Utilisation de la pensée cycle de vie en conception environnementale Flashcards
Définition de la conception environnementale
Optimiser les caractéristiques du concept pour
répondre le mieux possible à toutes les contraintes.
Conception d’un produit
performance environnementales
L’éco-conception
L’éco-conception peut être définie comme un
processus intégré au sein de la conception et
du développement,
qui vise à réduire les impacts
environnementaux et à améliorer en
permanence la performance
environnementale des produits tout au long de
leur cycle de vie, depuis l’extraction des matières
premières jusqu’à la fin de vie.
Incitatifs internes
image circulaire
Incitatifs externes
image de soleil
Stratégies de conception
environnementale
1 à 7
- Développer un nouveau concept
« Il ne s’agit pas nécessairement d’avoir
une nouvelle idée, mais plutôt d’arrêter
d’avoir une vieille idée. »
Dématérialisation
Remplacement d’un produit physique par
un concept non physique.
Avantages :
- Économies en matériaux,
en énergie, en transport, etc.
- Réduction des matières
résiduelles.
Utilisation partagée
Plusieurs personnes utilisent
conjointement un produit sans en être
propriétaire.
Avantages :
- Utilisation plus efficace des
produits. - Réduction des coûts.
Offre de service
Une entreprise offre un service relié à un
produit plutôt que de vendre le produit
lui-même.
Avantages :
- Meilleur contrôle de toutes les
étapes du cycle de vie.
- Meilleure compréhension des
forces et faiblesses du produit
en vue de son amélioration.
- Optimisation physique
Optimisation de certains aspects d’un
produit comme sa forme, sa qualité
esthétique et les réactions humaines
face à ce produit.
Intégration des fonctions
Intégrer plusieurs fonctions dans un
même produit en tirant avantage des
composantes communes.
Avantages :
- Nouveaux marchés.
- Dématérialisation.
Désavantages : - Complexité accrue
(utilisation, entretien, etc.)
Fiabilité et durabilité accrue
Fiabilité : s’assurer que le produit résiste
à l’usure afin d’augmenter sa durée de
vie.
Durabilité : un produit fiable et
esthétique répondra aux
attentes de l’utilisateur
7
et aura donc une longue
durée de vie.
Facilité d’entretien et de réparation
Un produit nettoyé, entretenu et bien
réparé a une plus longue durée de vie.
Règles de base :
- Indiquer clairement comment ouvrir,
nettoyer et entretenir
le produit.
- Composantes sensibles
à l’usure, accessibles et
faciles à changer, etc.
Conception modulaire
Une structure modulaire rend possible la
revitalisation d’un produit d’un point de
vue technique ou esthétique.
Avantages :
- Renouveler des éléments
démodés.
Faciliter les réparations.
- Intégrer une mise à jour
(avancées technologiques)
Exemple : les tapis d’InterfaceFLOR
Résultat : la durée de vie du produit
est multipliée par un facteur 5.
Relation utilisateur-produit
Éviter des conceptions qui amèneraient
l’utilisateur à remplacer le produit
aussitôt démodé.
Règles de base :
- Concept qui satisfait les
demandes pour longtemps.
- Faciliter l’entretien et les
réparations.
- Produit fonctionnel, etc.
- Optimiser l’utilisation des matériaux
La nécessité d’optimiser l’utilisation des
matériaux provient du fait que leur
utilisation ou élimination en fin de vie
génèrent des impacts environnementaux
et que les ressources
naturelles sont limitées.
Minimisation de la matière nécessaire
Obtenir la résistance mécanique ou la
fonction voulues avec le moins de
matière possible.
Avantages :
- Diminution des coûts
d’acquisition de matière
première, de transport,
d’entreposage, etc.
« Less is more »
Élimination des matières dangereuses et toxiques
Il est préférable d’éviter certains
matériaux parce qu’ils causent des rejets
dangereux à un moment ou à un autre
du cycle de vie.
Par exemple :
- Colorants
- Retardateurs d’ignition
- Plastifiants
- Stabilisateurs thermiques
Substitution des matériaux
Sélection de matériaux plus disponibles,
renouvelables, moins dommageables
pour l’environnement, recyclés et
recyclables, etc.
ATTENTION, la
substitution peut
entraîner un
déplacement du
problème !
- Optimiser la production
Utilisation de processus et de produits
industriels permettant d’augmenter
l’efficacité, de prévenir la pollution et de réduire au maximum les risques pour la santé humaine et l’environnement.
Diminution du nombre d’étapes de production
Exécution simultanée, sur une seule
pièce ou composante, de plusieurs
étapes de production.
Réduction des distances de mouvement
et de transport des pièces ou
composantes sur les lieux
de la production.
Utilisation de matériaux
qui ne nécessitent pas de
finition supplémentaire, etc.
Exemple : siège sablier de Lafuma
- Réduction des
matériaux - Économie
d’énergie - Réduction du
nombre d’étapes de
production
Réduction de la consommation d’énergie
Utilisation de sources d’énergie
« propres » (éolienne, hydroélectrique,
solaire, etc.).
