Evaluation environnementale du traitement des déchets d

Congrès International sur l’Analyse du Cycle de Vie
Lille, Novembre 2011
Evaluation environnementale du traitement des déchets d’équipements électriques et
électroniques par analyse du cycle de vie : cas du frigidaire
S. Belboom*, R. Renzoni*, X. Deleu**, J-M. Digneffe***, A. Léonard*
Laboratoire de Génie Chimique – Procédés et Développement durable, Université de Liège
Allée de la Chimie 3, 4000 Liège, Belgique
**
Van Gansewinkel, Région Wallonie – Rue de Manage 61, 7181 Familleureux, Belgique
***
Intradel, Port de Herstal – Pré Wigi, 4040 Herstal, Belgique
*
[email protected]; [email protected]; [email protected];
[email protected] ; [email protected]
Mots clés: Analyse du cycle de vie (ACV) – DEEE – Frigidaires – ReCiPe – Réfrigérant
Introduction
La quantité des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) regroupant les
ordinateurs, les électro-ménagers et les frigidaires achetés et recyclés chaque année par un habitant
européen ne cesse d’augmenter. Leur collecte, traitement et valorisation sont des pratiques assez
récentes dans la plupart des pays européens qui permettent la réutilisation de matières premières
ainsi que la diminution d’impacts environnementaux, essentiellement ceux concernant la couche
d’ozone, le changement climatique et les ressources fossiles.
Matériel et méthode
Cette étude est basée sur l’analyse du cycle de vie du traitement et de la valorisation des
frigidaires. Deux scénarios ont été envisagés à savoir la situation avant la collecte des frigidaires et la
situation belge actuelle où tous les réfrigérateurs nationaux sont traités à Liège. Avant le traitement
des DEEE, les frigidaires étaient collectés par des ferrailleurs afin de récupérer les métaux. Les autres
parties étaient envoyées en décharge et les fluides réfrigérants émis à l’air libre. Le scénario actuel
comprend le démantèlement des frigidaires, le tri des matières premières, le recyclage du plastique,
du verre et des métaux ainsi que l’incinération du fluide réfrigérant.
Le Tableau 1 présente la composition moyenne d’un frigidaire [1] prise en compte pour
l’estimation des impacts environnementaux. Cette étude est basée sur la quantité globale des
frigidaires récupérés en 2009 en Belgique, c’est-à-dire environ 7000 tonnes.
Compositio
Plastique
R11Compresseu Câble
Autre
Al
Cu
Fe
PUR
Huile
Verre
n
s
R12
r
s
s
% massique
2,42 0,13 42,35
%
%
%
16,84%
11,15
%
0,39%
0,30
%
21,70%
0,10%
0,50
0,90%
%
Tableau 1: Composition moyenne d’un frigidaire
Les étapes du premier scenario sans aucun traitement sont i) le recyclage des métaux
(aluminium, cuivre et fer); ii) les émissions des réfrigérants à l’atmosphère et l’huile polluant les sols ;
iii) la mise en décharge des composants restants. Les étapes pour le scénario actuel sont i) le
recyclage des plastiques, du verre et des métaux ; ii) les consommations de matières et d’énergie
nécessaires pour le traitement ; iii) l’incinération des réfrigérants R11(CCl3F)-R12(CCl2F2)
responsables de la destruction de la couche d’ozone et de l’augmentation de l’effet de serre.
Cette étude a été réalisée suivant les normes ISO 14040 [2] et 14044 [3] à l’aide de la
méthode ReCiPe [4] pour évaluer les impacts environnementaux. Les données techniques ont été
fournies par Van Gansewinkel [5]; les bases de données ecoinvent [6] ainsi que la littérature
scientifique ont été consultées afin de rassembler toutes les données nécessaires à l’inventaire de
l’étude.
Résultats et discussion
-
Principaux résultats
La Figure 1 montre les résultats de normalisation pour les deux scenarios concernant 10 des
18 catégories d’impact considérées par la méthode ReCiPe, en utilisant la perspective hiérarchiste.
Les autres catégories n’ont pas été utilisées à cause du manque de données pour l’occupation des
sols ou les radiations ionisantes. Ce graphique permet de mettre en évidence l’importance de chaque
catégorie par rapport à la référence. Le changement climatique, la diminution de la couche d’ozone et
des ressources fossiles sont les trois catégories présentant l’impact le plus important pour l’ancien
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Lille, Novembre 2011
scénario. Avec traitement et valorisation des frigidaires, ces impacts sont clairement réduits, surtout
dû à la capture et l’incinération des réfrigérants qui avant, étaient émis à l’air libre.
Les émissions de réfrigérants dans l’atmosphère amenaient de forts impacts pour les
catégories changement climatique et diminution de la couche d’ozone avant traitement. L’incinération
contrôlée et la mise en décharge limitée permettent de réduire les émissions cancérigènes ainsi que
celles responsables de la diminution de la couche d’ozone et du changement climatique.
FIG. 1: Impacts environnementaux normalisés avec ou sans traitement des frigidaires
-
Étapes importantes
Pour l’ancien scenario sans aucun traitement, l’étape ii) concernant l’émission des réfrigérants
et des huiles entraîne la plus grande partie de l’impact suivie par la mise en décharge. La récupération
des métaux permet un gain environnemental et réduit le score global pour les deux scénarios. Pour le
second scénario, le recyclage des matières premières comme le plastique, le verre et les métaux
amène un bénéfice important. L’incinération des réfrigérants évite la quasi-totalité de leur émission,
réduisant leur impact sur la couche d’ozone. Les consommations de matière et d’énergie entrainent un
impact largement compensé par les autres gains obtenus.
Conclusions
Ces résultats montrent la valeur de la collecte et de la valorisation des frigidaires, surtout les
anciens contenant des réfrigérants bannis par le protocole de Montréal. L’incinération de ces polluants
permet de réduire les impacts sur le changement climatique et sur la couche d’ozone.
Références
[1] Van Gansewinkel, Average composition of a fridge, 2010.
[2]
ISO(2006). ISO 14040 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes
et cadre, ISO.
[3] ISO(2006). ISO 14044 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Exigences et
ligens directrices, ISO.
[4] Goedkoop, M., R. Heijungs, et al. (2009). ReCiPe 2008 - A life cycle impact assessment method
which comprises harmonised category indicators at the midpoint and the endpoint level. Ruimte en
Milieu.
[5] Van Gansewinkel, Energy and material consumptions, 2010.
[6] ecoinvent Centre (2010). The life cycle inventory data version 2.2. , Swiss Center for Life Cycle
Inventories.
Remerciements – Les auteurs remercient Van Gansewinkel et Intradel pour leur collaboration et leur
disponibilité lors de la réalisation de cette étude.