STAGE MAFPEN 2008 [email protected]

STAGE MAFPEN 2008
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SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
L'étude de l'effet de serre a près de 2 siècles
Quelques dates repères
1824 - Joseph Fournier (F) : le rôle de l'atmosphère.
1838 - Claude Pouillet (F) - John Tyndall (Irl) : le rôle de la vapeur
d'eau et du gaz carbonique dans l effet de serre naturel.
1896 - Svante Arrhenius (S) : 4°C en plus pour un doublement du
CO2 dans l air.
1920 - Lewis Fry Richardson (GB) : première expérience de
modélisation du climat.
1950 - Le premier ordinateur (l ENIAC) est utilisé pour le premier
modèle de prédiction météorologique.
1966 - premier forage glaciaire au Groenland par des américains
(2005 : des européens forent à -800.000 ans).
1987 - Création de l'International Panel on Climate Change (IPCC).
Années 1990 : Premiers modèles climatiques globaux.
1992 - Signature de la "Convention Climat ».
1997 - Signature du Protocole de Kyoto, qui est entré en vigueur
début 2005.
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
Qu est-ce qu un gaz à effet de serre ?
Par définition :
Un gaz à effet de serre est un gaz présent dans
la troposphère (la basse atmosphère) et qui
intercepte le rayonnement terrestre (composé
d infrarouges).
Qu est-ce que « l effet de serre » ? Un rapide
aperçu du fonctionnement de l atmosphère
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
Les principaux composants de l'atmosphère
Principaux composants de l'atmosphère
Autres
0,4%
Argon
1%
Poids de l'atmosphère : 5600 millions de millions de tonnes
21%
Oxygène
78%
Azote
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
Répartitions des autres composants de l'atmosphère
Ozone
0,0002%
Xénon
0,002%
Oxyde d'azote
0,01%
Hydrogène
0,01%
Krypton
0,03%
Néon
0,41%
CO2
7,6%
Vapeur d'eau
0%
91,9%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
Emissions de CO2 provenant
de combustibles fossiles
Récession
Choc
pétrolier
Choc
pétrolier
Très Grosse Récession
Récession
Guerre
Les émissions de CO2 provenant de combustibles fossiles ont été multipliées par plus de 4 depuis
1950, comme le PIB mondial. CO2 et PIB sont très fortement corrélés à la baisse aussi (AIE 2004)
Émissions anthropiques et évolution de la teneur
de l'atmosphère en CO2
2100 ?
Début de la révolution
industrielle
Concentration sur les
1000 dernières années
2005
(Source :Climate Change 2001,
the scientific Basis, GIEC)
1000
1800
2000
Concentration atmosphérique de CO2 sur les 400.000 dernières années (Source : Petit & al, Nature, 1999)
CO2 combustibles
fossiles
8%
5%
CO2 deforestation
18%
Methane
59%
Protoxyde d'azote
10%
Halocarbures
Répartition des émissions mondiales par nature de gaz en 2000,
hors ozone (GIEC, 2000)
Répartition des gaz à effet de serre
Source : GIEC, 2007
Répartition par gaz des émissions en France pour l année 2004
Répartition par gaz des émissions en France pour l'année 2004, une fois les puits pris
en compte. HFC, PFC et SF6 sont des gaz industriels appelés halocarbures.
Le méthane (CH4) et le protoxyde d'azote (N2O) représentent presque un tiers des
émissions.
Source : CITEPA, 2005
Répartition par activité des émissions en France pour l'année 2004, tous gaz à effet
de serre (sauf ozone) pris en compte. Il s'agit des émissions brutes On remarque que
la première source devient alors l'activité agricole au sens large.
Source : CITEPA, 2005
(*) le transport aérien international n'est pas pris en compte.
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
Les principaux gaz « à effet de
Gaz
Origine
H 2O
Vapeur d'eau
Évaporation
CO2
Gaz carbonique
Combustion Pétrole, Charbon, Gaz
CH4 Méthane; Gaz
Naturel
Décomposition anaérobie des molécules
organiques (Bovins, rizières, décharges )
ou pyrolyse des composés organiques
(exploitation des combustibles fossiles, feux)
N 2O
Engrais azotés - industrie chimique
Protoxyde d'azote
HFC PFC SF6
Hydrocarbures Fluorés
(CFC )
Gaz réfrigérants
Procédés industriels divers (expansion des
mousses plastique, composants
électroniques, appareillage HT, électrolyse
de l alumine )
O3
Pas d'émissions directe - photoréaction CH4
et NOx
Ozone
Gaz
H2O Vapeur d'eau
CO2 Gaz carbonique
CH4 Méthane
N2O Protoxyde
d'azote
HFC PFC SF6
Hydrocarbures Fluorés
"Durée moyenne de
résidence"
Semaines
100 ans
10-20 ans
120 ans
Jusqu'à plusieurs dizaines
de milliers d'années
Ces courbes reflètent la
durée de résidence des gaz
dans l atmosphère, qui va
parfois évoluer à l avenir
(notamment pour le CO2)
Forçage radiatif au cours du temps d une tonne de gaz
émise à l instant 0
(en années, axe horizontal : échelle logarithmique). Source : D.
