Recommandations pratiques pour l Analyse de Cycle de Vie (ACV) de produits chimiques biosourcés

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1 Recommandations pratiques pour l Analyse de Cycle de Vie (ACV) de produits chimiques biosourcés Journée ACV 11 mars 2016 Samuel CAUSSE, EVEA, Responsable pôle Chimie Agro-Ressources s.causse@evea-conseil.com,

2 Vocation et structure d EVEA «.Fabrique de solutions durables.» Evaluation environnementale Outils logiciels R&D Transfert de compétences Eco-conception Communication Créé en 2005, EVEA est un cabinet de conseil spécialisé dans l analyse du cycle de vie et l éco-conception. Notre mission est de contribuer au développement durable par : - l accompagnement des organisations - vers une offre de produits et services responsables, - le transfert de nos outils et méthodes. 20 personnes basées à Lyon, Nantes et Troyes

3 Vocation et structure du pôle Chimie Agro-Ressources Apporter à nos clients nos compétences en matière d évaluation des performances environnementales de substances chimiques Compétences en chimie Structures chimiques, réactions, voies de synthèse + Compétences en agronomie Production agricole, transformation de la biomasse 3 ingénieurs agronomes dont 2 spécialisés en Chimie Verte

4 Diversité des secteurs d activité en lien avec la chimie

5 Recommandations pratiques pour l évaluation environnementale de produits chimiques biosourcés Un projet mandaté par l Association Chimie Du Végétal Réalisé par EVEA en collaboration avec :

6 Contexte du projet La chimie du végétal est une filière innovante qui représente une opportunité pour le développement de nouvelles solutions à base de biomasse. Cette filière représente l un des piliers de la chimie verte. L association «Chimie du Végétal» est la première et la seule association européenne qui regroupe tous les secteurs impliqués dans la chimie à base de plantes (producteurs d agro ressources, industriels de la chimie, formulateurs, etc.). Les industriels et institutionnels portent un intérêt de plus en plus fort sur la valorisation du végétal du fait : De la prise de conscience des enjeux environnementaux (notamment changement climatique) De la raréfaction des ressources non renouvelables et de la dépendance aux imports de ressources fossils La chimie du végétal n a néanmoins pas pour ambition de remplacer la chimie traditionnelle mais plutôt de lui être complémentaire.

7 Enjeux Afin de se developer sur leurs marchés, les produits biosourcés ont besoin de prouver leur pertinence d un point de vue : Des propriétés techniques (équivalente aux produits pétrosourcés ou apportant de nouvelles fonctionnalités) De la compétitivité économique De la performance environnementale et sociale L Analyse de Cycle de Vie (ACV) se positionne comme la méthode de référence pour l évaluation des impacts environnementaux des produits. Cependant, l évaluation du vivant et notamment des matières premières issues de la biomasse pose un certain nombre de problématiques spécifiques qui ne sont pour l instant pas résolues de manière consensuelle.????

8 Objectifs du projet Proposer une méthodologie harmonisée pour l ACV de produits biosourcés afin : de permettre la comparaison des performances environnementales de produits (basé sur la même méthodologie) de promouvoir l évaluation environnementale des produits biosourcés d accompagner les praticiens d ACV dans leurs choix méthodologiques Le guide pratique issu du projet est basé sur 5 cas d études industriels et se veut pragmatique.

9 Quelques mots à propos de l ACV L ACV est la méthode de reference pour l évaluation environnementale des produits (biens ou services) cadrée par les normes ISO et ISO Les deux grands principes de l ACV sont : Une analyse multi-critère tout au long du cycle de vie. Ind. 10 Ind. 1 Ind. 2 Incineration Landfill Recycling 1 RAW MATERIAL Ind. 9 Ind. 3 Ind. 8 Ind. 4 END OF LIFE 5 2 PRODUCTION Ind. 7 Ind. 5 USE 4 3 TRANSPORT Ind. 6

