Eco-comparateurs en génie civil : quel jeu d'indicateurs pour les acteurs? Applications avec l outil ECORCE

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1 Eco-comparateurs en génie civil : quel jeu d'indicateurs pour les acteurs? Applications avec l outil ECORCE Philippe TAMAGNY, directeur de recherches, LCPC Agnès JULLIEN, directrice de recherches, LCPC 1

2 Besoins des acteurs? Évaluer sur des bases chiffrées : indicateurs Logiciels? Pour qui? Pour quoi faire? Analyse de «l offre» d outils environnementaux Que peut être la pratique métiers avec des éco-comparateurs? 2

3 La sphère Environnement : multi-dimensions donc multi indicateurs! Effet de serre Impacts sanitaires Pollution des eaux Pollution de l air Pollution des sols Raréfaction des ressources naturelles Insertion dans les territoires (espaces naturels ou cultivés) Nuisances (vibrations, bruits, odeurs) Un éco-comparateur avec plusieurs indicateurs couvre plus largement les questions environnementales 3

4 Définition des types d indicateurs d impacts environnementaux 3 types d indicateurs pression : Pluviométrie état : Augmentation de la biomasse réponse : Augmentation de la productivité agricole Facteur d impact Impact Durée de l effet Cible (état de référence) Zone d impact potentiel Cible (état final) Indicateurs = «reflet» d un phénomène complexe 4

5 Forme générale d un indicateur ACV I cat1 = α i cat1 i.c cat1 i.m i Indicateur pour la catégorie d impact cat1 Masse du flux i Coefficient de classification du flux i dans la catégorie d impact cat1 Coefficient de contribution du flux i à la catégorie d impact cat1 Approche LCPC : des coefficients spécifiques par sites 5

6 Système environnemental Carrière calcaire argile granulats Raffinerie Four à chaux cimenterie Aciérie bitume chaux ciment Acier Transport par camion Centrales de mélange Agrégats recyclés Enrobés Bétons flux i? Mesures! Procédés de conditionnement Chantier routier 6

7 Analyse de la production d un (BBSG) à différents taux de recyclage fraisats granulats granulats bitume bitume Recyclage Teneurs en eau 0% 0,9 % 10% 1,2 % faible ω 10% 1,8% forte ω 20% 1,4 Température moyenne (Écart type) moyenne (Écart type) moyenne (Écart type) moyenne (Écart type) bitume ( C) 172 (1,7) 172 (2,1) 172,5 (0,3) 170 (0,3) enrobé ( C) 163 (2,4) 168 (1,8) 171 (3,1) 165 (5,4) Pour le recyclage : Attention chaque cas/poste est différent (données environnementales)! 7

8 Quel taux de recyclage (même formule)? indicateur Série2 Série3 Série4 Série5 Série6 Série7 GWP kg eq. CO 2 EI 10-7 kg eq. PO 4 AP 10-8 kg eq. SO 2 POCP 10-9 kg eq. C 2 H 4 EP (écotoxicité) x10-1 TP (toxicité) 0.0 0% 10% 20% taux de recyclage Choix différent : Selon l indicateur qui sert à classer les solutions GWP : 10% EI :10% AP : 10% POCP : 20% EP : idem TP : 0% mais que la centrale! 8

9 Quelle structure de chaussée pour 20 ans? Structures étudiées : TC5 sur 20 ans, soit 20 millions de PL BBTM 2.5 cm BBSG 6 cm BBSG 8 cm GB 8 cm GB 8 cm PF3 GC 30 cm GB 11 cm GC 19 cm Arnaud FEESER, LR Strasbourg 9

10 Calculs d impacts avec ECORCE énergie 100% GB eau GC 50% toxicité 0% gwp ozone atmosphérique GB / GC acidification eutrophisation Arnaud FEESER, LR Strasbourg 10

11 Quelle technique (chaud? Tiède?)? N MEAUX Hypothèse RN 36 DISNEYLAND Couche de roulement Semi-tiède Hot Semi-tiède UF : 560 t, 3750 m m une voie Hot semi-tiède v./jour Hot Section 2000 m BBSG 0/10 35/50; 5.6 % bitumen Classique et semi-tiède < 100 C MELUN 11

