impacts environnementaux des analyses de cycle de vie impact potentiel de réchauffement global j.m....

Impacts Environnementaux des Analyses de Cycle de Vie

Impact ‘ Potentiel de Réchauffement Global ’

Impact ‘Potentiel de Réchauffement Global’J.M. Engasser 1

Analyse de Cycle de Vie et Impacts environnementaux

Définition de l’impact Potentiel de Réchauffement Global

Origine des composants contribuant à l’impact

Mécanismes d’action des gaz à effet de serre

Evaluation de l’indicateur d’impact PRG

Réduction de l’impact PRG

Sommaire


une méthodologie pour évaluer les impact environnementaux d'un ‘produit’ (produit industriel, procédé, service, organisme)

durant l'ensemble des étapes de sa vie (du berceau à la tombe)

L’Analyse de Cycle de Vie (ACV)


Utilisation de ressources

Pollutionair, eau, sol

matières premières& énergie

recyclage

fabrication conditionnement

distribution

utilisation

fin de vie

Risques de toxicité

Impacts associés à l’utilisation ressourcesConsommation de ressources non renouvelablesConsommation de ressources renouvelablesConsommation d’énergie primaire

Impacts associés à la pollution de l’airPotentiel de réchauffement globalAcidification atmosphériqueFormation d’oxydants photochimiquesDestruction d’ozone stratosphériqueEmission de métaux et particules

Impacts environnementaux de l’ACV (1)


Impacts associés à la pollution de l’eauDemande chimique en oxygèneDemande biochimique en oxygèneEutrophisation aquatiqueRejets de métaux

Impacts associés à production déchets solides

Déchets solides valorisésDéchets solides éliminés non radioactifsDéchets solides radioactifs

Impacts associés à la toxicité des émissionsToxicité sur l’environnement (écotoxicité) Toxicité pour l’homme

Impacts environnementaux de l’ACV (2)


Impacts associés à la pollution de l’air

Potentiel de Réchauffement Global (PRG)

Dans cette ressource pédagogique

L’impact PRG c’est quoi ?composés responsables origines mécanismes d’action

Comment évaluer l’impact ?Comment réduire l’impact ?


L’impact Potentiel de Réchauffement Global (PRG) représente l'action des gaz à effet de serre qui absorbent le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre.

L'augmentation de leur concentration dans l'atmosphère terrestre est un facteur contribuant au récent réchauffement climatique.

L’impact Potentiel de Réchauffement Global est aussi dénommé Potentiel de Changement Climatique ou Emission de Gaz à Effet de Serre.

Impact Potentiel de Réchauffement Global


Molécules Origines

gaz carbonique CO2respiration, incendies, volcans, transports, industrie

vapeur d’eau H2O évaporation d’eau

ozone O3oxydations photochimiques

méthane CH4décomposition, décharges, élevage, marais, rizières

protoxyde d’azote N2O engrais

composés fluorés (CFC) systèmes frigorifiques

Gaz à Effet de Serre (GES)

Molécules et origines


Rayonnement thermique du soleil et de la terre

soleil

soleil à 5600°Crayonnement thermiquedans le visible

terre à 15°Crayonnement thermiquedans l’infrarouge (IR)

q, J/s

λ, μλm= 0,5 μ

λm: longueur d’onde pour rayonnement maximal

relation de Wien : λm . T = 3000 en μ.K

Mécanismes de l’impact PRG

q, J/s

λ, μλm= 10 μ

terre

q, puissance de rayonnement thermique fonction de la longueur d’onde λ


L’effet de serre

Rétention de l’énergie thermique

vitre peu transparenteaux rayonnements du sol

dans l’infrarougevitre

vitre transparenteaux rayonnements

solaires dans le visible


soleil

sol


Absorption du rayonnement thermique IR par les molécules gazeuses

chaleur

molécules de CO2

rayonnement thermique

niveau énergétique E2

niveau énergétique E1

E2

E1


molécules biatomiques O2, N2, H2 : très peu absorbantes

molécules triatomiques H2O, CO2, O3, N2O : absorbantes


Contribution des gaz à effet de serre

absorption par CO2, H2O, …

du rayonnement du soldans l’infrarouge

pas d’absorptiondu rayonnement

solaire dans le visible

soleil

terre

O2 N2 H2O CO2

Effet de serre naturelmaintient la surface de terre à une température moyenne de 15°C

Effet de serre de l’atmosphère terrestre

Contributions des GES

H2O 60%

CO225%

O38%

CH45%

N2O 5%


342

107

67

168

390

350

40

324

195

24 78

chauffage de l’atmosphère519

réémission IR de l’atmosphère519

soleil

surface Terre

atmosphère

émission IRsol-aireau

L’équilibre thermique de la Terre

Effet de serre de l’atmosphère terrestre


flux thermiques en watts par m2

Un effet de serre augmenté par des émissions de GES

soleil

terre

émissions de gaz à effet de serreCO2 CH4 N2O CFC

moins de transmission à travers l’atmosphère

augmentation de la température de l’atmosphère

Impacts de l’activité humaine


Augmentation des concentrations atmosphérique de GES

Impact des activités humaines


Evolution de la concentration de CO2 dans l’atmosphèreSource : http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7aCO2.html

Evaluation de l’indicateur d’impact

Définition de l’indicateur d’impact

L’indicateur d’impact quantifie l’impact environnemental généré par l’ensemble des étapes du cycle de vie du produit

Pour l’impact Potentiel de Réchauffement Global, l’indicateur d’impact IPRG est exprimé en kg équivalent CO2



Méthode d’évaluation de l’Indicateur d’impact

L’indicateur d’impact est évalué à partir de l’inventaire des flux matière et énergie des étapes du cycle de vie.

Inventaire

Intrants énergie

Intrants matière

Emissions matière

Indicateur d’impactCycle de vie


Contribution des émissions de GES au cours du cycle de vie

GES

GES

GES

GES


matières premières& énergie

recyclage


distribution

utilisation

fin de vie

GES

GES


Molécules Durée séjourdans l’atmosphère

Coefficients d’équivalence CO2

gaz carbonique CO2100 ans 1

vapeur d’eau H2O qq jours 0

ozone O3qq jours 0

méthane CH412 ans 25

protoxyde d’azote N2O 120 ans 270

composés fluorés (CFC) jusqu’à 50 000 ans 6 000

Potentiel de réchauffement sur une période de 100 ans

Coefficients d’équivalence CO2 des GES



Contributions des intrants matière (matières premières, réactifs)

GES

Procédé de fabrication, transport

matière (matières premières, réactifs)


recyclagevalorisation


distribution

utilisation

fin de vie

intrants matière


Contributions des intrants énergie

pétrole

gaz naturel

charbonpétrole

uranium

gazole essence

gaz

électricité

biomasse biomasse

GES

GES

GES

GES


recyclage


distribution

utilisation

fin de vie


Relation pour le calcul de l’Indicateur d’impact

L'indicateur d’impact IPRG est évalué en ajoutant les contributions des intrants et extrants

de l’inventaire par la relation :

mi : les quantités d’intrants et d’extrants (matière et énergie) données par l’inventaire

Fi : les facteurs d’impact correspondants des intrants et extrants

les indicateurs d’impact PRG des intrants énergétiques et matière

les coefficients d’équivalence CO2 des GES émis



Comment réduire l’impact PRG d’un produit ?

Réduire les émissions de

GES

Réduire les consommations

d’énergie recyclagevalorisation


distribution

utilisation

fin de vie


Réduire les consommations d’intrants matière

impacts environnementaux des analyses de cycle de vie impact potentiel de réchauffement global j.m....

Documents