Eco-conception, Recyclabilité, ACV. de quoi parle-t-on? Arts et Métiers ParisTech - Bordeaux Institut de Mécanique et Ingénierie. Pr. N.

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Anatole Lefrançois
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1 Arts et Métiers ParisTech - Bordeaux Institut de Mécanique et Ingénierie Eco-conception, Recyclabilité, ACV de quoi parle-t-on? Pr. N.PERRY Arts et Métiers - Bordeaux nicolas.perry@ensam.eu MOOC Eco-Concevoir Demain Journée technique «Éco-conception et recyclage» 29/6/15

2 Objectif des cette introduction Quelques idées / commentaires Eco-conception et ACV Recyclage et recyclabilité Acteurs du recyclage 2

3 Ecoconception Qu est ce eco-concevoir Concevoir = décider Éco-concevoir : Intégrer des paramètres liés à l environnement Penser Cycle De Vie & Analyse Multicritères Profil environnemental du produit Choix matériaux sourcing procédés de fabrication transports maintenance Questions Perf. environnementale? Ou commencer? Qunad? Recycler ou biosourcer? Source: Pôle éco-conception Adapté d un Bilan Carbone - C.Sannier 3

4 Recyclage & Recyclabilité Efficacité technique Le taux de recyclage est le pourcentage du produit en masse (famille de produits ou matériau) qui est réellement recyclé dans les filières de traitement existantes. Le taux de recyclabilité est le pourcentage du produit en masse qui pourrait être théoriquement recyclé si : Le produit est collecté La filière de traitement existe Prise en compte de données économiques, de pertes, de qualité Adapté de C.Charbuillet ENSAM Chambéry 4

5 Recyclabilité et Recyclage ISO : Véhicules routiers Recyclabilité et valorisabilité Méthode de calcul» «Taux de recyclabilité» : composants réutilisables et des matériaux recyclables. «Taux de valorisabilité» : composants réutilisables, matériaux recyclables et matériaux valorisables énergétiquement. Réutilisable ou Recyclable l accessibilité mode de fixation techniques de démontage utilisées Mais Pas de performance de procédé de recyclage et réalité terrain Processus basé sur la fin de vie de véhicule (pas adapté/able DEEE) Modèle économique Eco DEEE : Ecoconception des produits electriques et electroniques en vue du recyclage - X. Vital

6 Analyse de cycle de vie Miracle ou arnaque? Objectif : Quantification des impacts environnementaux Notions de base Notion d unité fonctionnelle Notion cycle de vie (de l extraction à la fin de vie de système étudié) Notion de système étudié Notion d impacts environnementaux Données complètes (ICV) nomenclature : produit, procédé, sourcing, transports, usages, scénario de fin de vie peu adapté à la conception résultats complexes à analyser Cadre normatif 1- Champ de l étude et objectifs 2- Inventaire en cycle de vie (ICV) 3- Evaluation des impacts environnementaux 4- Interprétation Norme NF EN ISO Management environnemental - Analyse de cycle de vie, principes et cadre Attention au Green Washing Adapté de B.LARATTE (UTT) MOOC Eco-Concevoir Demain 6

7 Analyse de cycle de vie Vision phase de vie (1) et composant (2) le plus impactant 1 2 Listes de substances (issues de l inventaire) NOx SOx Al Cu Cd Contrib ution Effets sur l environnement Réchauffement climatique Acidification des eaux Ecotoxicité Facteurs de caractér isation Catégories d impact Potentiel de réchauffement climatique global Potentiel d acidification Potentiel d écotoxicité Toxicité humaine Orientées dommages - épuisement des ressources - impact sur la santé humaine - Orientées problèmes : - Changements climatiques - Destruction de l'ozone stratosphérique - Acidification - Eutrophisation (modification et dégradation d'un milieu aquatique) -Impact toxicologique (chez l'humain) -.. 7

8 Cycle de vie de produit et Circularité Les scenarii de fin de vie possibles : Illustration du cas des matériaux composites à matrice th. dur. Déchet Fibre récupérée / recyclée Pièce réalisée avec des fibres recyclées Séparation Re fabrication Fibre de carbone ng (n = 1) Valorisation matière Recyclage (n n + 1) Fin de vie du composite ng Recyclage de la fibre??? (n Fibre n + 1) Utilisation Maintenance Distribution Transport Matrice (1G) Matrice (1G) (1G) Matière première (Fibre de carbone ng) Conception Procédé de production Développement d un Procédé de séparation Fibre - Matrice O.Mantaux UBx I2M Proj Recco 8

9 Fibre de carbone ng (matériau neuf : n = 1) z (performance du constituant par rapport au CdC) Utilisation Maintenance Composite ng en fin de vie Distribution Transport Matières premières (ng) Aéronautique Conception Production Cycle de vie du composite ng Materiau Fiber Type % massique T300 6K 30 T700 6K 70 T800 6K Matrix Thermoset Thermoplastic Ca Epoxy Ca Recyclage Mecanique Thermique Chimique Ca Grinding Ca Pyrolyse Ca Water Solvolysis Data material Data recycling process Recyclage de la fibre n n + 1 Recycled Tape (n = 2) Young Modulus > 100 Gpa Tensile Strength > 600 MPa Tape surface density g/m2 Tape thickness 0,4-0,8 mm Recyclage de la fibre n n + 1 (n = 3) Automobile Cycle de vie du composite (n + 1)G Kg plastics Sport et loisirs Cycle de vie du composite (n + 2)G 0,965 ϵ cost 58 0,00 Kg solvents 4 Kg CO MJ energy θ (temps [durée du cycle]) Valorisation énergétique ou enfouissement r (nombre d usages potentiels) Fin de vie

10 Recycleurs : une vision matériau composites à renfort carbone/matrice époxy Composite 1G Caractériser les matériaux sommes de propriétés ( P P P ),,..., n 1 2 Solvolyse de la matrice z ( ) ( 1G ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) = z P G 1, P G 2,..., P G n Détissage Tissu 2G d d ( i, i ) ( 2G 1G) ( 1G) ( 2G) = P P i= 1 à n Fibre 2G Indice de décyclage Caractérise le procédé de recyclage (et sert à son optimisation) Caractérise le procédé de production d un autre matériau (pour maintenir la ressource) Conditionnement z Semi-produit 2G (bandes unidirectionnelles) ( ) ( 2G ) ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) = z P G 1, P G 2,..., P G n 10

11 Les recycleurs : nouveau acteurs à forts potentiels Conception Procédé de production Distribution Transport Matière première Enfouissement Valorisation énergétique Fibre de carbone neuve Utilisation Maintenance Fin de vie du produit ng 11

12 Les recycleurs : nouveau acteurs à forts potentiels Recycleur : fournisseur de nouveaux matériaux Conception Procédé de production Distribution Transport Matière première Enfouissement Valorisation énergétique Fournisseurs Fibre de carbone neuve Utilisation Maintenance Fin de vie du produit ng 12

13 Conclusion Une journée pour : un point de vue, un éveil sur Éco-conception et ACV Parkeon, Pôle Ecoconception et DS, Steelcase Réalité et enjeux du recyclage MTB Recycling, ENSAM Chambéry, P.O., U.St E. Réglementation et leurs évolutions Groupe SEB, EcoMundo, CTCPA Penser cycle de vie ACV n est pas éco-concevoir Vision multi critères Recyclabilité Recyclage Enjeux matériaux Technologies à développer Anticiper et offreur de solutions Valorisation de la démarche et position des acteurs Serge Ferrari Acteur de la chaine de valeur Passer à fournisseur / développeur de matériaux 13

14 Merci Ashby et al

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