10 Exemple d indicateurs d impact Changement climatique kg eq CO 2 Oxidation photochimique kg eq C 2 H 4 Eutrophisation kg PO 4 3- eq Acidification kg SO 2 eq Et beaucoup d autres

11 La caractérisation des impacts et dommages en ACV

12 Methodologie du projet Analyse de l état de l art Analyse des pratiques industrielles Discussion & validation en comité de pilotage Consensus Identification des points non consensuels et recommandations pour l harmonisation Recommandations pratiques pour l ACV des produits biosourcés

13 Livrables Guide méthodologique complet Fiches de synthèse

14 Problématiques méthodologiques abordées

15 Cycle de Vie (n 1)

16 Cycle de Vie pris en compte dans une analyse Deux types de périmètre d analyse peuvent être pris en compte dans une ACV : Cradle-to-grave Cradle-to-gate Source : EVEA

17 Cycle de Vie pris en compte dans une analyse Comment choisir dans le cas de comparaisons de produits? Cradle to grave nécessaire lorsque : Comparaison de produits différents mais remplissant une fonction similaire (ex : isolation thermique laine de roche vs chenevotte) Cradle-to-grave Cradle-to-gate Cradle to gate suffisant lorsque : Comparaison de produits identiques mais avec un sourcing différent (ex : PE vs green PE) Source : EVEA

18 Cycle de Vie pris en compte dans une analyse

19 Prise en compte du carbone biogénique : stockage et décalage des émissions dans le temps

20 Prise en compte du carbone biogénique et des émissions différées de CO2 Deux problématiques méthodologiques à bien discerner Inventaire Caractérisation 2 approches : - Bilan neutre : prélèvement et émission de CO2 non pris en compte - Prise en compte stockage et émission de CO2 en fin de vie 2 approches : - Négligé - Prise en compte d un «crédit carbone» à la phase d utilisation dans le cas d une émission différée

21 Prise en compte du carbone biogénique Enjeux : Contrairement aux matières premières fossiles, le carbone de la biomasse (ou carbone biogénique) provient d une molécule de CO 2 captée par la plante pendant sa croissance (sur un cycle court), l impact de son émission étant donc compensé par le prélèvement initial dans l atmosphère. Comment prendre en compte le bénéfice lié au prélèvement initial de CO2 dans l atmosphere par la plante?

22 Prise en compte du carbone biogénique Recommandation : Il est nécessaire de prendre en compte le stockage de CO 2 par la plante car cela permet une comparaison pertinente entre des produits biosourcés et pétro-sources lors d une analyse sur un périmètre cradle to gate mais aussi dans une approche cradle to grave lorsque le carbone n est pas totalement réemis en fin de vie (e.g. mise en décharge de produits non biodégradables) ou réemis sous d autres formes (e.g. CH 4, CO, COV ).

23 Problématiques liées à la prise en compte du prélèvement de CO2 par la plante Allocation Une allocation spécifique doit être réalisée pour répartir le flux de stockage de carbone sur la base du contenu carbone des produits et co-produits (très souvent différents de l allocation massique, économique ou énergétique). Gestion déchets L émission de CO2 liée à la gestion des déchets doit être pris en compte sur la base du contenu carbone des déchets. Si une de ces étapes est mal réalisée, il y a un gros risque de surestimer le stockage de carbone! (risque important de critiques) Il est donc recommandé de réaliser le calcul du stockage de CO2 biogénique au niveau du produit étudié sur la base de son contenu carbone (cf exemple ci-après)

24 Exemple de calcul du stockage de CO 2 Exemple Nom : Isosorbide Formule : C 6 H 10 O 4 Masse molaire : 146 g/mol Structure : Cacul du stockage de carbone 6 atomes de carbone biosourcés (12 g/mol) par molécule : (6 x 12) / 146 = 0,493 kg C biogenic /kg isosorbide Chaque atome de carbone biosourcé correspond à une molécule de CO2 (44 g/mol) captée par la plante : 0,493 x 44 / 12 = 1,8 kg CO2eq/kg isosorbide Recommandation pour la communication des résultats Métadonnée nécessaire : Résultat GWP «Cradle to factory gate» incluant un stockage de carbone de 0,49 kg biogenic C/kg de produit