Hauglustaine, LSCE
Le PRG (pouvoir de réchauffement global): un
indicateur par nature approximatif, mais qui permet l action
Gaz
Dioxyde de carbone
Méthane
Protoxyde d'azote
Hydrofluorocarbures
Perfluorocarbures
Chlorofluorocarbures
Formule
CO2
CH4
N2O
CnHmFp
CnF2n+2
CnClmFp
PRG relatif à 20 ans
1
62
275
40 à 9.400
3.900 à 8.000
4.900 à 10.200
PRG = équivalent CO2
PRG relatif à 100
ans
1
23
296
12 à 12.000
5.700 à 11.900
4.600 à 14.000
X
CO2
12/44 =
0.27
X 44/12 =
3.67
Gaz
Dioxyde de carbone
Méthane
Protoxyde d'azote
Perfluorocarbures
Hydrofluorocarbures
Hexafluorure de soufre
Formule
CO2
CH4
N2O
CnF2n+2
CnHmFp
SF6
C
Kg d'équivalent
carbone d'un kg de
gaz
0,27
6,3
81
1.500 à 3.200
3 à 3.000
6.055
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
?
?
?
HYPOTHESES
ECONOMIQUES ET
DEMOGRAPHIQUES
SCENARIOS
D EMISSIONS
(~40)
Emissions
GES
MODELES
CLIMATIQUES
(~15)
MODELE
CYCLE C
Concentration
en GES
CLIMAT
FUTUR
Qu est-ce qu un modèle ?
(Source : L. Fairhead, LMD/IPSL)
Premier réflexe avec un modèle : regarder
le passé
Comparaison de la température moyenne observée (rouge) et de celle simulée
(plage grise, enveloppe de 4 modèles) pour la période 1860-2000
(Source : GIEC, 2001)
Source : GIEC, Summary for Policymakers of the 4th assessment report
(working group 1), 2007
Source : GIEC, Summary for Policymakers of the 4th assessment report
(working group 1), 2007
Précipitation en 2080-2090
Source : GIEC, 4th assessment report (working group 1), 2007
Quelques degrés en plus qu aujourd hui,
cela arrive souvent ?
Apparition d homo sapiens sapiens
Une humanité de quelques millions de chasseurs-cueilleurs, vivant 20 à 25 ans en moyenne, voit la
température s élever de 5°C en 10.000 ans
Évolution de la température moyenne de l Antarctique sur les 400.000 années écoulées
(Petit et al., Science, 1999)
SOMMAIRE
1- Effet de serre
- Un sujet étudié depuis longtemps
- Principes et fonctionnement
- Origine
- naturelle
- humaine
- Le « forçage radiatif »
2 - Scénarios d évolution et modèles climatiques
3 - Changement climatique : quels impacts ?
Quels sont les impacts possibles
du changement climatique ?
Impossible de « prévoir » toutes les mauvaises surprises possibles :
la situation est inédite (pas de base de comparaison dans le
passé), l amplitude des conséquences (plus tard) dépend
directement de nos émissions (actuelles), et ces dernières sont
imprévisibles au sens strict,
Le système climatique est non linéaire, et possède donc des
seuils, dont le franchissement est synonyme de « catastrophe »,
mais dont l identification est souvent difficile voire impossible
Impact sur les écosystèmes (affaiblissement, disparition,
déplacement), naturels et domestiques (agriculture)
Augmentation du niveau des océans, évolutions des courants
marins (climats régionaux) et acidification de l eau
Modification des phénomènes extrêmes (concernant les
températures, les précipitations ou leur absence, le vent )
Impacts directs sur la santé humaine (vagues de chaleur ou de
froid, déplacement des zones endémiques de maladies ) et
indirects (insuffisance alimentaire, dictatures, guerres ).
Élévation du niveau des océans
(m)
(Climate Change 2001, the scientific Basis,
GIEC)
(années)
L eau montera sous l influence de la dilatation des océans et de la fonte des glaciers
continentaux:
Inondations de surfaces terrestres peu élevées (deltas, ..)
Salinisation possible des nappes phréatiques proches des côtes,
Dégâts plus en profondeur lors de tempêtes
SOMMAIRE
4- A qui la faute
5- Ce qu il faudrait faire
6- Ce qui est fait
7- Réserve mondiale de matière première
- Changements d'ordres de grandeur
- Des énergies fossiles pour combien de
temps
Les émissions de C02 dans le monde
Émission par habitant en équivalent Carbone par habitant en 1998
et « droits maximaux à émettre sans perturber le climat »
(Source UNFCCC pour les émissions par habitant)
SOMMAIRE
4- A qui la faute
5- Ce qu il faudrait faire
6- Ce qui est fait
7- Réserve mondiale de matière première
- Changements d'ordres de grandeur
- Des énergies fossiles pour combien de
temps
Émissions de GES et climat : focus sur le cycle du carbone
1 - Les stocks
En milliards de tonnes de carbone
Atmosphère : 750
Biosphère : 2360
Sols : 2/3
Végétation : 1/3
Océans : 38000
Lithosphère : 65 500 000
Émissions de GES et climat : focus sur le cycle du carbone
2 Les flux : naturels et anthropiques
Flux Naturels
En milliards de tonnes de carbone par an
Atmosphère
Atmosphère
61,5
60
92
Biosphère
Flux Anthropiques
1.0
90
Biosphère
Océans
0,8
Lithosphère
Émissions totales : 150 GtC
Séquestration : 153.5 GtC
Océans
6.0
0,04
Lithosphère
Émissions totales : 7 GtC
Séquestration : 0 GtC
Quel rôle pour les émissions anthropiques ?
Les carottages glaciaires, source d'avancées
majeures
A gauche, un carottier, à droite, un des morceaux de la carotte extraite à Vostok
(Images aimablement communiquées par Jean-Robert Petit , Laboratoire de Glaciologie de Grenoble)
Réduire de 5,2 % nos émissions de CO2
Par rapport aux quantités émises en 1990
Il faudrait réduire de 50% pour arriver à 3Gt
3 milliards de tonnes d'équivalent carbone pour 6 milliards
d'individus (en passe de devenir 7 à 9 d'ici à 2050), cela
représente, équitablement répartis, tout au plus 500 kg
d'équivalent carbone de CO2 par personne et par an
Soit un aller retour PARIS-NY en avion!!
