Le bon matériau à la bonne place grâce à l approche cycle de vie

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1 Le bon matériau à la bonne place grâce à l approche cycle de vie Construction Contact 2010 Cécile Bulle Cecile.bulle@polymtl.ca

2 Qu est-ce qu un matériau vert? Ça n existe pas! Faible énergie intrinsèque? Recyclable / Recyclé? Matériau naturels? Diminue l impact du bâtiment?

3 Seulement des matériaux «plus durables que» <

4 «Plus durables que» quoi? Référence à laquelle on se compare? Comment quantifier «plus durable que»? Quelle est la base de la comparaison (fonction)?

5 «Plus vert que» quelle référence? Empreinte écologique du Canadien Moyen* : 29% 27% *Travaux de maîtrise de Anne Lautier, CIRAIG

6 «Plus durable que» quelle référence? Plus durable que ce qui est «la norme» au Canada (construction neuve et rénovation)? Plus durable que «la concurrence»? Plus durable que la version précédente du même produit? Placer ses priorités au bon endroit

7 «Plus durables que» quoi? Référence à laquelle on se compare? Comment quantifier «plus durable que»? Quelle est la base de la comparaison (fonction)?

8 Comment quantifier «plus durable que» Beaucoup d efforts de certification, d étiquetage Souvent un problème de quantification Comment comparer une pommes avec un éléphant?

9 Un outil de quantification des impacts : L ACV L analyse du cycle de vie (ACV) est l outil méthodologique qui permet de quantifier les impacts environnementaux potentiels associés à l ensemble du cycle de vie d un produit. C est un outil scientifique encadré par la série des normes ISO.

10 Les étapes de la méthodologie ACV 1 Objectifs et champ de l étude 2 Analyse de l inventaire 3 Évaluation des impacts Modèle Objectifs Frontières Hypothèses Procédés Énergie MP Eau, etc. Entrants Inventaire Acquisition des matières premières Manufacture et traitement Assemblage Transport et distribution Utilisation Élimination Sortants/ stresseurs Impacts Réchauffement climatique Destruction de l ozone stratosphérique Acidification Eutrophisation Formation de smog Utilisation des ressources Etc. 4 Interprétation Adapté de ISO 14040:

11 2 Inventaire Uniquement pour 1 kg d acier Plus de 160 entrants Et 400 sortants Base de données ecoinvent 11

12 3 Évaluation des impacts du cycle de vie Inventaire Impacts (problèmes) Impacts (dommages) Entrants : Pétrole brut Bois Minerai de fer Sortants : CO 2 Plomb Dioxines NO X... Réchauffement global Appauvrissement de la couche d O 3 Utilisation des terres Épuisement des ressources Acidification des eaux Eutrophication des eaux Formation d ozone photochimique Toxicité humaine Écotoxicité Santé humaine Qualité des écosystèmes Ressources Score unique 12

13 Les étapes de la méthodologie ACV 1 Objectifs et champ de l étude Pourquoi? Pour qui? Quelle manière? 2 Analyse de l inventaire 3 Évaluation des impacts 4 Interprétation Quoi? Combien? Comment? Où? D où? De combien? 13

14 L importance d une «pensée cycle de vie» Zéro émission? Émissions «ailleurs»! Pour éviter des déplacements des problèmes environnementaux D une étape du cycle de vie à une autre D une région géographique à une autre D un milieu à un autre 14

15 «Plus durables que» quoi? Référence à laquelle on se compare? Comment quantifier «plus durable que»? Quelle est la base de la comparaison (notion de fonctionnalité)?

16 Polystyrène vs. Popcorn (maïs soufflé) Quel matériau d emballage est préférable d un point de vue environnemental?? Tiré de O Jolliet, M Saadé, P Cretaz (2005) Analyse du cycle de vie, Comprendre et réaliser un écobilan, Presses Polytechniques et universitaires romandes, 242 p. Étude originale : Jolliet, Farago, Cotting et Drexler (1994), Life Cycle Analysis of Biodegradable Packing Materials: The Case of Popcorn, Agriculture, Ecosystems and Environment, 49(3), p

17 D où vient le Popcorn? 17

18 Quelques flux à considérer Flux élémentaires Popcorn Polystyrène Entrants énergétiques MJ/kg MJ/kg Énergie non-renouvelable Émissions à l air g/kg g/kg CO Particules CO NH Émissions à l eau Nitrates Popcorn : énergie non-renouvelable, CO 2, CO et particules Mais: NH3 et nitrates (reliées à la culture du maïs) 18

