Analyse de cycle de vie appliquée à un système de production d'eau potable : cas de l'unité industrielle SODECI nord-riviera

I. CADRE METHODOLOGIQUE DE BASE DE L'ACV

Cette étude a été réalisée conformément aux prescriptions méthodologiques développées par les normes ISO 14040 (2006). Cette norme décompose l'ACV en quatre étapes (figure 8):

· la définition des objectifs et du champ de l'étude ;

· l'analyse de l'inventaire des émissions et des extractions ;

· l'évaluation de l'impact environnemental ;

· l'interprétation.

Figure 8 : Les phases d'une analyse de cycle de vie selon la norme ISO 14040^1(*)

1. Définitions des objectifs et du champ d'étude

Cette première étape purement descriptive et non technique, vise à définir clairement la cible (public cible, gouvernement, département d'une entreprise, etc.) et les objectifs (identification des principaux impacts d'un produit, amélioration d'un produit existant, choix d'un produit par rapport à un autre, choix d'une politique gouvernementale en matière d'environnement, ou établissement d'une planification stratégique, etc.) motivant la réalisation de l'étude.

Le champ d'étude définit également les éléments suivants :

- les fonctions du produit, service ou système étudié ;

- l'unité fonctionnelle ;

- le système à étudier ;

- les frontières du système ;

- les hypothèses ;

- Les limitations.

L'unité fonctionnelle est « une grandeur, définie en cohérence avec les objectifs de l'étude, qui doit être mesurable et additive et n'est donc pas un rapport : l'impact de deux unités fonctionnelles doit être le double de l'impact d'une unité fonctionnelle » (Jolliet et al., 2005). Elle permet de quantifier la fonction remplie par le système de produit à étudier et est destinée à être utilisée comme unité de référence à laquelle seront rapportés les impacts environnementaux (Boeglin et Veuillet, 2005).

L'unité fonctionnelle est reliée à la notion de flux de référence (ou ratio d'utilisation équivalente), qui correspond aux quantités de produits ou de services nécessaires pour remplir la fonction. Le système est modélisé à partir de la détermination de la fonction, du flux et de l'unité fonctionnelle. Il peut être défini selon Jolliet et al. (2005) comme « un ensemble d'éléments en interaction dynamique ». La démarche de modélisation consiste donc en la mise en relation de l'ensemble des procédés unitaires (groupes d'opérations accomplissant une activité unique) avec les flux de produits et d'énergies intermédiaires.

Dans la modélisation, les procédés unitaires sont reliés à l'environnement par des flux élémentaires entrants (utilisation des sols, extraction de matières, extraction d'énergie primaire, etc.) et des flux élémentaires sortants (émissions et rejets polluants ou non, dans l'eau, l'air et le sol) ; et à l'économie par des flux de produits (figure 9). L'identification et la schématisation de l'ensemble des procédés unitaires et de leurs interrelations conduit à l'élaboration d'un diagramme général de tous les flux échangés dans le système, appelé « arbre des procédés », permettant de visualiser les différentes alternatives ou scénarios étudiés dans l'analyse du cycle de vie.

Théoriquement, chaque processus élémentaire fournissant un intrant quelconque pour le produit final devrait être pris en compte. Cependant, même pour les systèmes les plus simples, cela aboutit à la considération d'innombrables processus élémentaires, certains ayant une contribution quasi-nulle. Par conséquent, il est généralement admis de définir des limites au-delà desquelles la recherche d'information et l'analyse ne s'aventurera pas : les frontières du système.

Pour un processus donné (e.g électricité consommée), résultant d'une chaine de procédés élémentaires, il est possible d'avoir recours à des données d'impact dites agrégées, permettant de quantifier globalement l'impact du procédé (impact global de la production électrique). Un processus élémentaire dont les données préliminaires laissent supposer d'une contribution non significative pourra être retiré selon, des critères d'exclusion à définir.

Il est également possible de procéder par hypothèses pour quantifier un processus pour lequel les données sont manquantes ou imprécises. La délimitation des frontières obéit enfin, à un processus itératif. En effet, il est possible de construire un arbre des processus élémentaires en y spécifiant à priori, les processus inclus et exclus ; puis durant les phases suivantes, d'inclure ou d'exclure certains processus, en fonction de leur contribution aux impacts du produit ou du service, ou de la disponibilité des données.

Figure 9 : Frontières et processus élémentaires

* ¹ Les applications n'entrent pas dans le champ d'application des normes