12 Classique Indicateurs ACV Semi-tiède (<100 C) Energie GWP EE (MJ) GWP (kg éq. CO2) centrale chantier transports TOTAL 0 centrale chantier transports TOTAL (40 km) 12

13 5,0 4,5 O3 Photochimique 4,0 AP (kg éq H+) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Acidification POCP (kg éq. éthylène) 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 centrale chantier transports TOTAL 0,5 0 centrale chantier transports TOTAL 0,35 0,4 Eutrophisation 0,3 EI (kg éq PO4) 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 centrale chantier transports TOTAL 13

14 Détermination d une équivalence "transport" EE (MJ) A combien de kilomètres de transport sont équivalentes les différences d indicateurs centrale chantier transports TOTAL exemple indicateur GWP EE POCP AP EI Distance additionnelle (km)

15 Conclusions: ce qu il est utile de retenir Compréhension? -Le calcul des impacts par Analyse de Cycle de Vie nécessite un ICV (bilan des flux) -Le système environnemental peut varier d une étude à l autre selon la question qu on se pose et d un logiciel à l autre -Le système est défini en fonction de la question posée par le demandeur de l étude - La qualité des données est essentielle - Deux indicateurs diféfrents ne donnent pas le même classement entre deux solutions Indicateurs? Valeurs : Les résultats varient en fonction du système choisi Critères : Selon le type de logiciel et le modèle utilisé le classement des solutions devrait être le même pour un même jeu d hypothèses 15

16 ECORCE 2.0, évolutions adaptabilité aux évolutions technologiques (ajout de données environnementales) prise en compte de l impact des agrégats routiers procédés de retraitement procédés de mise en œuvre des matériaux non traités terrassements sorties fichier (xls), comparaison de amélioration de l ergonomie adaptabilité du logiciel à d autres types d infrastructures 16

17 Déviation de Dijon Chantier de construction d une 2x2 voies sur 9 km de longueur, représentant m3 de mouvement de terre. Les données relatives aux couches de chaussées sont des hypothèses basées sur un trafic TC variantes : Variante 1 : terrassement + couche de forme traitée à la chaux + chaussée GB3/GB3 sur PF2 Variante 2 : terrassement + couche de forme traitée à la chaux et au LHR (4.2% à 20% de clinker) + chaussée GB3/GB3 sur PF3 La couche de roulement est constituée d un BBSG sur 6cm et d un BBTM de 2.5cm 17

18 Déviation de Dijon Les hypothèses de transport sont : Granulats 20km Liants hydrauliques 150km Bitume 300km Engins de terrassement 300km (1 seule amenée pour l ensemble du chantier) Engins de chaussée 20km (1 seule amenée pour l ensemble du chantier) 18

19 Déviation de Dijon résultats pour la variante 2 (la plus proche du cas réel) Energie : GJ soit GJ/km GWP : teqco2 soit 2858 teqco2/km Acidification : kgeqso2 soit 3392 kgeqso2/km Analyse : Le trafic supporté par le cas réel est d environ 9000 veh/j dont 25% de PL. Hypothèses sur le parc de véhicule : 25% de PL consommant 35 l gazole /100km 45% de VL consommant 6 l gazole/100km 30% de VL consommant 7 l super/100km 19

20 Déviation de Dijon Equivalence 17 mois de trafic sur ce tronçon pour l énergie (4.7 %) 26 mois de trafic sur ce tronçon pour le GWP (7.2 %) 12 mois de trafic sur ce tronçon pour l acidification (3.3 %) + Ouvrages d art (10 ouvrages d environ 50m) majoration de 20% pour l énergie et le GWP (source CIMBETON T87). + Tous les «petits» ouvrages hydrauliques divers + Les géotextiles + Les produits manufacturés (regards, tuyaux ) + Les accotements (qqs %) + L équipement de la route (dispositifs de retenue, signalisation verticale ) 20