L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) est une méthode de quantification des impacts environnementaux d’un produit ou d’un service sur l’ensemble de son cycle de vie. Cette approche est :
- Multi-étapes : elle s’applique à toutes les phases de cycle de vie du produit (fabrication, utilisation, logistique, maintenance, fin de vie …);
- Systémique : elle s’applique au produit dans son intégralité, et prend en compte son environnement (ex : emballages lors de la distribution) ;
- Multicritère : elle quantifie les impacts environnementaux sur plusieurs types d’indicateurs ayant une influence sur la dégradation des écosystèmes, sur les atteintes à la santé humaine ou bien encore sur l’épuisement des ressources.
La méthodologie multicritère de l’ACV permet d’avoir une vision globale de l’empreinte environnementale du produit ou service étudié en quantifiant son impact environnemental sur plusieurs indicateurs environnementaux et plusieurs milieux (air, eau, sol…).
Contrairement à une étude d’empreinte carbone qui est monocritère et se concentre uniquement sur un indicateur environnemental, l’ACV évalue les impacts sur plusieurs indicateurs, par exemple le réchauffement climatique, la toxicité sur les écosystèmes, l’eutrophisation des milieux aquatiques, etc.
Information :
Un impact environnemental désigne l’ensemble des modifications (qualitatives et quantitatives) qu’une activité (produit, service, organisation) génère sur l’environnement. Un impact est évalué à l’aide d’indicateurs environnementaux qui permettent de quantifier les effets sur l’environnement.
Les indicateurs ACV
Dans le cadre de la réalisation d’une étude, les indicateurs utilisés en ACV peuvent différer selon les méthodologies utilisées du fait de leur construction scientifique, leur périmètre, ou bien encore les effets qu’ils souhaitent montrer. Dans cet article, nous choisissons de nous focaliser sur les indicateurs définis dans le cadre de la méthodologie de la Commission européenne, la méthode Environmental Footprint. En effet, cette méthode est aujourd’hui la plus utilisée dans les études que nous réalisons, ce qui permet de contribuer à une uniformisation des pratiques. Elle reste généraliste et couvre les impacts pertinents à la plupart des produits et services.
La méthodologie EF3.1 prend en compte ces indicateurs :
Changement climatique
Définition et mécanisme
L’indicateur du changement climatique, aussi appelé potentiel de réchauffement climatique, caractérise les émissions de gaz à effet de serre (GES : dioxyde de carbone, méthane, etc.) qui sont à l’origine du phénomène de réchauffement climatique.
L’influence d’un gaz dépend de sa capacité à absorber le rayonnement infrarouge de la Terre, de sa teneur dans l’atmosphère, mais aussi de son temps de résidence ou de sa durée de vie dans l’atmosphère.
Bien que l’effet de serre soit un phénomène naturel, l’activité humaine contribue à émettre des GES en trop grande quantité par rapport à la capacité d’absorption de la planète, ce qui contribue au phénomène d’effet de serre additionnel.
Le principal secteur de génération de GES est l’énergie (transport, chauffage, industrie, etc.), avec notamment la combustion de combustibles fossiles, tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel.
Mesure de l’impact
Le potentiel de réchauffement planétaire de toutes les émissions de GES est mesuré en kilogrammes d’équivalent de dioxyde de carbone : kg CO2 eq, c’est-à-dire que tous les GES sont comparés à la quantité du potentiel de réchauffement global de 1 kg de CO2. En effet, le CO2 étant considéré comme le gaz de référence, son potentiel de réchauffement global pour une durée de 100 ans est fixé à 1. Par exemple, si un gaz a un potentiel de réchauffement global de 30 alors l’effet de serre généré par 1 kg de ce gaz sur l’ensemble de sa durée de vie dans l’atmosphère est équivalent à l’effet de serre généré par 30 kg de CO2 sur 100 ans.
Le changement climatique est un phénomène qui affecte l’environnement à l’échelle mondiale.
