Évaluer l’impact des produits

De la planche à dessin au centre de recyclage : les entreprises sont de plus en plus attentives au cycle de vie de leurs produits – de la conception à la revalorisation, en passant par la production et l’utilisation

Si les biens étaient des êtres vivants, ils mèneraient une bien triste existence. Épiés en permanence depuis leur naissance, ils doivent afficher un comportement irréprochable leur vie durant pour finir en pièces détachées. Mais ce qui peut sembler un cauchemar pour l’Homme s’avère, en réalité, une fin heureuse pour les produits.

En ces temps de changement climatique, de conscience écologique croissante et de sensibilisation au rendement énergétique, des analyses approfondies permettent de déterminer parmi eux les moins gourmands en énergie et les moins nocifs, des critères décisifs pour les clients.

Les entreprises suivent donc de plus près le parcours de leurs produits, de la planche à dessin au centre de recyclage, en mesurant leur empreinte environnementale via « l’analyse du cycle de vie » (ACV), un écobilan qui répertorie les impacts environnementaux associés à la création d’un produit ou d’un service. « Il s’agit d’une approche holistique d’évaluation de l’écocompatibilité de chaque phase de production, de l’extraction et la transformation des matières premières jusqu’à l’élimination du produit », explique Stig Irving Olsen, spécialiste de la durabilité à l’Université technique du Danemark.

En 2008, les experts en détection des changements environnementaux de Siemens Corporate Technology (CT) se sont associés à Stig Irving Olsen et à d’autres partenaires afin d’étudier deux procédés sidérurgiques complexes – Corex et Finex – qui permettent de produire de la fonte brute directement à partir de fines de minerai. La cokéfaction et le frittage devenant inutiles, il en résulte une baisse de la consommation de ressources et de l’investissement nécessaire et donc des coûts de fabrication. Pour mesurer les bienfaits de ces procédés sur l’environnement, les scientifiques les ont alors comparés aux hauts-fourneaux traditionnels et ont documenté leurs effets sur l’air, l’eau et le sol.

Chaque étape de cette analyse a été soigneusement étudiée et évaluée, de l’extraction et de la préparation des matières premières aux procédés de dépoussiérage, d’épuration des gaz et de désulfuration. « Nous avons découvert que l’ACV des procédés Corex/Finex était bien meilleure que celle des hauts-fourneaux », résumeFrank Walachowicz, spécialiste matières de CT.

Concernant les émissions, notamment, ces procédés présentent un taux de dioxyde de soufre, d’oxydes nitreux et de poussière sensiblement inférieur. Ils contaminent, en outre, beaucoup moins les eaux usées. « Grâce à l’ACV, nous sommes enfin parvenus à démontrer l’écocompatibilité de ces procédés par rapport aux méthodes classiques », ajoute Frank Walachowicz.

Économies d’énergie

L’écocompatibilité est également le credo de Bosch SiemensElectroménager (BSH), le premier fabricant européen d’électroménager. Ainsi, une directive interne impose de limiter au minimum l’impact écologique des lave-linge, et ce, à chaque étape de leur cycle de vie, cette approche découlant de la volonté des clients de disposer d’appareils peu gourmands en eau et en électricité. Selon l’American Solar Energy Society, le volume d’affaires généré par les produits à haute efficacité énergétique devrait presque doubler aux USA d’ici 2030. Les spécialistes environnementaux de BSH ont mené des études sur leurs produits afin d’identifier des moyens d’améliorer leur ACV. Celles-ci montrent que l’utilisation des appareils représente à elle seule plus de 90 % de l’impact environnemental, le transport et le recyclage étant insignifiants.

Ce chiffre atteint même 97 % avec les sèche-linge car l’évaporation de l’eau se révèle très énergivore. Il n’en fallait pas plus à BSH pour concevoir un modèle supplantant tous les autres. Les développeurs de Siemens ont analysé des sèche-linge de toutes sortes, compté les vis, pesé les composants et testé leur consommation et leur niveau de bruit pour aboutir, en septembre 2008, au blueTherm. Ce sèche-linge, doté d’un nouveau type de pompe à chaleur, consomme moitié moins d’électricité qu’un modèle à condensation moyen de classe B et est même 40 % en dessous de la limite de consommation de la classe A. « Nous sommes les champions du monde des économies d’énergie », revendique Kai Nitschmann, chef de projet chez BSH. Bien que le blueTherm reste plus cher à l’achat qu’un modèle classique, il s’avère finalement plus économique. En effet, compte tenu de l’utilisation moyenne et des tarifs de l’électricité en Allemagne, il ne vous en coûtera que 18€ de consommation par an contre environ 50€ pour un sèche-linge à évacuation.

Réduction des émissions

Osram, Division de Siemens, se penche également plus sérieusement sur le cycle de vie de ses produits, en l’occurrence des ampoules. Elle souhaite ainsi commercialiser des ampoules plus écocompatibles en améliorant leur rendement énergétique. « Si nous parvenions à accroître leur rendement lumineux ne serait-ce que de 1 à 2 %, nous obtiendrions de meilleurs résultats que si nous cessions de générer du dioxyde de carbone au cours du processus de production», indiqueChristian Merz, expert en durabilité chez Osram. La condamnation des ampoules traditionnelles par l’Union européenne est, par conséquent, logique. Le recours à des éclairages à haut rendement permettrait d’économiser 900 milliards de kWh par an dans le monde, soit près d’un tiers de toute l’électricité consommée à cette fin, souligne Christian Merz. Et avec le bouquet énergétique actuel, s’ajouterait une réduction de 450 millions de tonnes d’émissions de CO2 par an, c’est-à-dire environ la moitié du volume total rejeté par l’Allemagne. « Pour atteindre ce résultat, il vous faudrait planter une forêt de la taille de la Suède », ajoute Christian Merz. Les scientifiques d’Osram étudient actuellement l’ACV des LED, dont le potentiel écologique est colossal. En termes de rendement, ces diodes concurrencent déjà les ampoules fluorescentes à économie d’énergie, et de nouveaux matériaux devraient augmenter sensiblement leur rendement lumineux.

