COTITA Dijon le 15 octobre 2010 Eco comparaison des projets d infrastructure Indicateurs environnementaux et méthodes d évaluation des projets Agnès JULLIEN Directrice de recherche Responsable de l Unité de recherche Environnement Acoustique Sécurité et Eco-conception (Nantes) 1
Sommaire 1- CONTEXTE DD-DEFINITIONS 2-ELEMENTS METHODOLOGIQUES 3-CONCLUSIONS 2
Un contexte pour développer des outils d évaluation globale Aspects politiques Equité?? Compromis?? Aspects scientifiques/techniques Echelles d analyse?? Présent /Futur Temps [inf?, sup?] Nord/Sud Territoires Besoins /Ecosystème Pluridisciplinarité 3
Concrétiser le développement durable société économie environnement 4
Concrétiser le développement durable société économie Durable? environnement 5
Concrétiser le développement durable société économie Durable? Évaluation globale sur la durée de vie environnement 6
Concrétiser le développement durable société économie Durable? Évaluation globale sur la durée de vie environnement DECIDER EN CONNAISSANCE DE CAUSE : Implications à court et long terme des choix (techniques!) qui s offrent à nous, sur l environnement, la société, l économie 7
Les acteurs: besoin d outils pour dialoguer Étude planification et conception MOA Identification du Programme Étude de planification Entrée dans le cycle Étude de faisabilité et opportunité Avant projet MOA: maîtrise d ouvrage MOe: maîtrise d œuvre E: entreprises routières Projet définitif Déconstruction Maintenance Surveillance T: terrassiers F: fournisseur de matériaux Appel d offres Sortie du cycle Exploitation Exploitation Réception Exécution Réalisation Réalisation 8
Mise en pratique d une approche systémique Ludwig von Bertalanffy, 1968 (Biologiste) Le cadre des réflexions La notion de système: 1. Sa structure=éléments+limites+relations entre éléments+stocks 2. Son fonctionnement=prise en compte de flux+boucles+interactivité 3. Sa modélisation=mise en place d outils Choix d une méthode adaptée au problème traité Choix d échelle(x,y,t)+ d acteurs 9
Propriétés souhaitées CDC Fonctions/service souhaités CDC Insertion au territoire DUP Qualitatif Quantitatif 10
Les échelles techniques et les outils Propriétés souhaitées CDC Les évaluations des matériaux Fonctions/service souhaités CDC Les évaluations des ouvrages Insertion au territoire DUP Les évaluations des projets? Qualitatif Quantitatif 11
Les échelles techniques et les outils Propriétés souhaitées CDC Les évaluations des matériaux Produits (ACV) Grilles d analyse (RST 02, CG59) Consultation des acteurs Qualitatif Normes produit (valeurs) Fonctions/service souhaités CDC Les évaluations des ouvrages Normes produit Insertion au territoire DUP Les évaluations des projets? Etudes d impact (mesures compensatoires) Tronçons/sous structures Méthodes modulaires Par ouvrage (MR) Méthode modulaire par entité de paysage (MA) Quantitatif 12
13 Outils AP Outils P Outil O Terrain Aménagement du territoire Réseau de transports Climat
14 Étude préliminaire Outils=f(Etapes pour les Projets) Outils AP Outils P Outil O Avant projet Projet Vie de l ouvrage dans son environnement temps Terrain Aménagement du territoire Réseau de transports Climat
15 Étude préliminaire Outils=f(Etapes pour les Projets) Outils AP Outils P Outil O Avant projet Projet Vie de l ouvrage dans son environnement temps Terrain Aménagement du territoire Réseau de transports Climat Le territoire implique des choix de scénarios d aménagement, de techniques et d usage souhaité DES APPROCHES AU CAS PAR CAS
Méthode de développement des outils GERER LES ARTICULATIONS POUR AVOIR UNE COHERENCE
Méthode de développement des outils 1 ère étape : CONSTITUTION DE NOYAUX DE COMPETENCES cas «théorique» simplifié- après concertation avec les acteurs 2 ème étape : PARTENARIATS collecte de données de site ou de chantier, comptages, mesures, suivis 3 ème étape : VALIDATION PAR LES PAIRS principes de développement d outils paramétrables, ouvrages, sites ou travaux, bases de données utiles et dédiées au problème choix du système et des processus élémentaires à modéliser Choix des indicateurs selon la zone considérée 4 ème étape : PRODUITS FINALISES A DESTINATION DES ACTEURS développement d outils paramétrables, intercomparaison des outils GERER LES ARTICULATIONS POUR AVOIR UNE COHERENCE
Sommaire 2-ELEMENTS METHODOLOGIQUES 3-CONCLUSIONS 18
La sphère Environnement : multi-dimensions Évaluer sur des bases chiffrées : indicateurs Global planète pressions : Effet de serre, Pollution des eaux, Pollution de l air, Toxicité, écotoxicité, Raréfaction des ressources non renouvelables et renouvelables Local hommes Santé : compagnons, riverains, usagers Emissions Nuisances (vibrations, bruits, odeurs) Local et Global biodiversité Conservation Insertion dans les territoires (espaces naturels ou cultivés) 19
Les types d approches aux différentes échelles Procédés Etude des process Paramétrage=les (matériaux) Transport externe matériels utilisés et conditions de fonctionnement Sites (ouvrage) Territoires (projet) Etude de la dynamique d exploitation, transport interne Etude de la typologie d espaces traversés ou ocuppés Paramétrage=strat égie de production Paramétrage= niveau de finesse de sélection du sytème 20
L ANALYSE DE CYCLE DE VIE couches de chaussées (ACV) REJETS? CONSOMMATIONS? RECYCLAGE? IMPACTS?