Les 8 et 9 mars derniers à Bruxelles, les 27 États
membres de l Union européenne ont adopté un triple
objectif en matière de lutte contre le changement
climatique : réduire les émissions de gaz à effet de
serre de 20% par rapport à 1990 à l'horizon 2020,
gagner 20% en termes d'efficience énergétique et faire
passer la part des énergies renouvelables dans la
consommation totale d'énergie à 20% d'ici à 2020.
SOMMAIRE
4- A qui la faute
5- Ce qu il faudrait faire
6- Ce qui est fait
7- Réserve mondiale de matière première
- Changements d'ordres de grandeur
- Des énergies fossiles pour combien de
temps
Écart entre les é missions observé es en 2003 et l'objectif de Kyoto pour 2008 - 2012
Hydofluorocarbure
système de réfrigération (remplace les cfc),aerosol,mousse isolante
En données brutes, les pays les plus émetteurs de N2O(protoxyde d azote)
sont :
La France qui représente 23,8% des émissions totales de l'UE (15 Pays). Ces
émissions se répartissent principalement dans les domaines :
De la chimie organique basique pour 42%
Des fertilisants ou produits chimique inorganique pour 40%
Des installations de combustion pour 11%
Des raffineries pour 2,5%
Les origines des émissions de d'Hexafluorure de soufre
L'hexafluorure de soufre (SF6) est un gaz industriel très récent. C'est un gaz
purement anthropique, qui n'a donc aucune existence naturelle. Ces émissions sont
très faibles, et son usage limité à l'industrie électrique (pour les transformateurs).
PFC : PerFluoroCarbure
Groupe de Gaz à Effet de Serre utilisés dans la fabrication des semi-conducteurs,
comme solvants de nettoyage et agents d expansion. Composés fluorés contribuant
de manière importante au réchauffement climatique.
Comparaison entre les émissions brutes de CO2 par habitant en 1998 (CO2 seul,
sans les puits) et :
- la limite de 500 kg équivalent carbone par personne et par an, si l'objectif est de
diviser les émissions mondiales de CO2 par deux avec 6 milliards d'hommes sur
terre (trait horizontal bleu foncé)
- la limite si l'objectif est de diviser les émissions par trois, dans un monde où la
population serait passée à 9 milliards d'individus (trait rouge foncé).
. Même les Chinois sont déjà au-dessus de cette limite, mais pas tant que nous,
bien sûr.
Il saute aux yeux que l'économie "carbonée" n'est pas compatible avec la
préservation du climat.
D'après UNFCCC, INED, CSE
Un peu plus de 500 TWh d'électricité actuellement (1
TWh = 1 milliard de kWh). Dans ce total, 60 à 70 TWh
viennent de l'hydraulique (impossible à augmenter, tout
est équipé ou à peu près) ; 40 à 50 TWh viennent du
"fossile" (gaz, charbon, pétrole), qui produit du CO2 ;
l'éolien peut représenter 20 TWh tout au plus d'ici 10 à
15 ans, mais c'est une limite supérieure impossible à
dépasser tant que personne ne sait stocker l'électricité
en masse. Cela représente donc 120 à 140 TWh tout au
plus de "non nucléaire", et si on veut que le nucléaire
fasse uniquement 50% du total, on rajoute donc 120 à
140 TWh de nucléaire. Dans ce contexte, la
consommation électrique de la France devient donc de
240 à 280 TWh, soit la moitié de ce qu'elle est
actuellement.
Oui et non!!!
Source ADEME
Evolution par activité des émissions de CO2 seul (en
France) depuis 1960, en millions de tonnes équivalent
carbone.
Source ADEME
Source ADEME
SOMMAIRE
4- A qui la faute
5- Ce qu il faudrait faire
6- Ce qui est fait
7- Réserve mondiale de matière première
- Changements d'ordres de grandeur
- Des énergies fossiles pour combien de
temps
Premier changement d'ordre de grandeur
1 Nous sommes beaucoup plus nombreux
X 2 en 40 ans
X 6 en 200 ans
Deuxième changement d'ordre de grandeur
2 Notre consommation individuelle a augmenté très rapidement
1,80
Conso.
d énergie
hors
biomasse
en tep par
habitant
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
Sources diverses
0,60
0,40
0,20
2004
2000
1995
1990
1985
1979
1974
1970
1965
1960
1955
1950
1945
1940
1935
1930
1925
1920
1915
1910
1905
1900
1895
1890
1885
1880
0,00
Tep = Tonne Équivalent Pétrole
1 Tep = 7,3 barils = 11600 kWh = 1200 m3 de Gaz naturel = 3 tonnes de bois
Détail sur la consommation moyenne
par personne
Consom m a t ion a nnue lle m oye nne d' é ne r gie pa r ha bit a nt e n t e p
Luxembourg
9,4
7,8
USA
OCDE
4,7
4,5
France
UE
3,8
2,5
Moyen-Orient
Monde
1,7
Chine
1,1
Amérique du Sud
1,1
0,8
PED
Afrique
0,7
0,6
Asie (sauf Chine)
0
2
4
6
8
10
Source AIE
Corrélation entre consommation d'énergie et PIB / habitant
Consommation d'énergie et PIB par habitant
Consommation annuelle d'énergie par habitant en Tep
10,0
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
PIB / Habitant en K$
Source Banque Mondiale
SOMMAIRE
4- A qui la faute
5- Ce qu il faudrait faire
6- Ce qui est fait
7- Réserve mondiale de matière première
- Changements d'ordres de grandeur
- Des énergies fossiles pour combien de
temps
Quinquas
Quadras
L école maternelle de l an 2006
Prédiction du maximum de la production pétrolière mondiale selon les sources.
