Exemple de corrigé du TP Eco-Conception : Etude comparative de la fabrication d une bouteille en plastique et d une bouteille en verre par Analyse de Cycle de Vie (ACV) sur le logiciel GaBi6 TP2 Dans ce corrigé, on choisit d étudier l impact de la production des deux bouteilles sur les flux suivants : - Consomation de pétrole brut et consommation d eau - Emissions de CO2, CO, NO2, SO2 - Demande biologique en oxygène (DBO) et Demande chimiqu en oxygène (DCO) On étudie également les résultats sur les deux indicateurs suivants : - Effet de serre à 20 ans - Consommation d énergie primaire Modélisation sous logiciel Toute la modélisation de la production d une bouteille en verre et d une bouteille en plastique est présentée dans l énoncé du TP sous forme d impressions écrans des différents systèmes.
Résultats On lance l analyse sous GaBi pour chaque plan modélisant la production totale d une bouteille. On obtient les tableaux de résultats. On utilise l option «weak point analysis» pour repérer les flux qui n ont pas une contribution significative dans le résultat total. Ainsi on personnalise l affichage des résultats en cachant toutes les ressources renouvelables excepté l eau dans les flux entrants. Pour les flux sortants, on décide dans ce corrigé de cacher et garder les flux cicontre. On précise qu on décide d afficher uniquement les émissions de CO2, CO, NO2 et SO2 appartement au groupe «inorganic emissions to air». Cette personnalisation a été sauvegardé pour pouvoir être utilisé dans les deux plans de production des bouteilles.
Résultats sur les flux choisis en analyse de l inventaire On obtient les tableaux suivants : Pour la bouteille en verre : Pour la bouteille en plastique :
Avec les diagrammes correspondants suivants : GaBi diagram:total production phase _glass bottle_ - Inputs Crude oil (resource) Non renewable resources Renewable energy resources Water Non renewable elements Mass [kg] 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 3,493 1,385,512,202,006,017 Aluminium cap production Glass bottle production GaBi diagram:total production Phase _PET Bottle_ - Inputs Crude oil (resource) Non renewable resources Renewable energy resources Water Non renewable elements Mass [kg] 0,31 0,30 0,29 0,28 0,27 0,26 0,25 0,24 0,23 0,22 0,21 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00,283,248,113,019,002,000 PET Bottle Production PP Cap Production
GaBi diagram:total production phase _glass bottle_ - Outputs Resources Carbon monoxide Sulphur dioxide Other emissions to air Chemical oxygen demand (COD) Emissions to industrial soil Carbon dioxide Nitrogen dioxide Organic emissions to air (group VOC) Biological oxygen demand (BOD) Emissions to sea water Mass [kg] 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 3,628 2,462,735,386,26,074,001,000,000,000,000,002,002,001 Aluminium cap production Glass bottle production GaBi diagram:total production Phase _PET Bottle_ - Outputs Resources Carbon monoxide Sulphur dioxide Other emissions to air Chemical oxygen demand (COD) Emissions to industrial soil Carbon dioxide Nitrogen dioxide Organic emissions to air (group VOC) Biological oxygen demand (BOD) Emissions to sea water 0,65,58 0,60 0,55 0,50 0,45 Mass [kg] 0,40 0,35 0,30 0,25,2,224 0,20 0,15 0,10 0,05,004,005,012,000,001,017,014,022 0,00 PET Bottle Production PP Cap Production
Résultats sur l indicateur consommation d énergie primaire Pour la bouteille en verre : Pour la bouteille en plastique : 25 20 19.7 21.6 15 10 Bouteille en verre Bouteille en plastique 5 0 1.4 Production corps de bouteille 1.9 0.2 Production capuchon Total 1.6 Figure 1: consommation d'énergie primaire en MJ
Résultats sur l indicateur effet de serre à 20 ans Pour la bouteille en verre : Pour la bouteille en plastique :
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.829 0.636 0.914 0.654 0.5 0.4 0.3 Bouteille en verre Bouteille en plastique 0.2 0.1 0 Production corps de bouteille 0.085 0.017 Production capuchon Total Figure 2: Effet de serre à 20 ans en kg éq. CO2 Conclusion En analysant les résultats liés aux flux et impacts choisis, on constate que la production d une bouteille en plastique a moins d impact que la production d une bouteille en verre. Il faut cependant garder à l esprit que cette conclusion n est valable que pour cette étude réalisées avec une fonction, une unité fonctionnelle, des frontières aux systèmes et des flux et indicateurs spécifiques. Pour aller plus loin Faites une analyse de sensibilité du paramètre distance des processus de transport. Menez cette analyse sur un indicateur et un flux en particulier de votre choix. Pour ce corrigé on mène une analyse de sensibilité sur le paramètre distance des processus de transport du plan : production d une bouteille en verre. Ces processus de transport sont : - Transport du verre brut pour transformation en usine par camion - Transport des feuilles d aluminium vers l usine par train On effectue cette analyse de sensibilité avec le module «sensitivity analysis». On choisit d étudier la sensibilité du paramètre sur l effet de serre à 20 ans et les émissions de C02 et la consommation de pétrole brut. On fait impose un écart de -20% par rapport à la distance d origine et un écart de 80%.
On obtient les résultats suivants : Le 1 er processus de transport s effectue par train, et à la vue des résultats de la 1 ère ligne du tableau inférieur on peut dire que la distance de transport n a pas d influence sur l effet de serre à 20 ans, la consommation de pétrole brut et l émission de dioxyde de carbone. Par contre pour le 2 ème processus de transport qui s effectue en camion, on note une légère influence du paramètre sur l effet de serre à 20 ans et l émission de dioxyde de carbone : d environ 1,5% lorsqu on augmente la distance de 80%. A cette échelle le résultat ne parait pas très significatif, par contre il faut le prendre en compte si la distance est supérieure. On note clairement une augmentation de 17,5% de la consommation de pétrole brut quand on augmente la distance de transport de 80%. Ce qui signifie que la consommation de pétrole brut est très sensible au paramètre distance de transport. Ainsi il faudra veiller à l estimée au plus proche de la réalité lorsqu on souhaite réaliser cette étude.