Développements au niveau spatial

Les considérations spatiales se sont développées dans la méthode ACV depuis ses débuts. La pertinence de la considération de différents aspects spatiaux a d’ailleurs été un sujet de discussion dès que la méthode a été développée (Potting and Hauschild 2006). Les experts du domaine n’étaient, en effet, pas tous d’accord sur l’importance de désagréger les systèmes globaux au niveau spatial puisque ce travail complexifie nécessairement la modélisation ACV. Le travail supplémentaire de désagréga- tion lié à une complexification importante et une augmentation du temps de recherche d’informations doit donc être justifié.

Importance des spécificités spatiales

La justification de la considération des spécificités spatiales s’est construite à partir d’exemples démontrant des différences notables entre certains résultats d’études ACV considérant ou ne considérant pas ces différences pour la modélisation des systèmes et des impacts environnemen- taux. Le tableau 2-2 présente des publications décrivant quelques-unes de ces études.

Tableau 2-2 : Liste d’études soulignant l’importance des spécificités spatiales dans les résultats d’ACV

Références Titres

(Potting and Blok 1995) Life cycle assessment of four types of floor covering (Ross and Evans 2002) Excluding Site-Specific Data from LCA Inventory (Moriguchi and Terazono 2000) A simplified model for spatially differentiated impact

assessment of air emissions (Nigge 2001)

Generic spatial classes for human health impacts, part II: Application in an Life Cycle assessment

of natural gas vehicles

(Finnveden and Nilsson 2005) Site-dependent Life-Cycle Impact Assessment in Sweden

(Bellekom et al. 2006) Feasibility of Applying Site-Dependent Impact As- sessment of Acidification in LCA

(Yi et al. 2007)

Development of the Interregional I/O Based LCA Method Considering Region-Specifics of Indirect Effects in Regional Evaluation La première raison identifiée expliquant l’importance de la variabilité des effets des flux élé- mentaires dans différentes régions est liée à la sensibilité de l’environnement qui dépend d’une multi- tude de paramètres. Cet aspect était d’ailleurs déjà souligné dans les premières études ACV des années 90 (Alting et al. 1997; Potting and Blok 1995). Les aspects variables d’un site peuvent se définir sous différentes catégories comme la géologie, la topographie, la couverture du terrain et les conditions météorologiques (Reap et al. 2008).

2-10 Chapitre 2 : Méthode ACV

Plus récemment, une importante variabilité des facteurs d’ingestion « intake fraction » en fonction de la spatialisation des émissions de substances a été démontrée pour l’Europe (Pennington et al. 2005; Potting et al. 1998) et le Canada (Manneh et al. 2010). Une autre étude a évalué une variabi- lité de trois ordres de grandeur pour l’effet d’acidification ou d’eutrophisation provenant de certains flux élémentaires dans différentes régions de l’Europe (Huijbregts et al. 2001; Potting et al. 1998). Ces facteurs d’effet sont reliés linéairement aux FCs des méthodes de modélisation d’impacts sur la santé humaine. Ces exemples qui présentent des variabilités de plusieurs ordres de grandeur entre différents sites pour les sources de flux élémentaires, confirment la nécessité de considérer les spécificités spa- tiales.

Certaines des études du tableau 2-2 ont aussi démontré, plus spécifiquement, la variabilité de certaines catégories d’impacts environnementaux en fonction de la spécificité spatiale des flux élé- mentaires. Il est important de distinguer les catégories d’impacts globaux et celles d’impacts régio- naux. Le réchauffement climatique et la destruction de la couche d’ozone sont des catégories d’impacts globaux. L’eutrophisation (aquatique et terrestre), l’acidification (aquatique et terrestre), la formation d’ozone photochimique, la toxicité humaine, l’écotoxicité, l’utilisation des terres, la con- sommation d’eau et l’utilisation des ressources abiotiques et biotiques sont, quant à elles, des catégo- ries d’impacts régionaux (Sonnemann et al. 2011).

Proposition actuelle de méthodes de modélisation des impacts environnementaux

La justification de l’importance de considérer la variabilité spatiale dans la modélisation des impacts environnementaux a guidé la création de plusieurs méthodes considérant l’effet d’une variabi- lité spatiale des sources de flux élémentaires. Différentes publications décrivent une liste de para- mètres qui doivent être considérés pour faire ce type de modélisation (Bare et al. 1999; Owens 1997; Pennington et al. 2004; Potting and Hauschild 1997; Reap et al. 2008). L’idée est en fait de considérer la variabilité spatiale des mécanismes environnementaux qui servent à définir les FCs pour différentes méthodes.

