils seront réalisés pour différents indicateurs environnementaux.

Par exemple, le réchauffement climatique s’exprime en équivalent CO2. Ainsi nous aurons, pour une zone donnée (un flux de piéton donné), le coût carbone du kWh produit par les dalles. En effet, le coût carbone (en éq. CO2) du kilowattheure d’électricité produite par les dalles sera fonction du flux de piétons. Si le flux de piétons est faible, il faudra plus de surface de dalle à installer pour satisfaire la production du lampadaire associé. Donc l’impact environnemental du kWh produit sera plus grand.

                D’autre part, il s’agira d’évaluer si ces coûts environnementaux, pour un zone donnée, dépassent ou non ceux générés par le système actuel de production d’électricité. Nous aurons une zone de bénéfice environnemental, là où le coût de production d’un kWh d’électricité par les dalles est en deca du coût issu du système actuel.

 

Voici une idée de rendu escompté:

NB: Le paramètre "flux" en abscisse sera précisé avec le binômes II (fonction de production de la dalle et algorithme).

 

                Les gains environnementaux (réchauffement climatique, eutrophisation, acidification de l’air…) seront associés à la cartographie pour les différentes classes de zone d’intérêt. A un flux de piétons correspond une surface de dalle nécessaire à l’alimentation d’un lampadaire, et donc un gain environnemental. 

 

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5 - Déroulement du travail du binôme

 

 

 

6 - Relations avec les autres binômes

 

Pour réaliser les graphiques, nous ferrons appel à l’algorithme du binôme II, qui relie la surface de dalles nécessaire, au flux de piéton.

D’autre part, ce coût environnemental du kWh produit par les dalles constituera un facteur environnemental. Il participera à l’aide à la décision d’implantation de l’installation, et à la cartographie des zones d’intérêts produite par le binôme I.

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