Implantation d’un système de
cogénération.
Étude approfondie et
amélioration de l’efficacité
des systèmes de
compression d’air, de
chauffage, de ventilation, …
Réduction des déchets de production
Choisir des formes qui éliminent les
processus de sciage, fraisage, etc.
Inciter les équipes de production et les fournisseurs à diminuer les déchets et le pourcentage de produits
rejetés.
Rechercher les occasions
de recycler à l’interne les
résidus de production.
Réduction de l’utilisation des consommables
Réduire la quantité de produits non
durables ou de matières secondaires
nécessaires à la production.
Par exemple :
- Solvants
- Lubrifiants
- Dégraisseurs
- Abrasifs, etc.
- Optimiser la distribution
Diminuer l’impact des étapes de
distribution et de transport des produits
et des sous-composantes tout au long du cycle de vie.
Minimisation de l’emballage
Rationaliser les opérations d’emballage à
des fins de marketing et de transport afin de réduire les déchets et les besoins en énergie.
Avantages :
- Diminution des coûts en
matériaux d’emballage et en
élimination de déchets.
Exemple : les palettes et la pellicule plastique
image
Sélection du mode de transport
Minimisation du transport (t*km) et
sélection du mode de transport ayant le moins d’impacts sur l’environnement, tout en répondant aux besoins de
l’entreprise.
Règles de base :
- Moteurs à faible
Optimiser la
distribution
consommation.
- Minimiser les « retours à
vide », etc.
Exemple : différents modes de transport
graphique
Logistique éco-énergétique
Planification efficace des activités de
distribution pour réduire les impacts
causés par le transport.
Règles de base :
- Privilégier des fournisseurs
locaux. - Utiliser des logiciels
d’optimisation de parcours. - Emballage standard pour
le transport en vrac, etc.
- Réduire l’impact de l’utilisation
Concevoir les produits de manière à
réduire les impacts environnementaux
potentiels causés par leur utilisation.
Dans certains cas, la phase d’utilisation représente 80% des impacts environnementaux d’un produit.
Concevoir pour une faible consommation
d’énergie.
Concevoir pour des sources d’énergie
moins polluantes.
Minimiser l’utilisation de
consommables et
sélectionner les moins
Réduire l’impact
de l’utilisation
polluants.
Réduire le gaspillage.
Ecodesign?
image
- Optimiser les systèmes de fin de vie
Hiérarchie des scénarios de fin de vie :
1. Réutilisation
2. Réusinage / Refabrication
3. Recyclage
4. Décyclage (“downcycling”)
5. Incinération avec
valorisation énergétique
6. Enfouissement
sécuritaire
Conception pour le démontage
Facilite la réutilisation, la réparation ou le recyclage des différentes composantes du produit
en fin de vie.
Exemple : Recyclage d’un sac de croustilles
Facile à recycler?
Exemple : Recyclage d’un sac de croustille
image
Stratégie de conception environnementale
image
Outils d’écoconception
Pour l’évaluation des impacts et pour leur amélioration
rien
Simplification de l’ACV
POURQUOI ?
Manque de données (conception préliminaire)
Manque de ressources (argent et temps)
complexité, incertitude
Outils simplifiés : ATTENTION
Une ACV simplifiée n’a pas le même
objectif qu’une ACV complète :
Identifier des pistes d’amélioration;
Comparer sommairement des options;
Faire une première investigation.
Importance de la pensée cycle de vie.
Deux approches de simplification de l’ACV
- Simplification de la méthodologie
existante telle que décrite par les
normes ISO 14040/14044.
Éliminer des éléments en amont/aval
(berceau-barrière ou barrière-tombeau);
Sélectionner des flux élémentaires
spécifiques (GES, eau, énergie);
Utiliser des données de processus
substituts (banques de données).
Deux approches de simplification de l’ACV
- Approches alternatives simples basées
sur le concept de cycle de vie.
Approches qualitatives (par exemple les
approches matricielles);
Listes de contrôle, guides de conception
(stratégies de DfE), etc.
Des outils variés
Outils d’évaluation
environnementale
Quantitatif:
- ACV détaillée
- DCE
- ECO-it et cie
- Empreintes carbone,
empreinte eau
Qualitatif:
Approche matricielle (ERP)
* Listes de contrôle
* Listes de matériaux
…
Outils d’amélioration
environnementale
Quantitatif:
- Normes
- Guide de conception
- Listes de contrôles et directives
- Outils d’aide à la décision
ECO-it
Développée par PRé Consultants, aussi développeur de SimaPro (Pays-Bas);
La méthode permet d’évaluer les impacts
environnementaux potentiels
de différents processus de la banque de données ecoinvent;
en utilisant les facteurs de caractérisation de
ReCiPe;
pour calculer un score unique.
Eco-indicators
Les Eco-indicators sont des scores uniques
obtenus suite à l’agrégation, la normalisation et
la pondération des résultats d’ACV détaillées
(ecoinvent) avec la méthode ReCiPe.
