CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES
III. Analyse du Cycle de Vie
3. Choix des bases de données d’ACV utilisées
Lors de la réalisation de l’inventaire du cycle de vie d’un produit ou d’un procédé, il est important de faire la distinction entre les systèmes/données dits de premier plan ou primaires (foreground system/data) et les systèmes/données d’arrière-plan ou secondaires (background system/data). Cette distinction peut permettre de différencier les règles de modélisation et les exigences en termes de qualité des données.
Le système de premier plan est constitué de processus qui sont sous le contrôle des parties prenantes pour lesquelles l’ACV est effectuée. Ils sont appelés processus de premier plan. Les données associées sont appelées données de premier plan. Le système d’arrière-plan est composé des processus sur lesquels aucune influence directe ne peut être exercée par les parties prenantes pour lesquelles l’ACV est effectuée. De tels processus sont appelés processus d'arrière- plan. Les données associées sont appelées données d’arrière-plan13.
Le système de premier plan est donc constitué de toutes les données primaires en lien avec les procédés qui sont en lien direct avec la conception du produit final étudié. Ce sont des données précises fournies par les différentes parties prenantes reliées au système étudié. Les données issues du système d’arrière-plan sont des données moyennes représentant le mix qui constitue le marché auquel est lié le produit. A titre d’exemple, les données liées à la production d’utilités (produits chimiques généraux, électricité, etc.) sont des données d’arrière-plan. Si les données de
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premier plan doivent être le plus précises et spécifiques possibles, il est possible de déterminer les données d’arrière-plan à l’aide de bases de données spécialisées en ACV.
Ces travaux de thèse sont réalisés en utilisant les données issues de la simulation de procédés comme données de premier-plan tandis que les données d’arrière-plan sont issues des bases de données d’ACV.
Il existe de nombreuses bases de données permettant de faciliter la phase de réalisation de l’inventaire du cycle de vie. Néanmoins, il convient de choisir soigneusement quelle base de donnée utiliser, car il existe de nombreuses différences entre deux fiches d’inventaire de procédés ou de produits identiques, mais provenant de deux bases de données différentes. La figure 7, basée sur des travaux réalisés par Corrado et al. (2018)14, dresse une comparaison des systèmes
de premier plan et d’arrière-plan de trois fiches d’inventaires équivalentes mais provenant de bases de données différentes. Les fiches comparées représentent la préparation d’un terrain en vue d’une culture agricole. Les fiches d’inventaire proviennent de deux bases de données spécialisées du secteur agricole (Agribalyse15,16 et Agri-footprint17) et de la base de données généraliste
Ecoinvent18,19. Il est important de noter que la base de données Agri-footprint ne considère pas les
impacts environnementaux causés par les infrastructures, les machines, ni ceux générés par la production des semences agricoles et par les pesticides. Les bases de données Agribalyse et Ecoinvent prennent, quant à elles, ces processus en compte dans leur fiche d’inventaire. Cet exemple illustre donc la nécessité de choisir avec soin les fiches d’inventaire issues de bases de données d’inventaires de cycles de vie et de connaitre avec précision les processus impliqués ou non dans ces fiches d’inventaire afin de ne pas omettre des étapes potentiellement génératrices d’impacts sur l’environnement.
Figure 7. Comparaison des systèmes de premier plan et d'arrière-plan de la préparation d'un champ issus des bases de données Agribalyse, Agri-footprint et Ecoinvent. Les cases blanches représentent les processus inclus
dans la fiche d'inventaire à l’inverse des cases grises. Inspiré de Corrado et al. (2018)14.
Il existe de nombreuses bases de données spécifiques, qui peuvent être classées selon des régions ou des secteurs d’activités (World Food LCA database pour les ACV d’aliments, Quantis water database pour les consommations d’eau, etc.). Il existe également des bases de données généralistes, plus globales.
Le tableau 2 présente une comparaison des différentes bases de données généralement utilisées lors de la réalisation d’inventaires du cycle de vie. Les caractéristiques principales de ces bases de données, telles que leur région de validité ou bien le secteur industriel qu’elles représentent sont également détaillés.
