La ville: un écosystème hyperindustriel

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Timothée Lambert
il y a 7 ans
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1 La ville: un écosystème hyperindustriel Prof. Suren Erkman, Faculté des géosciences et de l environnement, UNIL Association Ecoparc Forum 2013 Neuchâtel, 5 septembre 2013

2 Iron Bridge, 1779 (Severn River, Shropshire, ~ 60 km NO Birmingham)

4 Biosphère: contraintes et source d inspiration pour l économie

5 Le concept: «Ecologie industrielle» Ecologie = étude scientifique des écosystèmes Industriel = ensemble des activités humaines dans la société technologique moderne

6 Ecosystème naturel type: chaînes alimentaires Consommateurs Producteurs Source: Th. Besson, UNIL Graedel, 1996

7 Source: R.P. Côté and al. Parcs et réseaux éco-industriels

8 Source: G. Massard Symbioses ( ou synergies) éco-industrielles

9 La Symbiose industrielle de Kalundborg [C. Francis, d après J. Christensen, 1999] Fermes Eau Lac Tissø Eau Engrais (H 2 SO 4 ) Biomasse Novo Nordisk Vapeur Eau Vapeur Eau Réservoir Statoil Rafinerie Gaz Soufre Asnæs Centrale thermique Eau usée Cendres Bioteknisk Jordrens Eau usée Chaleur résiduelle Gypse Gyproc Boues Cimentiers Municipalité de Kalundborg Chaleur résiduelle Aquaculture

10 Entreprise conjointe CIMO (Monthey) site Ciba CIMO Approvisionnement Eau Énergie Syngenta Services Atelier Automation Formation Ingénierie Entretiens (route, conduites) Restauration Sécurité Communication site Dépotage et lavage de fûts Ville de Monthey Huntsman Traitement déchets STEP Déchets spéciaux (OVH-Fours) Décharges Exports!"#$%&'('SOFIES, 2008 '

11 =8;8*+('>*3",'!ADE5'&2'DA5EFG' TAMOIL Agriculture Producteurs chimiques =89&#$'!&$)*%&+,'-.&$/*&,' 0-%1&2+' =89&#$' SATOM >AB' Cimo 0-%1&2+' Municipalités 0-%1&2+' 7.&$/*&' 7%18./&+'&<*+28.2+' 7%18./&+'9"2&.:&;+'!*2&'%1*3*4#&' 0&'5".21&6' >"C9$"0#*2+' %1*3*4#&+' Industrie de l aluminium

12 Geographical Information Systems (GIS) for identification of potential synergies Republic and Canton of Geneva (249 km 2 )

13 Lafarge Industrial Ecology International (2009) Municipalities Household Garbage Pre-treatment non recyclable Electricity Waste water Sewage plant Sludge Quarries and Landfills Drying Heating Electricity Waste heat Biogas Landfill mining Aggregate Pre-treatment Power plant Fly Ashes Pre-treatment Cement Plant Construction Electricity Blast Furnace Slag Gypsum Demolition Pre-treatment industry Industrial & commercial waste Pre-treatment Wood Plastic

14 Symbioses ou synergies éco-industrielles: Bénéfices «collatéraux» des réseaux éco-industriels: - redynamisation du tissu économique local - catalyseur pour la transition énergétique - échanges de savoirs-faire locaux, solidarités locales - Point d «accrochage systémique»

15 Métabolisme des ressources matérielles (Material Flow Analysis - MFA) Ressources Activité économique X Produits Déchets Stock Flux Principe: conservation de la masse et de l énergie

16 Métabolisme industriel de la douche Eau kg/hab/an Savon et autres 6 kg/ hab/an Saleté 7 kg/ hab/an SE LAVER Eau sale kg/ hab/an Source: Tourane Corbière

17 Evolution du métabolisme des ménages / Eaux usées (Re)découverte du métabolisme industriel urbain [Brunner B., Rechberger H., 2004]

18 Ressource particulièrement critique dans un avenir proche? - Non substituable - Non renouvelable - Recyclable

19 Métabolisme du phosphore en Suisse (2006) OFEV, 2009

20 Métabolisme du phosphore: Genève (Suomalainen, 2010)

21 Phosphore: scénarios de consommation Scénario tendanciel «Business as Usual» Hypothèse : les importations nettes par habitant restent constantes (1.7 kg/an) Projection de l OCSTAT pour l évolution démographique, croissance de ~ 0,7 %/an (~ hab. en 2080) Période de simulation :

22 Scénario «Business as Usual»: flux

23 Scénario «Business as Usual»: stocks

24 Phosphore: stratégies de recyclage Selon l OFEV, 3 stratégies pour le bouclage du cycle de phosphore : 1) Stratégie «Utilisation des cendres de boues d épuration comme engrais» 2) Stratégie «Utilisation des farines animales comme engrais» 3) Stratégie «Recyclage systématique des déchets verts»

25 Fermes verticales (3D farming)

26 Durabilité de l utilisation du phosphore Des solutions possibles : Eviter la sur-utilisation d engrais afin de minimiser les pertes (agriculture biologique, fermes verticales, etc)? Diminuer la consommation de phosphore, par exemple en diminuant la consommation de viande? Et surtout, recycler le phosphore des?

27 Récupération de l urine: toilettes «NoMix» (EAWAG)

28 Métabolisme du canton de Genève: flux totaux (2000) eau TJ (chaleur) Production Consommation variation du stock Genève et arrièrepays mat. constr. 140 bois/papier 300 prod. alimentaires 40 plastiques UIOM décharge recyclage 60 métaux TJ énergie stock STEP Source: M. Faist & al. Unités: milliers de tonnes 100 prod. alimentaires digérés (chaleur)

29 Flux et stocks de béton et briques (milliers de tonnes) arrièrepays prod. GE Canton de Genève secteur primaire secteur second décharge prod. 565 distribution materiaux de recyclage distr secteur tertiaire ménages recyclage Source: M. Faist & al., 2003

30 Accroissement annuel du stock en Suisse: 8% biens durables, 92% matériaux construction Stock domaine bâti: 3 milliards de tonnes, taux de croissance annuel 1,6%

31 Canton de Genève: métabolisme du cuivre 3e métal le plus utilisé (après Fe et Al) Croissance exponentielle de la consommation mondiale (4% par an) Source: Emilia Suomalainen

32 Canton de Genève: métabolisme du cuivre Consommation: 7.9 kg par hab. / Stocks «in use»: 220 kg par hab.

33 Géolocalisation des stocks de cuivre à Genève (kg/ha, 2012) Source: F. Antoine, EPFL, 2012

34 Cuivre à Genève: scénario tendanciel «Business as usual» Flux: Imports Exports Décharges Recyclage Source: Emilia Suomalainen

35 Cuivre à Genève: scénario «Substitution toitures et gouttières» Flux: Imports Exports Décharges Recyclage Source: Emilia Suomalainen

36 Cuivre à Genève: Recommandations Développer des substituts (mais évaluer les impacts!) Accroître le recyclage, notamment Valoriser les stocks Le cas échéant, réduire la consommation

37 Conclusions / perspectives Compréhension et transformation de la dynamique des métabolismes urbains, régionaux, territoriaux Gestion et valorisation des stocks (mines urbaines) Point d entrée «systémique»: symbioses, synergies Tendance à de l autarcie (circuits courts)

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