Projet SEARRCH. Sustainability Engineering Assessment Research for Recycled Composites with High value

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1 Projet SEARRCH Sustainability Engineering Assessment Research for Recycled Composites with High value

2 Contexte et enjeux De plus en plus de composites organiques et une filière de recyclage qui commence à s organiser. Un matériau de plus en plus utilisé : 60% CFRP utilisé dans l aéronautique 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1973 (A300) 1983 (A310) 1988 (A320) 1994 (A330) 2007 (A380) 2010 (B787) (B747) 2013 (A350) Des volumes de déchets croissants, difficiles à traiter : o A court terme : o Les premiers avions contenant du CFRP arrivent en fin de vie Chutes de production :10 à 25% des matériaux composites impliqués dans la fabrication de l avion A moyen terme : traitement du CFRP des nouveaux avions Les filières de recyclage se structurent. CFRP : Carbon Fiber Reinforced Polymer 2

3 Contexte et enjeux Qu est-ce qu un avion durable? 3

4 Contexte et enjeux Qu est-ce qu un avion durable? Qu est ce qu une filière de recyclage durable? Cycle de vie produit Recyclage composites z Aéronautique Automobile Nautique Recyclage composites z 4 Deux systèmes différents des cadres d évaluation différents 4

5 Objectifs et démarche Nous voulons concevoir des outils pour évaluer la «sustainabilité» de filières de recyclage des composites. Un cadre d évaluation utile, pratique, basé sur des résultats scientifiques, Pour que les parties prenantes des secteurs concernés (aéronautique, industries du recyclage, matériaux, collectivités, etc.) intègrent les enjeux du développement durable dans leur processus décisionnel. Participer à l éco-conception de la filière de recyclage. Partenaires k 5

6 Objectifs et démarche L éco-conception de la filière de recyclage : des questions que nous nous posons. 1. Quelles sont les décisions à prendre concernant la filière de recyclage? Inutile de travailler sur des décisions déjà prises ou sur des décisions trop lointaines 2. Quels sont les déterminants de la décision? Y-a-t-il des critères de développement durable? Énergie, récupération de telle matière, pollution évitée Gain économique, 3. Quelles sont les méthodes déjà utilisées pour évaluer ces critères? Quelles sont leurs limites? 6 6

7 Objectifs et démarche Quelle est la maturité des filières de recyclage? A quelle échelle macro, méso voire micro en est-on? Echelle «macro» Echelle «méso» Echelle «micro» Produits recyclés en priorité? Réutilisation ou valorisation? Organisation de la collecte? Etc. Options de démantèlement? Technologies de séparation? Technologies de recyclage? Etc. Équipement? Conditions opératoires? Etc. 7

8 Objectifs et démarche Méthodologie du projet SEARRCH, schéma simplifié 8

9 Programme de travail SEARRCH propose un nouveau cadre de travail pour l évaluation de la «sustainabilité» en 5 work packages 1. Définir le périmètre du système à évaluer 2. Déterminer les critères pertinents (environnementaux, économiques et sociaux) 3. Concevoir des modèles d'évaluation adaptés 4. Optimiser le système selon les différents critères retenus 5. Etudier l'impact des différents types de mesures et règlementations 9

10 Programme de travail Un nouveau cadre d évaluation Quel périmètre prendre en compte? WP1 - Définir le périmètre de la solution à évaluer Sur quels choix technologiques et organisationnels porter l étude? Quelles sont les décisions importantes? Quelles sont les différentes options? Quand seront-elles disponibles? Quelles parties de la filière sont déjà figées? 10

11 Programme de travail Un nouveau cadre d évaluation comment définir «durable»? WP1 - Définir le périmètre de la solution à évaluer WP2 - Déterminer les critères pertinents (environnementaux, économiques et sociaux) Sur quels critères (KSPi) va-t-on juger de la valeur durable d une solution? La littérature scientifique fournit une liste «a priori» de critères, Ces critères ne sont pas (tous) pertinents et ne reflètent pas nécessairement les préoccupations des acteurs, Chaque choix va influer sur l activité de plusieurs acteurs, chacun a sa notion de «valeur durable». KSPi : Key Sustainability Performance indicators 11

12 Programme de travail Un nouveau cadre d évaluation Quels modèles d évaluation? WP1 - Définir le périmètre de la solution à évaluer WP2 - Déterminer les critères pertinents (environnementaux, économiques et sociaux) WP3 - Concevoir des modèles d'évaluation adaptés Comment quantifier les indicateurs de la valeur durable? Analyse de Cycle de Vie approche normée Analyse économique Comment permettre une modélisation modulaire? Comment s assurer de la fiabilité des données? Comment estimer les incertitudes? 12

13 Programme de travail Un nouveau cadre d évaluation Comment exploiter les résultats? WP1 - Définir le périmètre de la solution à évaluer WP2 - Déterminer les critères pertinents (environnementaux, économiques et sociaux) WP3 - Concevoir des modèles d'évaluation adaptés Comment exploiter les résultats du modèle? Le modèle est complexe (nbre de paramètres et critères. Comment l utiliser? Quelles sont les solutions pertinentes? Quelle est la fiabilité des résultats? WP4 - Optimiser le système selon les différents critères retenus (multicritères) 13

