Interprétation des résultats

Cette partie va nous permettre de comparer les deux scénarii que nous avons utilisé pour faire notre analyse de cycle de vie. C’est à ce moment que l’on peut remarquer qu’il est primordial de bien avoir défini son champ d’étude ainsi que son unité fonctionnelle.

Nous avons donc travaillé avec comme unité fonctionnelle: « Stocker une quantité d’énergie de 800 MW ». Pour cela, nous avions deux scénarii:

  • 92 592 593 batteries lithium-ion de 3,7V et 2200 mAh

  • 1 station de transfert d’énergie par pompage marine

Le fait que nous ayons à utiliser autant de batteries pour avoir un équivalent de la STEP marine vient du fait que les technologies ne sont pas encore assez avancées pour obtenir des batteries pouvant contenir 800 MW. De plus, nous n’avions des données que pour un type de batterie de petite taille.

Les résultats de la STEP sont en rouge et ceux des batteries en vert

En utilisant ce graphique normalisé, nous pouvons voir les différents impacts des batteries et de la STEP marine. On peut également les comparer afin d'identifier l'installation semblant la plus viable.

On constate donc que l’impact de la STEP marine sur les écosystèmes est de loin le plus important. On peut également noter que la batterie a un impact très important sur l’acidification de l’environnement.

Gaz à effet de serre

On peut noter que la batterie rejette environ deux fois plus de gaz à effet de serre que la STEP. Pour les deux installations, l’impact créé par le rejet de ces gaz reste cependant faible par rapport aux autres impacts. Le principal gaz à effet de serre rejeté dans l’atmosphère est le CO2 pour la batterie et la STEP marine. Il s’agit d’un des gaz les moins nocifs pour l’atmosphère, nos installations n’ont donc pas un impact trop important à ce niveau.

Nous pouvons avancer comme explication à la différence des rejets entre la STEP et les batteries le nombre de kilomètres de transport à effectuer lors du processus des deux installations. En effet, notre hypothèse de 1 000 km de transport pour chaque matériau de la STEP est peut être un peu faible. De ce fait, nous obtenons une quantité de rejet de gaz à effet de serre plus faible.

Ecotoxicité

Les impacts de nos deux installations sur les écosystèmes sont très différents.

  • STEP marine : Le cadmium et le mercure sont les deux principaux éléments impactant les écosystèmes. Ils proviennent de la création du plomb et du cuivre ainsi que de la combustion du charbon

  • Batteries : Le cuivre, le nickel et les hydrocarbures aromatiques polycycliques sont les 3 principaux produits dangereux pour les écosystèmes.

En comparant ces impacts, on voit que la STEP marine est plus de 10 fois plus dangereuse pour les écosystèmes que les batteries.

Toxicité humaine

La batterie est environ 20% plus toxique que la STEP marine. Cela vient du fait qu’une grande quantité de dioxyde de soufre est relâchée lors de l’extraction des métaux et des différentes étapes de transport. En ce qui concerne la STEP, il y a moins de dioxyde de soufre relâché. Le principal problème vient du chrome VI, très dangereux pour la santé.

On peut donc considérer que ces deux installations représentent un risque pour la santé humaine, certes moins important que pour les écosystèmes, mais dont il faut tout de même se préoccuper.

Eutrophisation

L’eutrophisation vient du rejet de phosphates et d’oxydes d’azote. Ils proviennent de l’extraction et la transformation des métaux ainsi que des diverses étapes de transport.

On remarque peu de différences entre nos deux procédés, les batteries ayant un impact légèrement plus fort que la STEP sur l’eutrophisation. Néanmoins, on peut noter que nos deux installations n’ont que peu d’impacts sur ce facteur.

Acidification

Les sources de l’acidification viennent des mêmes produits pour les deux procédés : les oxydes de soufre et les oxydes d’azote. Ce sont des composés émis lors de la fabrication des métaux et des différentes étapes de transport. Comme dit précédemment, prendre comme hypothèse 1 000 km par camion pour la STEP était peut être un peu faible et c’est pour cela qu’apparaît un écart entre la STEP et la batterie. Cependant, l’écart est plus important que s'il y avait seulement un kilométrage trop faible. Nous pensons donc que cela vient de la manière dont les matériaux ont été extraits. Il en résulte donc un impact sur l’acidification 10 fois plus important pour la batterie que pour la STEP.

Smog

Pour nos deux procédés, plus de 75% du risque de création de smog vient des hydrocarbures. Ces derniers sont produits lors des étapes de transport. Comme dit précédemment, notre nombre de kilomètres utilisé pour les matériaux de la STEP est sûrement sous-évalué. On constate un impact de la batterie très légèrement plus important que celui de la STEP sur la possibilité de créer un smog.

Couche d’ozone, ressources énergétiques et déchets

Pour la batterie et la STEP marine, l’impact sur la couche d’ozone est extrêmement faible et provient dans les deux cas du rejet de méthane dans l’atmosphère. Ce produit est rejeté lors des étapes de transport et il n’y a pas de différences significatives entre les deux installations.

Il en va de même pour les ressources énergétiques, l’impact créé par ces produits est négligeable.

Enfin, les déchets créés par ces deux types d’installation ont également un impact très faible par rapport aux autres facteurs que nous avons étudiés. Cependant, il nous a été difficile de trouver leurs origines.

Conclusions

Pour conclure sur la comparaison de l’analyse de cycle de vie de la station de transfert d’énergie par pompage marine et la batterie lithium-ion, on constate que les plus grandes différences viennent de l’impact sur l'écosystème et l’acidification.

Au niveau des impacts sur les écosystèmes, on a donc constaté que la STEP marine était beaucoup plus dangereuse que les batteries. Cela vient principalement du cadmium et du mercure. Pour rendre notre installation moins dangereuse pour les écosystèmes, il faudrait limiter l’utilisation du charbon lors des différentes étapes de création de métaux et de recyclage. On pourrait par exemple le remplacer par des énergies renouvelables telles que le solaire ou l’éolien.

Concernant l’acidification, la batterie cause beaucoup plus de problèmes que la STEP marine. Pour essayer de réduire cet impact, il serait nécessaire de limiter au maximum le transport, donc de produire les matériaux au plus près de l’installation finale. Il faudrait également essayer de placer les usines de recyclage à proximité du lieu d’utilisation de notre produit.

Enfin, au vu des impacts étudiés et des résultats que nous avons obtenus, il semblerait que les batteries soient moins dangereuses que la STEP pour notre environnement.

 

Page éditée par Alejandro Orsikowsky, Basile Payen et Javier Pierna