Effets
Les effets du changement climatique sont multiples et incertains aussi bien sur les systèmes physiques, biologiques et humains.
Acidification
Définition et mécanisme
L’acidification est un phénomène résultant de l’action des substances acidifiantes dans l’environnement (oxyde d’azote, oxyde de soufre, ammoniac, acide chlorhydrique). Les principales sources de substances acidifiantes sont l’agriculture (NH3), l’utilisation et la combustion de combustibles fossiles soufrés et chlorés (procédés industriels, véhicules, incinération des ordures ménagères). Plus les combustibles contiennent du soufre, plus leur contribution à l’acidification est importante.
Ces substances émises réagissent en présence d’humidité en libérant des ions hydrogène (H+) et participent à la création de pluies acides, provoquant ainsi une dégradation des forêts, une acidification des lacs, un affaiblissement de la flore, ou bien encore une érosion des sols, etc.
Mesure de l’impact
L’impact potentiel des substances contribuant à l’acidification est converti en équivalent de moles d’ion hydrogène : mol H+ eq.
Effets
L’acidification est un impact qui affecte principalement l’environnement à l’échelle régionale.
Eutrophisation – terrestre
Définition et mécanisme
L’eutrophisation est un phénomène qui se manifeste lorsque des substances contenant de l’azote (N) ou du phosphore (P) sont rejetées dans les écosystèmes. Dans le milieu terrestre, cela sera principalement dû à une augmentation de l’azote (N). L’apport en azote et en phosphates dans le milieu naturel provient à la fois de l’agriculture (utilisation d’engrais, déjections animales), des rejets industriels et des rejets domestiques.
Ces nutriments provoquent une croissance de plantes spécifiques et limitent ainsi la croissance dans l’écosystème d’origine.
Mesure de l’impact
L’impact potentiel des substances contribuant à l’eutrophisation terrestre est converti en équivalent de moles d’azote : mol N eq.
Effets
L’eutrophisation terrestre est un impact qui affecte principalement l’environnement à l’échelle locale.
Eutrophisation – marine
Définition et mécanisme
L’eutrophisation est un phénomène qui se manifeste lorsque des substances contenant de l’azote (N) ou du phosphore (P) sont rejetées dans les écosystèmes. Dans le milieu marin, cela sera principalement dû à une augmentation de l’azote (N). Les émissions d’azote sont causées en grande partie par l’utilisation agricole d’engrais, mais aussi par les activités industrielles et domestiques (eaux usées, processus de combustion). Les apports en azote et phosphates des eaux marines littorales proviennent généralement des cours d’eau qui se déversent dans la mer.
Ces apports nutritifs favorisent la prolifération d’algues, la dégradation des milieux aquatiques, le blocage de la lumière, ou bien encore la diminution de la biodiversité (en effet, la prolifération d’algues entraine une consommation de l’oxygène disponible dans l’eau par celles-ci, et donc une mortalité des poissons dépourvus de cet oxygène).
Mesure de l’impact
L’impact potentiel des substances contribuant à l’eutrophisation marine est converti en équivalent de kilogrammes d’azote : kg N eq.
Effets
L’eutrophisation marine est un impact qui affecte principalement l’environnement à l’échelle locale, et est très dépendante du contexte géologique. Les zones les plus à risques ont des fonds peu profonds (maintien d’une concentration en nutriments plus importante par moindre dilution, proximité des sédiments pouvant relarguer des sels nutritifs, température plus élevée, luminosité maximale) et ayant un hydrodynamisme faible, car partiellement protégées de l’agitation marine (estuaires, zones enclavées, zones confinées).
Eutrophisation – eau douce
Définition et mécanisme
L’eutrophisation est un phénomène apparent lorsque des substances contenant de l’azote (N) ou du phosphore (P) sont rejetées dans les écosystèmes. L’eutrophisation des eaux douces est principalement due aux composés phosphatés.