25 Périmètre temporel pour la modélisation de la production agricole (n 10)

26 Périmètre temporel pour la modélisation de la production agricole (n 10) Culture annuelle Culture pérènne Le périmètre temporel est de la récolte de la culture précedente à la récolte de la culture étudiée Pour les cultures pérènnes, le périmètre temporel correspond à la durée globale de la culture, de son établissement à sa destruction en fin de vie. Pour obtenir des données representatives, l inventaire doit être mené sur une année représentative ou sur une moyenne sur plusieurs années du système de production.

27 Emissions de l amont agricole (n 12)

28 Emissions de l amont agricole (n 12) Enjeux : Les produits agricoles ne sont pas toujours disponibles dans les bases de données d ACV (e.g. ecoinvent, AGRIBALYSE ) ou les données ne sont pas pertinentes en termes de représentativité technologique ou temporelle. Dans ce cas le praticien ACV est amené à créer sa propre donnée d ICV spécifique à l amont agricole de son produit ; ce qui implique la quantification des émissions agricoles. Par ailleurs, les substances émises à l étape de production agricole contribuent de manière significative sur de nombreux indicateurs d impact. Quelles émissions doivent être quantifiées par le praticien ACV? Quels modèles utiliser pour le calcul des émissions au champs?

29 Recommandations pratiques pour le calcul des émissions au champs Recommandation : Les émissions qui doivent nécessairement être quantifiées dépendent des indicateurs d impacts suivis : *: Emission devant être quantifiée pour le calcul des émissions indirectes de N2O ** Effet indirect lié à la formation de particules secondaires

30 Recommandations pratiques pour le calcul des émissions au champ Une première estimation rapide des émissions de N2O peut être réalisée en appliquant le modèle simplifié proposé dans le rapport du GIEC 2006 :

31 Conclusions Une part importante des impacts environnementaux des produits biosourcés provient de l étape amont agricole. La performance environnementale des systèmes de production agricole est donc un facteur clé de la performance des produits biosourcés. Les indicateurs clés de performance environnementale des produits biosourcés pertinents sont par exemple les consommations unitaires d azote, de phosphore ou d eau. La méthodologie consolidée par l Association Chimie Du Végétal permet une harmonisation des pratiques industrielles, facilite la comparaison entre produits et accompagne les praticiens ACV dans leurs choix méthodologiques. Une étude qui fait référence pour la réalisation d ACV de produits biosourcés!

32 Conclusions Même si l ACV peut encore être améliorée (e.g. empreinte eau, écotoxicité, biodiversité, ), la méthodologie est d ores et déjà utilisable (pour des grands groupes mais aussi pour des PME) et opérationelle pour l éco-conception des nouveaux produits biosourcés. L étude a d ores et déjà été présentée à l occasion des évènements suivants : Plant Based Summit : Paris, 9 avril 2015 Club ACVistes Plateforme [avnir] : Lens, 2 juillet 2015 LCM 2015 : Bordeaux, 1 septembre 2015 Conseil Economique Social et Environnemental (CESE) : Paris, 30 Septembre EVEA vous accompagne dans la réalisation d ACV conformes aux recommandations de l Association Chimie Du Végétal : Réalisation d ACV Accompagnement Revue critique Vérification de la communication

33 Vous souhaitez en savoir plus? L ACDV organise une deuxième journée de formation sur la mise en œuvre détaillée du guide! Venez découvrir en détail les recommandations de l ACDV Mise en œuvre sur un cas d étude dans la chimie du végétal (fil rouge de la journée) Interagissez avec le formateur et les participants et repartez avec des outils clés en main! Quand? Juin 2016, manifestez vous dès à présent!

34 Merci pour votre attention! Pour plus d informations, contactez-nous! s.causse@evea-conseil.com +33 (0)