TRANSPORT Chaîne de

Fabrication du papier STOCKAGE MILIEU NATUREL Énergie Rejets Extraction matière première (bois) Transport domicile/travail STOCKAGE Equipements industriels Autres produits Système étudié

- Infrastructures, qui remplace la catégorie logement des calculs d’empreinte des Nations. A titre d’exemple: bâtiments (bureaux), réseaux, la consommation directe d’énergie qui est intégrée dans cette catégorie sur le modèle de [HEFC RP, 2003], etc.

- Transport: Transport des consommables (matériaux de construction par exemple), transport domicile/travail des employés et agents.

- Biens manufacturés: équipements industriels (Engins de chantier par exemple).

- Services : Traitement des eaux usées de la base de vie du chantier et téléphone par exemple. 2.2.3 Définition des facteurs de conversion

•••• Adaptation des différents types de ‘sols’ à considérer : facteurs d’équivalence et de rendement par type de sol

Dans le cas de notre étude, nous avons adapté la notion de catégories de sols des calculs d’empreinte pour les nations (paragraphe « 2.3.2-b » de la première partie) :

- Les sols énergétiques : sols qui correspondent aux forêts qui absorbent le CO2 émis directement par l’activité, et indirectement tout au long du cycle de vie des articles de consommation. Chaque mégajoule consommée donne lieu à une empreinte sur les sols énergétiques, égale à la surface globale de forêt équivalente.

- Les sols construits (ou dégradés) : ces sols sont biologiquement improductifs, soit parce qu’ils ont été recouverts pour les besoins de l’activité, soit parce que leur sous-sol est exploité dans des activités d’extraction (mines, carrières, etc.), soit encore parce qu’ils ont été contaminés par des polluants qui en altèrent indéfiniment la productivité [Wernert, 2004]. - Les sols forêts : cette catégorie de sols correspond notamment à la production de bois (pour la fabrication du papier consommé par l’activité).

- Espaces marins : cette catégorie peut être conservée en cas de consommation de poissons (dans le restaurant d’un site industriel par exemple). Cependant, nous avons ajouté la catégorie « sols aquatiques » afin de tenir compte de l’empreinte écologique associée à la consommation d’eau sur un site industriel (l’eau d’arrosage des pistes de terrassement dans le cas de construction d’une route par exemple).

- En ce qui concerne les terres arables (nécessaires aux récoltes) et pâturages : ces sols correspondent à toutes les consommations relatives aux produits issus de la biomasse (animale et végétale) susceptibles d’être consommés pendant une activité donnée. Dans le cas d'une activité industrielle ou de construction, la contribution d’empreinte écologique sur ce type de sol est prise en compte s’il existe un restaurant sur le site industriel concerné ou dans le cas d’une industrie agro-alimentaire, d’agro-carburants ou de transformation de produits végétaux ou animaux.

•••• Autres facteurs de conversion nécessaires

Les données d’entrée du calcul d’empreinte sont des données sur les consommations. Les données de sortie sont des surfaces (en ha globaux). Des coefficients de transfert permettent donc la conversion des données collectées en surface.

Les facteurs d’équivalence ainsi que les facteurs de rendement de la France liés aux sols considérés sont présentés dans le chapitre 2.3.2 de la partie I.

Il est important de signaler que pour ces différents types de sols, il faudrait effectivement utiliser les facteurs de rendement local (du pays où le bien utilisé est produit) dans le calcul d’empreinte d’une activité donnée [GFN, 2006b]. En ce qui concerne leurs facteurs d’équivalence, ils sont constants pour tous les pays pour une année déterminée.

En plus des facteurs d’équivalence et de rendement liés aux différentes terres bioproductives considérées, d’autres facteurs de conversion correspondant aux données collectées du site ou de l’activité étudiée sont nécessaires.

Pour le calcul d’empreinte des principaux postes de consommation sur sols énergétiques par exemple, nous avons comparé plusieurs facteurs de conversion à partir de différentes bases de données fournissant des références en terme d’énergies incorporées (principalement exprimées en GJ/t ou MJ/kg) des matériaux concernés et d’émissions en CO2 (en t équ. C/ t).

L’énergie incorporée d’un produit, bien ou service, peut être définie comme l’énergie totale requise pour sa construction, depuis l’extraction des matières premières jusqu’à l’assemblage des sous-produits, en passant par les phases intermédiaires de transformation, traitement, fabrication, conditionnement et transport des produits intermédiaires et du produit fini. Cette approche est valable par la suite pour les consommables, les infrastructures, les équipements industriels et les services.