Les sources les plus importantes d’émissions de phosphore sont l’utilisation agricole (engrais, déjections animales), les rejets industriels et domestiques notamment dans les stations d’épuration des effluents urbains et industriels (déjections, détergents, lessives, etc.).
Ces apports nutritifs favorisent la prolifération d’algues, la dégradation des milieux aquatiques, le blocage de la lumière, ou bien encore la diminution de la biodiversité (en effet, la prolifération d’algues entraine une consommation de l’oxygène disponible dans l’eau par celles-ci, et donc une mortalité des poissons dépourvus de cet oxygène).
Mesure de l’impact
L’impact potentiel des substances contribuant à l’eutrophisation de l’eau douce est converti en équivalent de kilogrammes de phosphore : kg P eq.
Effets
L’eutrophisation en eau douce est un impact qui affecte principalement l’environnement à l’échelle locale.
Appauvrissement de la couche d’ozone
Définition et mécanisme
La couche d’ozone stratosphérique assure un rôle protecteur en nous protégeant des rayons ultraviolets dangereux (UV-B). Certains gaz utilisés par l’activité humaine tels que les gaz chlorés et bromés à longue durée de vie (CFC, HCFC, halons), les gaz réfrigérants ou bien encore les retardateurs de flamme, entrainent une destruction des molécules d’ozone de la couche d’ozone de la stratosphère.
L’amincissement de la couche d’ozone augmente l’exposition aux rayonnements ultraviolets, entraînant des conséquences sur la santé humaine (cancers de la peau, affaiblissement de la réponse immunitaire) et sur les écosystèmes (réduction de la photosynthèse, conséquences sur les rendements agricoles, contribution au déclin des amphibiens, etc…)
Mesure de l’impact
Les impacts potentiels de toutes les substances pertinentes pour l’appauvrissement de la couche d’ozone sont convertis en leur équivalent en kilogrammes de trichlorofluorométhane, de sorte que l’unité de mesure est en kg CFC-11 eq.
Effets
L’appauvrissement de l’ozone stratosphérique est un phénomène qui affecte l’environnement à l’échelle mondiale.
Ecotoxicité
Définition et mécanisme
L’écotoxicité rend compte des impacts toxiques potentiels sur un écosystème, qui peuvent endommager des espèces individuelles ainsi que le fonctionnement de l’écosystème.
Certaines substances toxiques ont tendance à s’accumuler dans les organismes vivants, tels que les produits phytosanitaires, les métaux lourds, les solvants chimiques, ou bien encore les nanomatériaux.
Contrairement aux méthodes utilisées en évaluation des risques, les méthodes ACV n’évaluent pas un impact réel (qui dépend de la dose d’exposition, est site spécifique, et prend en compte les effets de seuil), mais un impact « moyenné », sur l’ensemble du cycle de vie, en supposant un effet linéaire, et sans spécificité liée au site.
Mesure de l’impact
L’unité de mesure de l’écotoxicité en eau douce est l’unité toxique comparative pour les écosystèmes : CTUe (Comparative Toxic Unit). Cette unité est basée sur le modèle USEtox (méthodologie spécifique sur les aspects écotoxicologiques et toxicologiques).
Effets
L’écotoxicité est un impact qui affecte principalement l’environnement à l’échelle locale et régionale.
Toxicité humaine – cancer
Définition et mécanisme
Cet indicateur considère les impacts potentiels, via l’environnement, sur la santé humaine, liés à l’absorption de substances toxiques par inhalation d’air, ingestion d’eau et/ou d’aliments ou pénétration cutanée, dans la mesure où ils sont liés au cancer.
Mesure de l’impact
Les effets directs des produits sur la santé humaine ne sont actuellement pas mesurés.
L’unité de mesure est l’unité toxique comparative pour l’Homme : CTUh (Comparative Toxic Unit). Cette unité est basée sur le modèle USEtox, une méthodologie spécifique sur les aspects écotoxicologiques et toxicologiques.
Effets
Le cancer chez l’homme est un impact qui touche principalement les personnes à l’échelle locale et régionale.