Le scénario de l AIE, basé sur la simple prolongation de la demande,
ne semble pas possible selon de nombreux opérateurs pétroliers
(Source : Total - 2004)
Milliards de tonnes
La réalité physique, c est qu il reste très peu de choses à découvrir !
(Sources diverses)
180
pétrole
161
gaz
160
charbon
140
126
120
109
93
100
80
58
60
51
50
37
40
20
8 7
14
6 10
3 4
10 10
9
6
11
1
0
Amérique
du Nord
Amérique
Centrale
et du Sud
Europe
Ancienne
URSS
Moyen
Orient
Afrique
Asie
Pacifique
Réserves prouvées de combustibles fossiles en milliards de Tep
(Source : BP Statistical Review, juin 2002)
Épuisement des réserves connues:
La plupart des sources d énergie et de matières
premières utilisées sont non renouvelables
Métaux rares
réserves/
exploitation
annuelle
(années)
Ressources
énergétiques
réserves/ exploitation
annuelle (années)
Zinc
26
Charbon
> 2OO ans
Cuivre
34
Pétrole
< 50 ans
Nickel
46
Gaz
naturel
< 50ans
L activité de conception vise à l élaboration
d un produit sur la base des cahiers des charges:
-Fonctionnel (caractérise
(caractérise le
le besoin
besoin et
et définit
définit
-Fonctionnel
toutes les
les contraintes
contraintes qui
qui en
en découlent)
découlent)
toutes
-Technique (( explique
explique comment
comment va
va se
se réaliser
réaliser
-Technique
le produit
produit en
en tenant
tenant compte
compte de
de lloutil
outil industriel
industriel
le
et de
de la
la stratégie
stratégie de
de llentreprise)
entreprise)
et
« .. Prise en compte d un nouveau critère de choix
dans la conception des produits »
L eco-conception:
-Est une
une démarche
démarche de
de conception
conception de
de produit
produit
-Est
et de
de son
son emballage
emballage
et
-Intègre la
la contrainte
contrainte «« environnement
environnement »»
-Intègre
-Vise àà réduire
réduire les
les impacts
impacts négatifs
négatifs du
du
-Vise
produit sur
sur «« ll environnement
environnement »»
produit
II-Qu est ce qui caractérise
l éco-conception?
Ecoconception = approche multi-étapes
intègre tout le cycle de vie du produit
( attention aux transferts de pollution!!)
1- Matières
premières
5- Fin de vie
2- Fabrication
4- Utilisation
3- Distribution
Source: thèse Mr Lepochat
Ecoconception = approche multi-critères
Intègre différents problèmes
environnementaux
Impacts
environnementaux
du produit tout au long
du cycle de vie
AIR
- effet de serre
- couche d ozone
- acidification
ETRES VIVANTS
- perte de
biodiversité
- impacts divers
- ecotoxicité/toxicité
DECHETS
SOL
- pollution des sols
- occupation des sols
EAU
- pollution
- eutrophisation
- consommation
RESSOURCES
- consommation
énergie, matières
AUTRES IMPACTS
-Bruit
-Odeurs
Comment
Commentestimer
estimer
les
produits
les produitsnocifs
nocifs
sur
surune
unevie
vieentière?
entière?
Entrées :
Energie
Matériaux
Fabrication,
livraison
Transport
Ressources
terrestres
ACV
ACV
Production
de matériaux
Utilisation
du produit
Polluants :
CO2, CO
NOx, SOx
particules,
déchets toxiques
Elimination
du produit
Quelles sont
sont les
les raisons
raisons qui
qui peuvent
peuvent pousser
pousser
Quelles
un industriel
industriel àà mettre
mettre en
en uvre
uvre une
une démarche
démarche
un
éco-conception?
dd éco-conception?
Directives «fin de vie » et élargissement de la notion
« pollueur-payeur » au travers de la REP ( VHU,DEEE
et LSD )
REACH : Un nouveau cadre réglementaire pour les
substances
EuP:(Energy-using Product) établissant un cadre pour
la fixation d exigence en matière d éco-conception
applicables aux produits consommateurs d énergie
(Directive 2005/32/CE)
Directive « emballage »
RoHS La nouvelle directive "RoHS" prévoit une
utilisation strictement limitée, à partir du 1er juillet
2006, de quatre métaux lourds et deux retardateurs
La prévention des déchets
La valorisation non polluante des déchets
- Réutilisation
- Recyclage/ valorisation matière
- Valorisation énergétique
- Mise en décharge
L amélioration des performances
environnementales de tous les opérateurs
concernés au cours du cycle de vie du produit
Limiter l utilisation de substances dangereuses
Réutilisation: Toute opération par laquelle les
composants d un produit servent au même usage que
celui pour lequel ils ont été conçus.