La question des économies d’énergie gagne également les produits de la Division Mobility de Siemens. Les chemins de fer, par exemple, laissent une empreinte de taille sur l’environnement. Les trains, les tramways et les métros se doivent donc d’être économiques tout en limitant leurs émissions nocives lors de leur utilisation, de leur fabrication et de leur recyclage. La Division Mobility s’appuie aussi sur l’ACV pour concevoir des produits écologiques. « Les clients veulent une locomotive de qualité, mais qui soit conforme aux normes antipollution les plus strictes », insiste Martin Leitel, expert des approches durables de Mobility. « Les analyses du cycle de vie sont souvent une condition préalable à toute réponse à un appel d’offres ».

Pour ses analyses, Martin Leitel utilise une base de données répertoriant des milliers de références de pièces et des informations détaillées sur les matériaux qui les composent, ainsi qu’une base précisant la consommation d’énergie primaire et les émissions de CO2 associées à chaque matériau, classées par région d’origine. Ainsi, une tôle d’aluminium provenant d’Islande, un pays riche en sources d’énergie renouvelables, présente une empreinte carbone sensiblement inférieure à une tôle de Chine, où l’électricité est principalement produite par des centrales au charbon. Des graphiques illustrent enfin les pôles de consommation. Les locomotives de marchandises sont particulièrement énergivores en fonctionnement. En Europe, par exemple, une locomotive peut rejeter en 30 ans entre 200 000 et 400 000 tonnes de CO2 selon son mode d’utilisation. La fabrication de locomotives, par contre, ne produit que 250 tonnes de CO2 environ. Quant à la phase de recyclage, elle permet d’économiser 100 tonnes de CO2 car une locomotive est composée en grande majorité de matériaux recyclables. Pour les ingénieurs, les données de Martin Leitel sont une mine d’or leur permettant d’exploiter les ACV pour concevoir des véhicules ferroviaires toujours plus écologiques. Les experts de Siemens ne considèrent pas le coût supérieur des locomotives durables comme un frein à leur développement. « Même si leur prix d’achat est 10 % plus élevé, ces locomotives sont sources d’économies pour le client dès lors que leur rendement énergétique est supérieur de deux points », conclut Martin Leitel.

Dans le cadre de l’ACV des trains, les ingénieurs de Siemens Mobility utilisent une base de données détaillant la consommation d’énergie primaire et l’empreinte carbone de chaque composant.

Réduction des coûts

Ralf Pfitzner, responsable de la protection de l’environnement liée aux produits chez Siemens, est convaincu que le calcul des besoins énergétiques d’un produit sur toute sa durée de vie sera déterminant pour évaluer son amortissement. « À moyen terme, les coûts énergétiques vont continuer d’augmenter. Pour les clients, le cycle de vie jouera donc un rôle plus important que jamais », déclare Ralf Pfitzner. « C’est un marché faramineux qui reste à exploiter». Toutefois, la compensation des investissements dans des innovations technologiques écologiques par les économies d’énergie engendrées varie sensiblement d’un produit à l’autre et dépend des tarifs de l’électricité. Ainsi, le prix d’achat d’un moteur à haut rendement énergétique utilisé 2000 heures par an pendant 10 ans représente moins de 3% de son coût total, mais ses coûts énergétiques, eux, plus de 95 %. « Dans ce cas, les coûts d’achat, certes plus élevés, sont amortis en moins de deux ans », explique Ralf Pfitzner. « Ce type de produit ménage non seulement l’environnement, mais également le portemonnaie ».

Outre des produits écologiques, les clients réclament également une modernisation des installations existantes afin de réduire les frais d’exploitation à long terme. De nombreuses centrales électriques, par exemple, sont trentenaires et archaïques. Pour limiter les coûts et les émissions, celles-ci doivent être exploitées le plus efficacement possible.

C’est pourquoi Siemens Energy s’est penché sur la mise au point des centrales. Pour transformer ces “ dinosaures“ en pur-sang, les ingénieurs étudient tous leurs paramètres, et il suffit parfois de revoir l’électronique des systèmes de commande pour obtenir d’importantes améliorations. Il est ainsi possible de raccourcir le temps de montée en puissance des centrales, de réaliser des économies et d’éviter le rejet de tonnes de CO2. L’optimisation de certains composants contribue également à accroître le rendement. Siemens installe des turbines modernisées sur 20 à 25 centrales électriques par an, ce qui se traduit par une hausse sensible de leur rendement et une baisse de leur niveau d’émissions.

Stig Irving Olsen considère l’ACV comme un puissant levier pour lutter contre les dommages environnementaux: « Cette analyse améliore non seulement l’écocompatibilité des produits et de leur processus de fabrication, mais éveille également la conscience écologique des consommateurs ». Pour lui, les entreprises ne sont pas en reste : « Grâce à l’ACV, elles peuvent parfaire leur image auprès des usagers et des collectivités».

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Auteur : Florian Martini