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Au cours de ces travaux de thèse, deux bases de données ont été utilisées : Ecoinvent v3.3 et 3.4 et Agribalyse v1.3. En effet, Ecoinvent est la base de données la plus utilisée, qui réunit le plus grand nombre de fiches d’inventaire à ce jour. De plus, de nombreuses données spécifiques au territoire français et aux marchés européens sont accessibles. Lors de la réalisation des Analyses de Cycle de Vie, les données françaises ont été utilisées lorsqu’elles étaient disponibles. Sinon, les données issues du marché européen ou mondial ont été utilisées. Enfin, les processus unitaires ont été utilisés plutôt que les processus systèmes, afin d’obtenir un plus grand niveau de détail lors de l’interprétation des résultats et de l’identification des étapes les plus génératrices d’impacts. En effet, pour les données systèmes, les données d’arrière-plan sont aggrégées, à la différence des données unitaires. La base de données Ecoinvent comprend 3 systèmes de données différents19,20 :
APOS : Il s’agit du système par défaut. Ce modèle de données repose sur l’utilisation des données moyennes d’approvisionnement d’un produit (du marché) et sur l’allocation pour convertir des jeux de données multi-produits en jeux de données mono-produit. Le modèle attribue économiquement les produits et les sous-produits de référence, en fonction de la valeur marchande des produits. APOS alloue une partie des impacts de la production et du traitement des déchets aux matériaux recyclés.
Cut-off : La différence avec le modèle APOS est que le modèle Cut-off ne prend en compte aucun avantage lié au recyclage d’un matériau. Dans ce modèle, les matériaux recyclables sont mis à la disposition des processus de recyclage, ce qui signifie que les matériaux secondaires (recyclés) ne supportent que les impacts des processus de recyclage. Le modèle n'accorde aucun crédit lié au recyclage aux systèmes ayant produit initialement les déchets recyclés par la suite.
Conséquentiel : utilise différentes hypothèses de base pour évaluer les conséquences d'un changement dans un système existant.
Ces trois systèmes sont basés sur les mêmes données issues de processus industriels mais bénéficient de différents choix de modélisation. Ces travaux de thèse sont intégralement réalisés à partir du système de données APOS.
Jolliet et al. (2010)12 estiment qu’il est préférable de ne pas utiliser simultanément plusieurs bases
de données, couvrant des périmètres géographiques différents, afin de ne pas générer d’incertitudes supplémentaires. Toutefois, le choix d’utiliser également la base de données Agribalyse a été fait. Il s’agit d’une base de données spécialisée sur les impacts environnementaux liés aux productions agricoles Françaises. Les impacts liés aux pesticides et fertilisants ont été actualisés et documentés. Ainsi, face à l’enjeu crucial des impacts environnementaux de l’amont agricole lors de la mise en place d’une bioraffinerie, il nous est apparu pertinent d’utiliser les fiches de données d’inventaire les plus conformes à la réalité.
95 Nom de la base de données Version Périmètre géographique Secteur d’activités Nombre de processus Remarques
Agri-footprint17 4.0 Mondial Agriculture
Elevage 2 918
3 versions différentes selon l’allocation (massique, énergétique, économique).
Agribalyse15 1.3 France Agriculture
Elevage 1 662
Allocation économique par défaut, sauf pour la production animale (allocation biophysique). Base de données publique.
Ecoinvent18,19 3.4 Mondial Généraliste 17 628
3 versions différentes (Apos, Cut-off et conséquentielle).
Distinction entre fiches System et Unit. Nombreuses données spécifiques par pays.
ELCD21 3.2 Européen Généraliste 662
Distinctions entre Europe des 15, des 25, des 27, reste de l’Europe.
Base de données publique. EU & DK Input Output
Database22 1.0 Européen Généraliste 277
2 choix de fiches d’inventaire : Danemark et Europe des 27.
Base de données pour approche Input-Output. Industry Data 2.0 2.0 Mondial Généraliste 322 Précision à l’échelle continentale (Europe, USA,
Asie…).
LCA Food DK23 1.0 Danemark Agriculture 671
Pas de distinction entre les différents types de terrain.
Les produits chimiques, les pesticides et métaux lourds ne sont pas pris en compte. Swiss Input Output
Database24 1.0 Suisse Généraliste 154 Base de données pour approche Input-Output.
USA Input Output
Database 1.0 Etats-Unis Généraliste 424 Base de données pour approche Input-Output.
USLCI25 2.7 Etats-Unis Généraliste 5 224 Base de données publique.
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