Toxicité humaine – non cancer
Définition et mécanisme
Cet indicateur considère les impacts potentiels, via l’environnement, sur la santé humaine, liés à l’absorption de substances toxiques par inhalation d’air, ingestion d’eau et/ou d’aliments ou pénétration cutanée, dans la mesure où ils sont liés à des effets autres que le cancer et qui ne sont pas provoqués par des particules/des substances inorganiques affectant les voies respiratoires ou des rayonnements ionisants.
Mesure de l’impact
Les effets directs des produits sur la santé humaine ne sont actuellement pas mesurés. L’unité de mesure est l’unité toxique comparative pour l’Homme : CTUh (Comparative Toxic Unit). Cette unité est basée sur le modèle USEtox (méthodologie spécifique sur les aspects écotoxicologiques et toxicologiques).
Effets
La toxicité humaine est un impact qui affecte principalement les personnes à l’échelle locale et régionale.
Emisisions de particules fines
Définition et mécanisme
Cet indicateur rend compte des effets nocifs pour la santé humaine des émissions de particules (PM) et de leurs précurseurs (par exemple NOx, SO2). Plus les particules sont petites, plus elles sont dangereuses car elles peuvent pénétrer plus profondément dans les poumons et ainsi entrainer des maladies pulmonaires, des risques d’AVC, ou bien encore des infarctus. Les particules fines sont émises par plusieurs secteurs : industrie, agriculture, transports, combustions (bois, charbon, déchets..), etc.
Mesure de l’impact
L’impact potentiel des substances inorganiques respiratoires est mesuré comme la variation de la mortalité due aux émissions de particules, et est converti en l’équivalent d’un kilogramme de particules d’un diamètre inférieur ou égal à 2,5 micromètres : kg PM 2,5 eq.
Effets
L’émission de particules fines est un phénomène qui affecte l’environnement à l’échelle régionale.
Rayonnements ionisants
Définition et mécanisme
L’exposition aux rayonnements ionisants (radioactivité) peut avoir des effets sur la santé humaine. Les rayonnements ionisants peuvent être issus de la radioactivité naturelle du milieu (radon, uranium dans le sol, etc.), des rejets de l’activité nucléaire ou bien encore des examens médicaux.
Mesure de l’impact
L’impact potentiel sur la santé humaine de différents rayonnements ionisants est converti en équivalent de kilobequerels d’uranium 235 : kBq U235 eq.
Effets
Lorsque ces rayonnements touchent nos cellules, il peut se produire une mutation de celles-ci, et donc un développement de maladies (selon la durée d’exposition et l’intensité : vomissement, stérilité, brûlures, cancers, etc.).
Formation d’ozone photochimique
Définition et mécanisme
L’ozone photochimique, aussi appelé smog, est la formation d’ozone dans la troposphère (partie de l’atmosphère terrestre située au plus proche de la surface du globe jusqu’à une altitude d’une dizaine de kilomètres). Elle se forme après réaction d’oxydes d’azote (rejet des véhicules thermiques) ou bien des composés organiques volatils (agriculture, industrie, solvants : ex formaldéhyde, propane) avec le rayonnement solaire.
Mesure de l’impact
L’impact potentiel des substances contribuant à la formation d’ozone photochimique est converti en l’équivalent en kilogrammes de composés organiques volatils autres que le méthane : kg NMVOC eq (non-methane volatile organic compounds).
Effets
Les oxydants formés ont des effets néfastes sur la santé humaine (problèmes respiratoires, irritations) et sur la flore et la faune.
Epuisement des ressources – fossiles
Définition et mécanisme
La Terre contient une quantité finie de ressources non-renouvelables, telles que les combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Cet indicateur évalue la baisse de disponibilité du total des ressources extractibles en combustibles fossiles et rend compte du fait que l’extraction des ressources aujourd’hui obligera les générations futures à extraire moins de ressources ou des ressources différentes.