Recyclage: Traitement dans un processus de
production de déchets, soit en vue de la même utilisation
que celle d origine, soit à d autres fins, mais à
l exclusion de la valorisation énergétique
Valorisation énergétique: Utilisation de déchets
combustibles en tant que moyen de production
d énergie, par incinération directe avec ou sans autres
déchets, mais avec récupérateur de chaleur
Principe: les producteurs sont responsables
(matériellement et/ou financièrement) des
conséquences environnementales de leurs
produits d un bout à l autre de leur cycle de vie:
- en aval pour le traitement et l élimination
- en amont, dans le processus de sélection
des matériaux et de conception des produits
Valoriser en fin de vie
Reprise gratuite, organisation de la collecte, prise en
charge des coûts de dépollution et de traitement dans
des installations autorisées
Minimum de 85% en poids par véhicule et par an dès
janvier 2006
Minimum de 95% en poids par véhicule et par an dès
janvier 2015
Information pour le démontage ( identification des
matériaux et composants, localisation des substances
dangereuses, procédures de démontage, stockage,
vérification des composants)
Limiter l utilisation de substances dangereuses
Substitution du Pb, Hg, Cd et Cr6
Intégrer une part croissante de matériaux recyclés
Publication d informations annuelles
Directive 2000/53/CE dite « VHU » et decret 2003-727
relatif à la construction des véhicules et à l élimination
des véhicules hors d usage
Les broyeurs et les centres de regroupement, ainsi que
les démolisseurs lorsqu'ils ont accepté la prise en
charge des véhicules, ne peuvent facturer aucuns frais
aux détenteurs qui leur remettent un véhicule hors
d'usage à l'entrée de leurs installations à moins que le
véhicule soit dépourvu de ses composants essentiels,
notamment du groupe motopropulseur, du pot
catalytique pour les véhicules qui en étaient équipés lors
de leur mise sur le marché ou de la carrosserie, ou qu'il
renferme des déchets ou des équipements non
homologués qui lui ont été ajoutés et qui, par leur nature
ou leur quantité, augmentent le coût de traitement des
véhicules hors d'usage.
Directive 2002/96/CE dite « DEEE » et decret 2005-829
relatif à la composition des EEE et à l élimination des
déchets issus de ces équipements.
Chaque Français produit actuellement entre 13 et
15 kg par an de ces déchets, dont près de 90%
sont incinérés ou enfouis sans autre forme de
procès, selon l'Agence de l'environnement et de la
maîtrise de l'énergie (ADEME 2004).
Directive 91/157/CEE modifiée relative aux piles et
accumulateurs et décret 99-374
Article 7 du décret du 12 mai 1999
Toute personne physique ou morale qui fabrique, importe, introduit,
distribue sous sa propre marque des piles ou des accumulateurs est tenue
de reprendre ou de faire reprendre, dans la limite des tonnages qu'elle a
elle-même fabriqués, importés, introduits ou distribués sous sa marque, les
piles ou accumulateurs usagés collectés par les distributeurs, d'une part, et
par les communes ou leurs groupements, d'autre part, lorsque lesdites
communes ou lesdits groupements ont procédé à la collecte séparée des
piles et accumulateurs usagés et les ont assemblés en lots de
caractéristiques identiques; ces mêmes personnes sont, en outre, tenues
de valoriser ou de faire valoriser, d'éliminer ou de faire éliminer les piles et
accumulateurs qu'elles ont repris.
Les prescriptions édictées à l'alinéa précédent s'appliquent également à
toute personne physique ou morale qui incorpore dans des appareils des
piles ou accumulateurs, ou qui importe ou introduit des appareils contenant
des piles ou des accumulateurs.
Restriction of Hazardous Substances (RoHS)
Directive adoptée et publiée, est effective
L industrie doit être conforme: 1 juillet 2006
Pays membre doivent assurer que les nouveaux
équipements E&E ne contiennent:
Plomb
Cadmium
Mercure
Hexavalent chromium
PBB (Polybrominated biphenyls)
PBDE (Polybrominated diphenyl ethers
Produits sujets à la directive:
Équipement IT & Télécommunications
Outils électriques et électroniques
Équipement consommateurs & éclairage
Electromenagers
Équipement sportif et jouets
Distributeurs automatiques
Produits exonérés:
Outils industriels stationnaires de grande
échelle
Équipement E &E mis à la vente avant
01/07/06
Appareils médicaux
Outils de monitoring et control
Pièces d échange
Objectifs
-Définir des exigences pour la conception des équipements dont le
fonctionnement normal requiert de l énergie. Ces exigences visent à
réduire l impact environnemental du produit.
Contraintes générales
-Évaluer le profil environnemental du produit sur l ensemble de son
cycle de vie.
-Prendre en compte les résultats de ces évaluations pour améliorer
le profil environnemental du produit
-informer des choix de conception liés à la prise en compte du profil
environnemental du produit.
REACH
Substances chimiques
Existantes
Nouvelles
Commercialisées avant 1981 Commercialisées après 1981
Evaluation des risques
Evaluation des risques
santé-environnement
santé-environnement
quand production >1000 t/an quand production >10kg/an
REACH
REACH = acronyme anglais pour enRegistrement Evaluation
Autorisation des substances Chimiques
Applicable à la fabrication, à l importation, à la mise sur le
marché ou à l u t ilisa t ion de su bst a n ce s > 1 t / a n
30 000 substances chimiques sur le marché sont concerné es
La situation actuelle :
40 directives plus ou moins cohérentes
250 à 300 substances nouvelles par an en Europe contre
2000 par an aux USA
En r e gist r e m e n t pr ogr e ssif
Enregistrement
préalable
Pré-enregistrement
(12 à 18 mois après
l entrée en vigueur)
Délai pour
l enregistrement
> 1000 t/an
CMR 1&2 > 1 t/an
R50-53 > 100 t/an
Délai pour
l enregistrement
> 100 t/an
Délai pour
l enregistrement
1 - 100 t/an
Liste
1 mois max.