ACV et indicateurs environnementaux Méthodologie d évaluation des impacts environnementaux d un produit «du berceau à la tombe» : à toutes les étapes de sa vie 22
ACV et indicateurs environnementaux Méthodologie d évaluation des impacts environnementaux d un produit «du berceau à la tombe» : à toutes les étapes de sa vie De l évaluation technique vers l évaluation environnementale 23
ACV et indicateurs environnementaux Méthodologie d évaluation des impacts environnementaux d un produit «du berceau à la tombe» : à toutes les étapes de sa vie De l évaluation technique vers l évaluation environnementale Prise en compte du long terme 24
ACV et indicateurs environnementaux Méthodologie d évaluation des impacts environnementaux d un produit «du berceau à la tombe» : à toutes les étapes de sa vie De l évaluation technique vers l évaluation environnementale Prise en compte du long terme Fournit un cadre pour de nombreuses méthodes de calculs d indicateurs 25
Exemple système utilisé en ACV: différents procédés Extraction Recyclage Extraction Fabrication Extraction Minerais de fer acier recyclé argile calcaire additifs pétrole brut Aciérie Carrière Cimenterie Raffinerie Acier Granulats Ciments Bitume Stockage et entretien des engins Centrale de mélange Engins chantier de chaussée Déchets Stockage et traitement des déchets Fabrication énergie Limite du système 26
Etude des matériaux et sites de production Normes produits Réglementation ICPE Approches environnementales intégrées Evaluation des constituants Evaluation des équipements Laboratoire Sites de production -Etude de formules : sensibilité aux constituants -Etude du process : sensibilité aux conditions de mélange 27
Exemples de systèmes liés à la biogéographie Carte des domaines biogéographiques en France 28
Définition d un ecosystème Les écosystèmes sont définis comme toutes parties interagissantes des mondes physiques et biologiques. CLIMAT ETRES VIVANTS SOL Leur étude fait donc appel à : ECOSYSTEME = Biotope + biocénose Climat + sol = biotope Etres vivants = biocénose La géographie La géologie L écologie La climatologie Route? LGV? 29
Echelles pour les Indicateurs de l ACV Local (zone) Régional (pays) Global (planète) Échell le géographique Court (< 1an) (éco)toxicité aigüe nuisances Moyen (1 à 100 ans) Échelle temporelle acidification eutrophisation (éco)toxicité chronique Long (> 100 ans) Altération physique des écosystèmes Effet de serre Diminution de la couche d ozone 30
Résumé :ACV des matériaux et éco comparateurs actuels une approche métier (génie civil) qui aboutit sur le choix d un système une étude des procédés de fabrication et mise en œuvre via des données fiabilisées (calculs) Des résultats de flux puis d impacts (plusieurs impacts et pas seulement l effet de serre) Des comparaisons de solutions entre elles (au moins 2) 31
Entrée 0 20 cm BAC + 5 cm BBSG métier 16 Entretien 2,5 cm BBTM ES Exemple -paramétrage temps/structure. 30 Maintenance 2,5 cm BBTM 6,5 cm BBSG ECORCE Calculs I A = Ci. ai. i f i Temps (années) Sortie environnementale Exemple -différentes opérations. Exemple de cas
Exemple de cas 33
3- CONCLUSIONS CHAQUE CALCUL ENVIRONNEMENTAL PEUT REVELER UN IMPREVU (l intuition ne fonctionne pas forcément) TOUTES LES SOLUTIONS NE SONT PAS FORCEMENT BONNES POUR TOUS LES INDICATEURS (recherche de compromis) Des PROGRES SERONT FAITS SI LES INTERFACES ENTRE LES ACTEURS SONT PRISES EN COMPTE dans les outils Des EXPERIMENTATIONS DE TERRAIN sont nécessaires 34