ÉCOLE POLYTECHNIQUE - DÉPARTEMENT DE GÉNIE CHIMIQUE CONCEPTION ENVIRONNEMENTALE ET ANALYSE DE CYCLE DE VIE - GCH 2220 EXAMEN FINAL

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1 ÉCOLE POLYTECHNIQUE - DÉPARTEMENT DE GÉNIE CHIMIQUE CONCEPTION ENVIRONNEMENTALE ET ANALYSE DE CYCLE DE VIE - GCH 2220 EXAMEN FINAL DATE: 30 novembre 2007 HEURE: 8:30 10:20 RESTRICTIONS: Toute documentation du cours et calculatrice permise TOTAL: 25 points (max.) avec 2 points en questions bonus Question 1 (4 points): Les résultats EICV de l ampoule sont présentés dans le tableau 1.1 et les figures 1.1 et 1.2. Aidez nous à les interpréter: a) Quelle est la phase du cycle de vie qui domine les impacts et respectivement quel est le processus contributeur majeur? (2 points) b) Quelle est l utilité de l étape de normalisation? Est-elle toujours nécessaire? (1 point) c) Peut-on faire la somme de chaque colonne dans le tableau ci-dessous pour déterminer le score des impacts pour chaque phase du cycle de vie? Justifiez votre réponse (1 point) Tableau 1.1: Dommages environnementales de l ampoule Figure 1.1: Résultats de l ACV de l ampoule 1

2 Figure 1.2: Résultats de l ACV de l ampoule Question 2 (2 points): Selon vous, quelle est la principale considération environnementale associée au cycle de vie de la consommation de fruits tropicaux au Canada? Comment pourrait-on réduire ces impacts négatifs (proposez une alternative possible) et quelles seraient les conséquences d une telle alternative sur la performance environnementale globale du système de produits? NOTE: Ne pas manger de fruits tropicaux au Canada n est pas une alternative recherchée; supposez que ce «produit» est «essentiel» pour les canadiens. Question 3 (5 points): Dans le cadre de l étape de l évaluation de l impact du cycle de vie, vous avez à définir un modèle de caractérisation pour un impact qui est l appauvrissement des sols dû à la mise en place de cultures intensives. Pour cette problématique: a) Bâtir une chaîne cause-effet logique (3 premiers ordres); (3 points) b) Définir un indicateur de catégorie approprié. (2 points) Question 4 (4 points): Selon la définition de la norme ISO, l Analyse du cycle de vie s effectue en quatre phases. D après vous, quelle est la problématique qui vous oblige de passer à la phase analyse des impacts même si vous réalisiez la phase inventaire des polluants et des matières premières. Répondez en vous basant sur un exemple. Une fois, la phase analyse des impacts réalisée, quels éléments de l évaluation des impacts (caractérisation, normalisation et pondération) allez-vous considérer dans votre étude? Quels sont les avantages et les inconvénients liés à chacun? 2

3 Question 5 (4 points + 1 point bonus): Vous êtes à l emploi de la compagnie Barbatruc, un important fabricant de rasoirs électriques jetables pour hygiène personnelle. Dans le cadre de l implémentation, au sein de la compagnie, d une nouvelle stratégie de conception environnementale, votre patron vous demande de procéder à la conception préliminaire d un nouveau rasoir jetable «écologique» destiné au marché québécois: l Ecosens. a) Conception d un rasoir jetable pour le marché québécois (2 points) À partir des spécifications techniques que vous trouverez à la page suivante, choisissez, pour chacune des composantes principales du rasoir (A-Manche, B-Lame et C-Emballage), la meilleure alternative parmi celles proposées plus bas. Justifiez clairement et rigoureusement vos choix à partir des informations qui vous sont fournies pour chacune des alternatives ainsi qu à partir du contenu des notes de cours. Toutefois, vous n êtes pas autorisés à utiliser la méthode Eco-indicateur 99 pour ce problème. Vous pouvez négliger le facteur coût dans votre analyse. (La justification n est pas obligatoirement basée sur des calculs) «Justifiez [ ] choix, en regard des informations fournies et des différentes stratégies présentées dans vos notes de cours»: je parle des 10 stratégies d éco conception b) Conception d un rasoir électrique pour le marché Européen (2 points) Devant le succès remporté par l Écosens, votre patron vous demande de participer à la conception préliminaire d un nouveau rasoir électrique destiné au marché européen cette fois-ci: l Électrovert. À partir des spécifications techniques que vous trouverez à la page suivante, choisissez, pour chacune des composantes principales du rasoir électrique (A-Boitier, B-Grille protectrice, C- Lame, D- Étui d'entreposage), la meilleure alternative parmi celles proposées plus bas. Justifiez clairement et rigoureusement vos choix à partir des informations qui vous sont fournies pour chacune des alternatives ainsi qu à partir du contenu des notes de cours. Toutefois, vous n êtes pas autorisés à utiliser la méthode Eco-indicateur 99 pour ce problème. Vous pouvez négliger le facteur coût dans votre analyse. (La justification n est pas obligatoirement basée sur des calculs) c) Question Bonus (1 point bonus): L hypothèse de base des développeurs des MIPS est la suivante: moins un produit utilise de ressources naturelles, moins il génère d impacts environnementaux. Commenter en 3 lignes maximum la validité de cette dernière. Données pour question a): Hypothèses de base pour le rasoir jetable: L entreprise Barbatruc est située à Montréal. Pour ce produit, vous pouvez négliger les impacts environnementaux dus aux transports. Le rasoir jetable est destiné au marché québécois. Spécifications techniques pour le rasoir jetable: Composante Spécifications Poids du manche 100g Nombre de lames 3 Poids de chacune des lames 10g Poids de l emballage 10g 3