Cette comparaison nous a donc permis de mettre en évidence des écarts pouvant aller jusqu’à 90 % entre les données fournies pour le même matériau, par les différentes bases de données. Ces écarts s’expliquent par des différences d’hypothèses faites dans les ACV, mais surtout par les différences réelles des process de fabrication de chaque matériau selon les pays. Durant ce travail, nous avons développé une base de données non exhaustive d’énergies incorporées (en MJ/kg) et de facteurs d’émission proposés par l’ADEME en tonne équivalent carbone par tonne (cf. §. 2.2.4) de certains matériaux susceptibles d’être rencontrés au sein des principaux postes de consommation d’activité de travaux publics, ainsi que leurs empreintes écologiques en fonction des différents facteurs de conversion : quelques exemples sont présentés dans les tableaux 10, 11 et 12. Les frontières de l’analyse de ces énergies incorporées des bases de données étudiées (Gabi4, Equer, Negawatt, GFN, Colas53_{, données}

Charpentiers54_{, données KBOB}55_{) ne sont pas clairement définies. Elles sont données sans}

aucune indication sur leur niveau d’incertitude. D’une manière générale, plus un produit subit de transformations avant de prendre sa forme définitive, et plus son énergie incorporée est élevée.

Dans nos calculs, nous choisissons les valeurs d’énergies incorporées les plus faibles pour avoir un résultat d’empreinte moins important. En principe, et selon le Global Footprint Network, les standards des calculs d’empreinte conseillent de choisir les valeurs les plus faibles [Wackernagel, 2005 et GFN, 2006b].

Tableau 10 : Exemples de facteurs d’émission de certains matériaux

53

Chappat et Bilal (2003). 54

http://www.charpentiers.fr (consulté en mars 2007) 55

KBOB, p.a. OFCL, Office fédéral des constructions et de la logistique, Holzikofenweg 36, 3003 Berne. In : http://www.bbl.admin.ch/kbob/00493/00495/index.html?lang=fr (consulté le 23 avril 2007)

matière Facteur d'émission (t équ. C/ t)

Papier 0,55

Béton 0,055

PVC 0,51

Tableau 11 : Exemples d’énergies incorporées de certains matériaux selon certaines sources

Tableau 12 : Empreintes écologiques de certains matériaux en fonction des différents facteurs de

conversion selon différentes sources

Pour simplifier la lecture de ce mémoire, nous déterminerons dans le chapitre suivant d’autres facteurs de conversion nécessaires, spécifiques à chaque catégorie de consommation et de sol bioproductif, en abordant les différentes équations de calcul possibles.

2.2.4 Calculs des empreintes : principales équations de base

•••• Calcul d’empreinte écologique sur sols énergétiques

L’approche développée par M. Wackernagel et W. Rees [Wackernagel et al, 2005], considère que l’empreinte associée à la consommation d’énergie, directe ou indirecte, correspond à la surface de forêt nécessaire pour absorber le CO2 émis et qui n’est pas absorbé par les océans. Toute l’énergie produite provient principalement, par hypothèse, de la combustion de ressources fossiles, sauf cas particuliers [Wackernagel et al, 2005]. Les calculs font intervenir les valeurs caractéristiques du pétrole, considéré comme combustible « moyen » en regard de l’intensité d’émission de CO2 vis- à-vis des autres fossiles, charbon et gaz naturel.

L’empreinte écologique qui traduit la consommation d’énergie s’exprime en surface de sols énergétiques. Le facteur de conversion entre l’énergie consommée et la surface de forêt, est appelé « facteur de séquestration du carbone». Il s’exprime en m² de forêt par tonne CO2. Il peut être calculé pour chaque type de source énergétique fossile en m2/MJ en fonction des émissions de carbone des différentes énergies. La formule générale pour ce calcul est la suivante :

56

http://www.negawatt.org (consulté en 2004)

Energies incorporées selon la source d’ACV choisie Logiciel ACV Gabi4 Base de données Negawatt 56 Base de données Equer57 Données GFN Monde Ecart = max min max V V V − matière MJ/Kg MJ/Kg MJ/Kg MJ/Kg % Papier 16,5 36,4 - 35 55 Béton - - - 1,5 - PVC 16,7 70 75 - 77 cuivre 36,7 70,6 125 - 71 Empreintes écologiques en m2g/kg matière Facteurs d'émission ADEME Logiciel ACV Gabi4 Base de données Negawatt Base de données Equer Données GFN Monde Ecart (%) Papier 3,5 1,3 2,9 - 2,8 75 Béton 0,3 - - - 0,1 80 PVC 3 1,3 5,6 6 - 78 cuivre 5 2,9 5,6 10 - 71