19 PS PC PS PC PS PC Des impacts par kg 100% 80% 60% 40% 20% 0% Ecopoints Par m 3 Popcorn 3 à 4 x mieux que PS Impacts popcorn multipliés par 4,6 CML Impact Popcorn maintenant défavorisé Phosphates Nitr ates NH3 SO2 NOx HC CO Part. N2O CO2 19

20 Autre fonction = autre base de comparaison Et si maintenant je veux comparer pour l isolation d une maison : le polystyrène (même matériau que pour l emballage) la paille (autre matériau naturel)?????

21 La pensée cycle de vie permet de prendre du recul On ne considère plus le matériau comme tel, mais comme faisant partie d un tout répondant à une fonction

22 Champ d action de l ACV stratégique Évaluation/Comparaison de technologies Eco-efficacité Points chauds Reporting Politique publique interne Benchmarking Comptabilisation GES Données génériques externe Amélioration d un produit - Écoconception Eco- Étiquetage Support aux ventes + Marketing tactique 22

23 Acier, Aluminium, Bois, Béton, PVC Est-on en mesure d affirmer a priori si l un de ces matériau est «plus durable»? Pour remplir quelle fonction? Dans quel contexte? Certains le font 23

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28 Les vraies conclusion de cette étude «Un bâtiment en béton avec coffrage isolant mieux isolé qu un bâtiment en bois conventionnel a moins d impact sur l ensemble de son cycle de vie» Très différent de : «Le béton avec coffrage isolant est un matériau plus durable que le bois» Ici le principal «contributeur» à l impact est le chauffage du bâtiment, l impact des matériaux est négligeable Il est essentiel de comparer sur des bases comparables 28

29 Acier, Aluminium, Bois, Béton, PVC Est-on en mesure d affirmer a priori si l un de ces matériau est «plus durable»? Pour remplir quelle fonction? Dans quel contexte? Certains le font à tord et à travers D autres le font selon les «règles de l art» 29

30 Étude réalisée pour le USGBC concernant le PVC Dans quel contexte? Pour quelle fonction? Revêtement extérieur Conduites (drain, ventilation) Revêtement de sol Cadre de fenêtre Intégration ACV et Analyse de risque Impact global / Exposition des occupants Étude très transparente

31 Pour les revêtements extérieurs Comparaison : Vinyl Aluminium Bois Fibrociment Risque occupationnel 31

32 Pour les revêtements de sol résilient Comparaison : Feuilles de vinyle Tuiles de vinyle Linoléum Liège 32

33 Pour les cadres de fenêtres Comparaison : Vinyle Aluminium Bois Ici, le principal contributeur à l impact est le vitrage Peu importe le cadre 33

34 Étiquetage environnemental de type III Type III (ISO 14025) Informations similaires aux valeurs nutritionnelles alim. Basée sur une ACV Vérification par une tierce partie Marque de commerce enregistrée: Déclarations Environnementales de Produits (DEP) De plus en plus de matériaux de construction font l objet de Déclarations environnementales de Produits : Mélanges de béton prêt à l emploi Fenêtres en bois et en aluminium Panneaux de particules Tuiles de toiture en béton et en argile Conduites d air métalliques Panneaux isolants en polystyrène 34

35 Exemple de produit ayant réalisé une DEP 35

36 Extrait des PCR pour les fenêtres en bois Unité fonctionnelle basée sur la «surface visible» de la fenêtre Durée d utilisation de 30 ans Frontières du système : Extraction des matières premières, Fabrication (fenêtre et accessoires) Transport Installation Utilisation à Milan, consommation énergétique due aux déperditions à travers la fenêtre uniquement sur la base d une température intérieure à 20 C en hiver et 26 C en été 36

37 Attention cependant Le fait d avoir réalisé une DEP ne rend pas un produit «plus durable», mais permet seulement de connaître ses impacts potentiels et de le comparer à d autres alternatives sur une base comparable (PCR identiques). 37

38 Vilfredo Pareto ( ) «environ 80 % des effets sont le produit de 20 % des causes» Quels sont les principaux contributeurs?

39 Nous devons être le changement que nous voulons voir dans le monde -Gandhi Cécile Bulle, Ph.D. Agent de Recherche, CIRAIG