4 Alternatives proposées pour les composantes du rasoir jetable: Composantes Alternative 1 Alternative 2 A- Manche PVC Polypropylène (PP) B- Lame Acier inoxydable (fabriqué à Montréal) Nécessite 0,06 kwh d électricité par kg produit. 4 Acier chromé sur nickel (fabriqué aux États- Unis) Nécessite 0,03 kwh d électricité par kg produit C-Emballage Polypropylène (PP) Plastique transparent (polystyrène) Émissions moyennes de GES pour différents processus élémentaires: Processus élémentaire kg CO 2 eq / unité de processus élémentaire 1 kwh d électricité (produite au Québec) 0,25 1 kwh d électricité (produite aux États-unis) 0,45 Données pour la question b) Hypothèses de base pour le rasoir électrique: L entreprise Barbatruc est située à Montréal. Pour ce produit, l entreprise achète les différentes composantes du rasoir aux États-unis, en Europe et au Québec et les assemble à Montréal. Le rasoir électrique est destiné au marché européen. Spécifications techniques pour le rasoir électrique: Composante Spécifications Poids du boîtier 120g Nombre de lames 3 Poids de chacune des lames 10g Longueur du cordon d alimentation 0,6m Poids de la grille protectrice 50g Étui d entreposage 50g Alternatives proposées pour les composantes du rasoir électrique: Composantes Alternative 1 Alternative 2 A- Boîtier Assemblé par Assemblé à l aide d un adhésif ajustement serré B- Grille protectrice Acier inoxydable (fabriqué à Chicago) Aluminium (fabriqué à Chicago) C- Lame Acier inoxydable (fabriqué à Montréal) Nécessite 0,06 kwh d électricité par kg produit. D- Étui d entreposage Tissu de polyester (fabriqué au Texas) Acier chromé sur nickel (fabriqué en Europe) Nécessite 0,03 kwh d électricité par kg produit. Transporté par bateau sur une distance de 5500 km pour se rendre à Montréal. Tissu de coton (fabriqué au Texas) Émissions moyennes de GES pour différents processus élémentaires Processus élémentaire kg CO 2 eq / unité de processus élémentaire

5 1 kwh d électricité (produite au Québec) 0,25 1 kwh d électricité (produite aux États-Unis) 0,45 1 kwh d électricité (produite en Europe) 0,35 1 tonne-km de transport par bateau 0,04 Question 6 (5 points): Vous êtes mandatés par une entreprise manufacturière de produits laitiers pour réaliser un diagnostic de la situation initiale de son produit vedette «Bioyoug». À la fin de vos travaux et de vos nombreuses simulations, vous obtenez les résultats suivants: 1. Quelles sont les étapes du cycle de vie les plus dommageables pour l environnement. Justifier votre réponse. (2 points) 2. Après interprétation et communication de vos résultats au conseil d administration, vous êtes mandatés de nouveau pour trouver des alternatives afin de diminuer les impacts environnementaux du produit sous études «Bioyoug». Proposez et expliquez deux mesures correctives relatives aux étapes Emballage et Distribution. (3 points) Question 7 (1 point): Expliquez pourquoi l étape de pondération de l évaluation des impacts du cycle de vie est située dans la value sphère. Question 8 (1 point bonus): Expliquez pourquoi l étape de caractérisation est, en général, plus difficile à réaliser pour les impacts locaux que pour les impacts globaux. 5