14 Programme de travail Un nouveau cadre d évaluation Quelles mesures mettre en place? WP1 - Définir le périmètre de la solution à évaluer WP2 - Déterminer les critères pertinents (environnementaux, économiques et sociaux) WP3 - Concevoir des modèles d'évaluation adaptés Quelles mesures seront les plus efficaces pour s assurer que la filière soit durable? Communication Label Incitations Subventions Normes, réglementation WP4 - Optimiser le système selon les différents critères retenus WP5 - Etudier l'impact des différents types de mesures et règlementations 14

15 Méthodologie de recueil des besoins Recueillir les attentes, les sujets de préoccupations des acteurs. L outil d aide à la décision doit prendre en compte les besoins des parties prenantes de la filière et être basé sur les résultats scientifiques. Entretiens avec les acteurs des filières concernées Aéronautique Recyclage Matériaux 15

16 Programme de travail Feuille de route 16 16

17 Description et rôle des partenaires Description et rôle des partenaires : Altran Research Depuis 1982, Altran conseille et accompagne les entreprises dans la création et le développement de nouveaux produits et services. Créé en janvier 2009, Altran Research vise à renforcer le positionnement d'altran en conseil en innovation. L axe de recherche Sustainability Engineering & Assessment (SEA) vise, par une recherche multidisciplinaire et transversale, à développer les connaissances et les outils permettant d apprécier la valeur durable de solutions, produits et services. Rôle dans le projet SEARRCH : apporter une expertise pour la définition d indicateurs de «sustainabilité», pour la modélisation des procédés de recyclage du CFRP, en analyse du cycle de vie, en mathématiques appliquées et en économie ; animer les relations avec les acteurs ; assurer la coordination du projet et participer activement à la réalisation des WP1, WP2, WP3 and WP4. 17

18 Description et rôle des partenaires Le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) Le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) est une Unité Mixte de Recherche (UMR 5503) ayant pour tutelles le CNRS, l Institut National Polytechnique et l Université Paul Sabatier. Le département Procédés et Systèmes Industriels (PSI) développe une approche systémique pour une ingénierie innovante et une conduite optimale des procédés durables, de la molécule à l entreprise étendue. Il conçoit des outils informatiques et des modèles génériques pour les processus industriels, l efficacité énergétique et l éco-conception des procédés. Rôle dans le projet SEARRCH : apporter l expertise en génie chimique, écoconception des procédés et optimisation multicritère ; définir les frontières du système et le modéliser grâce aux outils du génie des procédés ; proposer une méthodologie générale d optimisation prenant en compte la nature multi-objectif des filières de management des déchets CFRP assurer le bon déroulement des WP1 and WP4 et participer aux WP1, WP2, WP3 et WP4. 18

19 Description et rôle des partenaires L Institut des sciences moléculaires (ISM) L Institut des Sciences Moléculaires (ISM) est une Unité Mixte de Recherche CNRS / Université Bordeaux 1 / Institut Polytechnique de Bordeaux (ISM, UMR 5255 CNRS). En 2012, l ISM a créé le groupe de recherche CyVi qui vise à améliorer les méthodes utilisées dans l analyse de durabilité du cycle de vie des matériaux et des produits chimiques. Rôle dans le projet SEARRCH : apporter une expertise sur les aspects méthodologiques relatifs à l ACV en allant au delà des approches classiques (nouveau modèles de calculs pour les facteurs d impact, amélioration des inventaires de cycle de vie, évaluation de la qualité des données, analyse de sensibilité des systèmes étudiés, etc.) ; identifier les critères environnementaux-clefs ; développer un modèle d évaluation environnementale des filières de recyclage et de valorisation des matériaux CFRP issus de l industrie aéronautique ; assurer le bon déroulement des WP2 and WP3.1 et participer aux WP1, WP2, WP3 et WP4. 19

20 Description et rôle des partenaires Toulouse Business School (TBS) Toulouse Business School (TBS) est l une des premières Business School françaises. TBS a développé des programmes d enseignement et de recherche dédiés au développement durable et à l économie de l environnement. Les chercheurs impliqués dans le projet SEARRCH sont des économistes confirmés, spécialisés dans l économie des ressources naturelles et de l énergie, le changement climatique, et les politiques environnementales. Rôle dans le projet SEARRCH : Modélisation économique du secteur du recyclage et analyse des principaux arbitrages réalisés par les différents acteurs de cette filière spécifique. Développement d un cadre d analyse permettant d étudier les modes de régulation économique visant à promouvoir les activités de recyclage. Analyse de l impact de telles politiques économiques sur ce secteur spécifique ainsi que sur d autres secteurs et agents directement reliés. Leader sur les packages WP3.2 et WP5 et participation aux WP2, WP3 et WP5 20

21 Sustainability Engineering Assessment Research for Recycled Composites with H i gh value