Logiciel ECO-it
image
Eco-indicators : exemples
image
Exemple de calcul
images
ECO-it, Bilan Produit, Quantis suite 2.0
Avantages :
Manipulation facile de « notes »
écologiques
Repose sur une démarche ACV
Faiblesses :
Boîte noire
Contextuel et peu précis
Note globale, ne permet pas de comparer
sur la base d’un seul impact (ECO-it)
Applications
Comme la plupart des outils simplifiés,
ces méthodes doivent être utilisées pour
fin de comparaison interne uniquement
et ne pourraient pas servir pour des
déclarations environnementales de
produits (EPD).
Donc utile pour la conception
environnementale
Des outils variés
Empreinte eau,
empreinte carbone
Approche matricielle (ERP)
Approches matricielles
Environmentally responsible product
assessment matrix (ERP) développée par
Graedel et Allenby en 1993 pour AT&T.
Méthode semi-quantitative
assez simple pour permettre une utilisation
rapide et peu coûteuse.
qui considère toutes les étapes du cycle de vie
du produit.
utile et cohérente pour usage par plusieurs
équipes d’évaluation.
Matrice ERP et pensée cycle de vie
La matrice doit traiter les 5 étapes du cycle de
vie d’un produit manufacturier typique.
Pré-fabrication (Matières premières)
Fabrication du produit
Transport du produit
Utilisation du produit
Fin de vie du produit
Possible d’ajouter d’autres étapes, telles que
l’emballage du produit ou le transport des
matières premières (les distinguer des autres
étapes).
Matrice ERP et impacts environnementaux
De l’autre côté, les impacts environnementaux
potentiels (environmental stressors) pour
chacune de ces étapes doivent être évalués.
Il existe plusieurs façons d’évaluer ceux-ci.
Graedel propose d’en considérer 5 :
Choix des matériaux (ressources)
Consommation d’énergie
Résidus solides
Résidus liquides
Résidus gazeux
Matrice ERP - scores
Grands impacts
Évaluation négative
Faible impacts
Évaluation positive
Matrice ERP - Questionnaire
image
Exemple d’une matrice ERP- Produit 1
image
Exemple d’une matrice ERP- Produit 2
image
Avantages et limites de la matrice ERP
Partage avec l’ACV une vision globale
multicritère des impacts environnementaux
d’un produit sur l’ensemble de son cycle de
vie.
Peut servir d’étude préliminaire pour identifier
les phases critiques, les potentiels
d’amélioration.
Des indicateurs sociaux ou économiques
peuvent être ajoutées à la matrice.
Approche rapide et peu coûteuse.
Limites de la matrice ERP
Ne permet pas de faire un suivi des flux de
matière et d’énergie.
Les résultats ne sont pas une mesure de la
performance environnementale, mais plutôt un
estimé du potentiel d’amélioration des
performances environnementales.
L’appréciation des impacts (sans quantification
ni données précises) est relativement
subjective. Il faut rester critique lors de leur
utilisation ou évaluation.
Des outils variés
Listes de contrôle
Listes de matériaux
Des outils variés
Normes
* Guide de conception
* Listes de contrôles et directives
* Outils d’aide à la décision
Outils d’aide à la décision
Comment sélectionner les meilleurs
concepts ?
Contraintes potentiellement conflictuelles en DfE
Qualité vs Coûts
Matières recyclées vs Esthétisme
Performance dans une catégorie d’impact (ex.
GES) vs Performance dans une autre
catégorie d’impact (ex. toxicité)
Contraintes socio-économiques vs contraintes
technico-commerciales, etc.
Outils d’aide à la décision
Matrice de décision
Méthode d’analyse multicritère d’aide à
la décision
Méthodes basées sur la théorie de
l’utilité
Autres méthodes
Matrice de décision : exemple
exemple image
Évaluation : « + » le concept offre une meilleure performance que la référence
« - » le concept offre une mauvaise performance que la référence
« I » le concept offre performance identique à la référence
Des avantages économiques ?
image
Avantages économiques de l’écoconception
Augmentation des revenus
Répondre aux besoins changeants des
consommateurs;
Être choisi plus facilement comme
fournisseur;
Mieux différencier le produit;
Fidéliser les clients.
Avantages économiques de l’écoconception
Réduction des coûts
Réduction des matières premières;
Utilisation de matériaux recyclés;
Réduction de la consommation
d’énergie;
Optimisation de la logistique;
Optimisation de la production;
Stratégie de durabilité.
Avantages économiques de l’écoconception
Autres avantages économiques
Rôle proactif par rapport à la
réglementation;
Meilleures relations avec les diverses
parties prenantes;
Capacités d’innovation;
Amélioration de la productivité du
personnel.
Vers une démarche de conception environnementale
Il n’existe pas de voie unique et parfaite
pour l’intégration de ces outils dans un
processus de conception.
Il faut choisir les outils qui seront
compatibles avec les processus de
développement de produits et la culture
de votre entreprise afin d’assurer le
succès à long terme de toute stratégie
de conception environnementale.