Substances « nouvelles » => enregistrement « immédiat »
dès 1 an après la date d'entrée en vigueur
Délai
2007
Ent
ré
vigu e en
eur
2010
3a
ns
2013
6a
ns
2018
11
ans
Certains pays
pays ,dont
,dont ceux
ceux de
de ll Europe
Europe du
du nord
nord
Certains
sont très
très sensibles
sensibles aux
aux critères
critères
sont
environnementaux
environnementaux
Des marché
marché se
se gagnent
gagnent grâce
grâce àà la
la maîtrise
maîtrise des
des
Des
aspect environnementaux
environnementaux
aspect
Les marchés
marchés asiatiques
asiatiques sont
sont également
également très
très
Les
sensibles àà la
la prise
prise en
en compte
compte des
des aspect
aspect
sensibles
environnementaux
environnementaux
Coût de
de traitement
traitement des
des produits
produits en
en fin
fin de
de vie
vie
Coût
(collecte, réemploi,
réemploi, recyclage,
recyclage, valorisation,
valorisation,
(collecte,
élimination)
élimination)
Supportés par la collectivité et par les
professionnels
Depuis 1993 est élaboré,au sein de l ISO (organisation
internationale pour la normalisation) un ensemble de
normes sur les bonnes pratiques de management de
l environnement pour répondre aux besoins des
entreprises souhaitant s engager dans des démarches
volontaires d amélioration.
LES NORMES DE LA SERIE 14000
Y REPONDENT
V Les déclarations environnementales
Ecolabel
Autodéclaration
Ecoprofil
Declaration
environnementales
de type I
Declaration
environnementales de
type II
Declaration
environnementales
de type III
BtoC
BtoC
BtoB et/ou BtoC
Normes:14024
Normes: 14021
Normes: 14025
Certification:oui
Certification: non
Produit:elligible (liste)
Produit:tout bien ou
service
Certification:
vérification par une
tierce partie
Durée: suivant audit
Redevance:oui
Durée: indéterminé
Redevance:non
Produit:tout produit
ou service
Durée: indéterminé
Redevance:non
Objectifs: Promouvoir la conception,la
commercialisation et l utilisation de
produits à moindre impact
Informer les consommateurs de l impact
des produits sur l environnement
Eco label européens
NF- Environnement
Produit contenant
65%de produit
recyclé
Produit recyclable
A éviter, ne veut
rien dire
En regardant
regardant les
les produit
produit suivants,
suivants, êtesvous
êtesvous
En
capable de
de dire
dire lesquels
lesquels ont
ont le
le moins
moins dd impact
impact
capable
sur ll environnement
environnement et
et pourquoi?
pourquoi?
sur
faut une
une méthodologie
méthodologie
IlIl faut
faut des
des indicateurs
indicateurs
IlIl faut
ANALYSE DU
DU CYCLE
CYCLE DE
DE VIE
VIE
ANALYSE
ANALYSE DU
DU CYCLE
CYCLE DE
DE VIE
VIE
ANALYSE
Méthode normalisée basée sur la comptabilisation des
flux matière et d énergie entrant et sortant d un système
ayant pour objet:
1.
D évaluer de manière quantitative les impacts potentiels
d un produit sur l environnement sur l ensemble de son
cycle de vie
2.
D identifier leurs origines
3.
De proposer des axes prioritaires d amélioration sur la
base de données chiffrées
Définitiondes
des
Définition
objectifset
etdu
du
objectifs
champsddétude
étude
champs
ISO-14041
-14041
ISO
Analysede
de
Analyse
inventaire(ICV)
ICV)
llinventaire(
Interprétation
Interprétation
ISO-14043
ISO-14043
ISO-14041
ISO-14041
Évaluationde
de
Évaluation
impact(EICV)
(EICV)
llimpact
ISO-14042
ISO-14042
Applications
Applications
Définitiondes
desobjectifs
objectifset
etdu
duchamps
champsddétude
étudeET
ETde
deLLICV
ICV
Définition
ISO-14041
-14041et
et ISO-14042
ISO-14042
ISO
Les fonctions du système de produits ou des
systèmes dans le cas d études comparatives
L unité fonctionnelle
Les frontières du système de produits
Les exigences portant sur les données
Les hypothèses
Les règles d affectation
Les types d impacts et les méthodologies
d évaluation de l impact et l interprétation
ultérieure à utiliser
L objectif d une unité fonctionnelle est de fournir
une référence à laquelle les entrants et les
sortants sont liés. Cette référence est
nécessaire pour assurer la comparabilité des
résultats d une ACV
exemple:
une peinture
sac de caisse carrefour
Quelle est l unité fonctionnelle???
Ou arrêter les frontières d un système?
Exemple: production agricole
en sus des émissions liées à l utilisation du
tracteur, faut il prendre en compte la
fabrication du tracteur, la fabrication des
machines qui ont permis de le fabriquer,
puis les machines etc.
Les limites du système doivent recouvrir la même réalité
fonctionnelle dans les différents scénarios.
Sont retenus dans le système l ensemble des processus
qui contribuent à plus de X% de la masse des intrants.
Entre 0 et 5% suivant les cas
Une fois les données récoltées il faut vérifier
certains point
La portée géographique et temporelle des données,c est-à-dire la
région et la période pour laquelle les données sont valables.
Les limites du système (« berceau à la tombe » ou berceau aux
porte de l usine ») couverte par les données.
La qualité et les lacunes des données ainsi que des indications sur
d éventuels contrôles des données.
Les sources considérées.
Les incertitudes sur la pertinence des données.
Comment procéder quand le système génère
plusieurs produits?
Auxquels attribuer les flux?
Matières premières
PROCEDE DE
PRODUCTION DE BLE
Paille
Émissions et
résidus
blé
QUI VA ENDOSSER LES FLUX: la paille ou le blé et dans quelle proportion?
Si l ACV ne s intéresse qu au blé, nous serons
contraint de ramener le système à produits
multiples à un système équivalent à produit
unique.
ET LA CELA SE COMPLIQUE!!!
La norme dit:
Éviter l allocation, soit par subdivision des processus
soit par extension du système et bonus.
Attribuer les émissions et matières premières aux
différents coproduits
Utiliser l allocation financière ou fonctionnelle
Problème:
comment comparer une émission de
plomb dans l eau à une émission de CFC
dans l air?