Malgré l’existence de ces méthodes de modélisation d’impacts, des recommandations des normes ISO 14 040 et 14 044 et des recommandationsi d’autres documents de référence (ILCD 2010; Jolliet et al. 2010), les caractéristiques spatiales sont encore rarement considérées dans les études ACV actuelles (Finnveden et al. 2009; Potting and Hauschild 2006; Reap et al. 2008). Il semble donc qu’il y existe encore des freins aux considérations spatiales lors d’une modélisation ACV.

Freins à la considération des spécificités spatiales lors d’une modélisation de système

Trouver les freins de ce type n’est pas simple, mais il faut remarquer que la discussion sur la modélisation des systèmes caractérisés au niveau spatial n’est pas aussi aboutie que celle de la modéli- sation des impacts environnementaux. Il existe quelques publications sur cette question (Collinge et al. 2012; de Haes et al. 2004; Finnveden et al. 2009; Rebitzer et al. 2004; Ross and Evans 2002).

La procédure normative de la norme ISO 14 044 indique qu’il faut regrouper les données de modélisation des systèmes pour constituer l’inventaire de cycle de vie avant la modélisation des im- pacts environnementaux (figure 1 de la norme). Cette procédure peut être perçue par certains comme un obstacle à la considération des spécificités spatiales. Toutefois, la norme n’indique pas clairement comment les données doivent être regroupées. Dissocier les flux élémentaires d’un ICV en fonction de leurs caractérisations spatiales est donc envisageable. Le calcul d’un ICV caractérisé au niveau spatial ne semble donc pas contraire à la norme. Il faut toutefois souligner que la modélisation des systèmes s’est toujours faite avec un certain niveau de caractérisation spatiale (voir sous-section 2.4.1 pour le

i _{L’agrégation spatiotemporelle des flux élémentaires d’un scénario peut limiter les possibilités d’analyse des}

résultats. La représentativité spatiotemporelle des données devrait être décrite par des facteurs d’incertitude et un certain niveau de qualité devrait être visé lors de l’accomplissement d’une étude.

Chapitre 2 : Méthode ACV 2-11

détail) et que la troisième version de la BDD ecoinvent (Weidema et al. 2012) propose un nouveau type d’information spatiale plus précis qui est lié à un nouveau mode de caractérisation. Il s’agit du mode de caractérisation spatiale des flux élémentaires et du mode de caractérisation spatiale des pro- cessus. La description détaillée de ces modes de caractérisation spatiale est présentée à la sous-section 2.4.1. C’est en partie dans ces modes qu’une piste de solution est recherchée pour une mise en œuvre plus fréquente dans les études ACV.

Le niveau de description spatiale actuelle des différentes valeurs définissant des processus et systèmes dans une BDD est aussi un frein à la considération des spécificités spatiales dans différentes études ACV. En effet, le descriptif spatial nécessaire pour lier des flux élémentaires aux FCs n’est pas toujours disponible. Une discussion plus approfondie sur ce sujet est présentée tout au long du docu- ment pour mieux comprendre pourquoi ce frein majeur existe et comment il est envisagé de le ré- soudre.

Un premier consensus sur cette question de la caractérisation spatiale des BDDs vient tout juste d’apparaître dans les principes de Shonan (2011) mais il ne défini pas clairement pourquoi les caractéristiques spatiales retenues sont nécessaires à la sélection des FCs pertinents pour une modéli- sation des impacts environnementaux plus représentatif. En effet, les caractéristiques spatiotempo- relles qu’il est maintenant suggéré de renseigner sont :

 Des informations sur le site

 Les conditions géographiques (type d’environnement de référence) o Type de sol, disponibilité de l’eau…

 Les propriétés spécifiques au site qui ne sont pas lié directement à l’environnement

o Hauteur d’une cheminé, la densité de population et région urbain ou rurale L’ajout d’information liée à la caractérisation spatiale pourra aussi mener à une limitation dans la capacité de calcul des ordinateurs utilisés actuellement. Toutefois, ce problème est difficile à éva- luer puisqu’il n’est pas rencontré actuellement et que les sources de données contemporaines ne per- mettent pas d’identifier explicitement le potentiel de gravité de ce genre de frein.

Analyse des développements actuels au niveau spatial

L’analyse des développements récents de la méthode ACV permet d’identifier deux forces et une faiblesse pour la considération des spécificités spatiales lors de la mise en œuvre dans différentes études ACV :

L’importance de considérer les spécificités spatiales pour la modélisation des systèmes et de certaines catégories d’impacts environnementaux a été démontrée par plusieurs études

Il existe maintenant quelques méthodes de modélisation des impacts environnementaux qui considè- rent les spécificités spatiales de l’environnement face à différents types de flux élémentaires La caractérisation spatiale des BDDs actuelles ne correspond pas complètement aux besoins des mé-

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