Mesure de l’impact
La quantité de matériaux contribuant à l’utilisation des ressources fossiles est convertie en MJ.
Effets
L’épuisement des ressources fossiles affecte l’environnement à l’échelle mondiale.
Epuisement des ressources minéraux et métaux
Définition et mécanisme
Cet indicateur évalue la baisse de disponibilité du total des ressources extractibles en minéraux et en métaux et rend compte du fait que l’extraction des ressources aujourd’hui obligera les générations futures à extraire moins de ressources ou des ressources différentes.
Mesure de l’impact
La quantité de matériaux contribuant à l’épuisement des ressources est convertie en équivalent de kilogrammes d’antimoine : kg Sb eq (incidence de l’extraction de 1 kg d’une matière sur les stocks existants, comparé à celle de 1 kg d’antimoine).
Effets
L’épuisement des ressources minérales et métalliques affecte l’environnement à l’échelle mondiale.
Utilisation des sols
Définition et mécanisme
Cet indicateur évalue l’utilisation et la transformation des terres en conséquence de plusieurs types d’activités : agriculture, sylviculture, étalement urbain (logement), développement réseau routier, exploitation minière, etc. Les impacts peuvent varier et inclure la perte d’espèces, la teneur en matière organique du sol ou la perte du sol lui-même (érosion).
Mesure de l’impact
Il s’agit d’un indicateur composite mesurant les impacts sur quatre propriétés du sol (production biotique, résistance à l’érosion, régénération des eaux souterraines et filtration mécanique), exprimé en points (Pts).
Effets
Cet indicateur affecte l’environnement à l’échelle locale.
Comparaison avec une étude monocritère
Les études monocritère se focalisent sur l’étude d’un seul indicateur : indicateur du changement climatique dans le cas d’un bilan carbone ou d’une empreinte carbone ; indicateur de l’épuisement de la ressource eau dans le cas d’une empreinte eau, etc
Information :
les bilans réalisés à partir de la « base Empreinte » sont appelés « Bilans GES » (BEGES). Les BEGES sont applicables aux entreprises (obligatoire sous certaines conditions) mais pas aux produits et services.
Informations :
les bilans réalisés à partir de la « base Empreinte » sont appelés « Bilans GES » (BEGES). Les BEGES sont applicables aux entreprises (obligatoire sous certaines conditions) mais pas aux produits et services.
Le principal avantage d’une étude multicritère réside dans le fait de la quantification de plusieurs impacts pertinents pour le produit et donc la possibilité d’évaluer des réductions sur plusieurs indicateurs. En effet, là où un bilan carbone peut permettre d’évaluer les impacts des émissions de gaz à effet de serre d’un produit, il ne permet pas d’apporter des éléments quant à la toxicologie de celui-ci, ou bien encore quant à l’épuisement des ressources. En fonction de la typologie de produit, cela peut amener à passer à côté de la principale problématique du produit.
Il est important de souligner qu’un produit aura toujours des impacts sur plusieurs indicateurs. Très souvent, un seul flux pourra contribuer à différents impacts, par exemple le trichloréthylène émis dans l’air se transforme rapidement sous l’effet des photons du soleil en CO2 et HCl. Il contribue ainsi à l’effet de serre et à l’acidification atmosphérique.
Cette vision globale d’une étude multicritère permet également de définir la pertinence environnementale d’une solution en s’assurant qu’il n’y ait pas de transfert d’impacts entre les indicateurs. Cela est notamment important lors de la comparaison de deux systèmes ou dans le cas d’une étude d’éco-conception.
En effet, il est possible que la modification des matériaux d’un produit entraine une diminution sur l’impact du changement climatique, mais une augmentation sur d’autres indicateurs.
Si vous voulez en savoir plus sur les limites de l’ACV et notamment liées à l’aspect multicritère, rendez-vous ici.
Si vous souhaitez réaliser une ACV et donc connaitre les impacts pertinents liés à vos produits et les quantifier, contactez-nous !
Par mail : hello@solinnen.com