Une substance va être comparée aux
autres substances sur la base de sa
capacité à endommager l environnement
Les méthodes d analyse de l impact vont modéliser
les voies d impact des différentes substances et
relier, chaque données d inventaire à ses
dommages environnementaux potentiels
Résultats
d inventaire
Catégories
intermédiaires
Catégories de
dommages
Toxicité
humaine
Ressources
naturelle abiotique
Destruction
d ozone
Eutrophisation
Changement
climatique
Ecotoxicité
ressources
Santé humaine
Qualité des
ecosystèmes
Les trois étapes de l analyse de l impact
La classification
des émissions
et des
extractions
La
caractérisation
intermédiaire
La
caractérisation
des dommages
IL EXISTE PLUSIEURS METHODES
D ANALYSE
CML
EDIP97
IMPACT2002
ECOFACTEUR
Interprétation
Interprétation
ISO-14043
-14043
ISO
Étape de l ACV qui a pour but d identifier les étapes du cycle de
vie sur lesquelles il faut intervenir pour réduire les impacts sur
l environnement:
Analyse des résultats obtenus
Conclusion déduite
Limites de l étude
Recommandations
Acidification des sols
Rejet dans l eau de substances
dangereuses
Eutrophisation des eaux
Dans le dispositif retenu, chaque entreprise reçoit de l Etat un permis d émettre
une certaine quantité de gaz carbonique chaque année. Si ses investissements
lui permettre d être en deçà des quotas alloués, elle peut alors vendre son
surplus de droits à polluer dans une « Bourse du carbone ». A l inverse, les
entreprises qui ne respectent pas leurs allocations peuvent se procurer des
permis supplémentaires sur ce marché. A défaut, elles se verront infliger des
pénalités (40 euros par tonne de CO2 en Europe) qui ne les dispensent pas de
remplir leurs obligations.
La quantité de pigment blanc est réduite
tout en continuant à garantir un
recouvrement suffisant
Les pigments sont produits selon des
critères écologiques rigoureux
Le produit libère moins de solvants
Le produit ne contient pas de métaux
lourds ni de substances toxiques ou
cancérogènes
65%
L écoconception : quels outils ?
E
T
A
P
E
S
Tous les critères, toutes les étapes :
exemple de l ACV complète
CRITERES
Une sélection de critères par
étape : exemple de l ESQCV
Un critère sur toutes les étapes :
exemple de l ACV monocritère
Résultats principaux de l ACV :
Consommation d énergie / vie entière
Consommation d eau
Emission de CO2, NOx, SOx etc
Particules
Les injecter dans des
eco-indicateurs ?
Résidus toxiques
...
Qu est supposé faire un concepteur avec des chiffres ?
Le LCA complet est gourmand en temps, onéreux, et demande un haut niveau
de détails et par-dessus tout est subjectif voir incertain
80% des coûts environnementaux sont déterminés à la conception alors
que beaucoup de décisions restent flexibles
Etape 1: Trouver une solution combinant coût acceptable et précision
adéquate pour guider la prise de décision
Augmentation des détails, coûts et délais
-
LCA
simplifié
LCA
complet
Estimer les contributions de chaque phase
Délimiter les sous-systèmes (composants)
Déterminer les
Importances relatives
Se focaliser sur les contributions principales ; ignorer
les plus insignifiantes
Approximer, mais :
des conclusions précises ne peuvent être tirées de données imprécises
Etape 2 : choisir une mesure unique de la contrainte
Protocole de Kyoto (1997): accord international pour réduire les gaz à effet de serre
Projet de directive UE 2003/0172 (COD):
Mise en place d un cadre pour la définition des paramètres écologiques de
conception pour les produits consommateur d énergie (Energy-Using Products EuPs)
Les fabricants de EuPs doivent démontrer qu ils ont pris en compte la
consommation d énergie pour :
Les matériaux
La fabrication
L emballage, le transport et la distribution
L utilisation
La fin de vie
Pour chaque phase, la consommation d énergie doit être estimée. Les
étapes pour la minimiser doivent être identifiées .
Solution pratique : utiliser le CO2 ou l Energie
Consommation d énergie de biens courants
Quelle phase est prépondérante ? Approximate breakdown (Bey, 2000):
Exemples
d EuPs
MAIS la maintenance?
Le sèche-cheveux
Les sous-systèmes
Materiaux
Materiauxet
etfabrication
fabrication
Transport
ABS
Injection
180
ABS
Injection
180gg
Nylon
Injection
80
Nylon
Injection
80gg
Cuivre
Tréfilage
20
Cuivre
Tréfilage
20gg
Fer
Laminage
40
Fer
Laminage
40gg
Nichrome
77 gg
Nichrome Drawn
Drawn
Alnico
ME
Alnico
ME uvre
uvrepoudres
poudres 22
22gg
PVC
Moulage
13
PVC
Moulage
13gg
Muscovite
18
MuscovitePressé
Pressé
18gg
10,000 km, mer ou air
Puissance
Radiateur
Ventilateur
1.7 kW
0.15 kW
Cycle de fonctionnement
5 min par jour, 300 jours/an, 3 ans
Entrées :
Matériaux et quantités approx.
Puissance et fréquence d utilisation
Distance et mode de transport
Autres besoins d énergie
Depuis la base de données :
Energie de production des mat / kg
Energie de fabrication / kg
Quantifier les énergies de transport :
Trans. maritime, MJ / tonne . km
Trans. aérien , MJ / tonne . km
etc.
Transport
(air freight)
Les composants
L ionisateur
L objectif :
Puissance
Diviser le temps de séchage
par 2
Décharge de gaz > 0.01 kW
Entrées utilisateur
Matériaux
corps en PE
bouchon en PP
38 g
5g
Fabrication
corps en PE moulé 38 g
bouchon en PP moulé 5 g
Utilisation
Réfrigération
Transport
5 jours
200 km
Energie
Energiematériaux
matériauxMJ
MJ/ /kg
kg
énergie
énergiede
deproduction
production/ /kg
kg
Energy
Energyde
demise
miseen
enforme
forme/ /kg
kg
Transport,
Transport,MJ
MJ/ /tonne.km
tonne.km
Transport
Transportmaritime
maritime 0.11
0.11
Péniche
Péniche(rivière)
(rivière) 0.83
0.83
Trans.
Trans.ferroviaire
ferroviaire 0.86
0.86
Trans.
0.9
Trans.routier
routier
0.9 1.5
1.5
Trans.
8.3
Trans.aérien
aérien
8.3 15
15
3
Réfrigération,
Réfrigération,MJ
MJ/ /m
m3.day
.day
Elimination
Transport
Recyclé ?
Besoins
100 km
Oui
o
Réfrigération
oC)
Réfrigération(4(4C)
o
Congélation
oC)
Congélation(-5
(-5C)
10.5
10.5
13.0
13.0
Polyéthylène (PE) - (CH2-CH2-)n
Propriétés Générales
Masse volumique
939 Prix
1.3 -
960 kg/m3
1.45 US $/kg
Propriétés Mécaniques
Module d Young 0.6 Limite élastique
17.9
Résist. en traction
20
Elongation
200 Dureté Vickers5.4 Ténacité
1.4
GPa
29 MPa
45 MPa
%
HV
1.7 MPa.m1/2
Propriétés Thermiques
Temp max de service 100
Expansion thermique 126
Chaleur spécifique
1810
Conductivité therm. 0.4
0.9
800
8.7
-
Attention danger d interprétation, ici,
nous parlons de kg de CO2 et non de
kg éq carbone: 0,551 KG éq C par Kg
de PE
Propriétés env. : production
Energie de prod.
77 Dioxyde de carbone 1.9 -
85 MJ/kg
2.2 kg/kg
Recyclable ?
-
Propriétés Electriques
Résistivité
3 x 1022Constante diélectrique 2.2 -
120
198
1880
0.44
C
10-6/K
J/kg.K
W/m.K
3 x 1024
2.4
.cm
Conception thermo-mécanique
Propriétés env. : mise en forme
Injection / soufflage
Extrusion de polymères
12 - 15 MJ/kg
3 - 5 MJ/kg
Notes environnementales. PE est conforme
FDA, non toxique et peut être implanté dans le
corps humain (valves cardiaques, logement col du
fémur ds hanches artificielles, artères artificielles).
Aspects énergie/CO2 de la conception
Tabler
Et. de la cons d énergie
au cours de la vie
Modifications du
système?
Fabrication
Utilisation
Fin de vie
Energie
Production
Ensuite considérer :
Production
Fabrication
Minimiser:
Minimiser :
énergie de prod
énergie du
procédé
émission de CO2
émission de CO2
Utilisation
Minimiser :
masse
pertes joule
pertes
électriques
Fin de vie
Choisir :
recyclable
matériaux non
toxiques
Evolution constatée des émissions mondiales du seul CO2 provenant des
combustibles fossiles, en millions de tonnes de carbone. Le lien entre développement
industriel et émissios de CO2 est manifeste, et fonctionne dans les deux sens : la
récession qui a frappé les pays de l'Est après la chute du Mur de Berlin a engendré
une baisse massive de leurs émissions (Eastern Europe sur le graphique).
Source : Marland, G., TA. Boden, and R. J. Andres, 2003. Global, Regional, and
National Fossil Fuel C02 Emissions. In Trends: A Compendium of Data on Global
Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory,
U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., United States
Objectif
aide au recrutement d un cadre dont la mission est au moins à
50% environnementale (exemple: recrutement en vue d une
démarche d éco-conception dans l entreprise)
Conditions
projet structurant pour l entreprise,
création d une nouvelle mission en environnement,
emploi de niveau Bac+2 minimum
Subvention
plafonnée à 30 000 euros dans la limite de 50% des coûts
salariaux, de la première année
2- Enjeux économiques
rationalisation des coûts
développement des exigences des
clients
(dont marchés publics SNDD)
3- Enjeux concurrentiels
Nouvel avantage compétitif
Développement des déclarations produits
(Norme ISO14025)
Texte
Loi Barnier
02/02/1995
Secteur
d activité
concerné
Tous
Objectifs
Principe d action préventive et de correction
Décret 20/07/1998
en application
Directive 1994
Emballages
Livre vert UE IPP
Politique Intégrée
de Produit, 2001
Tous
Décret 01/08/2003
en application de
la Directive 2003
Construction
automobile
Prise en compte de l environnement au niveau
de la construction et élimination des véhicules
Décret 20/07/2005
en application
directives DEEE et
ROHS 2002
Directive EuP
2005
Equipements
électriques et
électroniques
Exigences en terme de composition de produit
et d élimination
Produits
utilisateurs
d énergie
- réduction à la source
- minimisation substances dangereuses
- aptitude à la valorisation ou réutilisation
Inciter le développement du marché des
produits écologiques
Formalisation de la prise en compte des
principes d écoconception
1- Enjeux réglementaires
- Développement de la réglementation
sous la pression des directives
européennes
- Concerne progressivement tous les
secteurs d activité
Tendance de fond matérialisée par
des préconisations significatives
- Pacte Mondial, 2000, ONU
- Stratégie Européenne de
Développement Durable, 2001
- Stratégie Nationale du
Développement Durable, 2003