Analyse intégrative des filières de production de biomasse à partir de délaissés

Analyse intégrative des filières de production de biomasse à partir de délaissés

Informations sur le document

Auteur

Jérémy Rodrigues

École

Université de Lorraine

Spécialité Génie des procédés et des Produits
Année de publication 2016
Type de document Thèse
Langue French
Nombre de pages 230
Format | PDF
Taille 12.52 MB
  • Analyse de cycle de vie
  • Biomasse
  • Valorisation des délaissés

Résumé

I.Analyse environnementale

L'épuisement des ressources (matières premières, eau, énergie) et la dégradation des sols posent des défis environnementaux majeurs. La construction de sols à partir de matériaux délaissés offre une solution potentielle pour réutiliser les terres dégradées et produire de la biomasse de manière durable. Cependant, il est crucial d'évaluer l'impact environnemental de ces filières de production de biomasse.

1. Contexte général et problématique

Le contexte général est marqué par la diminution des ressources disponibles, l'augmentation des besoins et la problématique des sols dégradés. La construction de sol à partir de matériaux délaissés est une solution permettant de répondre à ces enjeux.

2. Prise en compte des sols et des écosystèmes

L'analyse de cycle de vie prend en compte les impacts sur l'usage des sols, la ressource sol et la pollution. Elle permet d'évaluer les impacts environnementaux liés à la construction de sol.

3. Synthèse

L'analyse de cycle de vie est un outil pertinent pour évaluer les impacts environnementaux de la construction de sol. Elle permet de comparer différentes alternatives et de prendre des décisions éclairées.

II.Analyse du cycle de vie ACV

L'ACV est une méthodologie permettant d'évaluer les impacts environnementaux d'un produit ou d'un système sur l'ensemble de son cycle de vie. Elle fournit des informations sur les émissions (gaz à effet de serre, polluants atmosphériques), la consommation de ressources (énergie, eau, matières premières) et les impacts sur les écosystèmes (biodiversité, qualité des sols).

1. Définition et objectifs

Analyse du cycle de vie (ACV) évalue les impacts environnementaux d'un produit ou d'un service tout au long de son cycle de vie, de l'extraction des matières premières à la fin de vie.

2. Méthodologie

L'ACV suit une méthodologie standardisée comprenant quatre étapes :

  • Inventaire du cycle de vie : Identification et quantification des flux de matière et d'énergie entrant et sortant dans le système.
  • Évaluation des impacts : Conversion des flux d'inventaire en indicateurs d'impact environnemental.
  • Interprétation : Détermination de l'importance relative des impacts et identification des points d'amélioration potentiels.

3. Points de vigilance de l ACV

L'ACV présente certaines limites et incertitudes, notamment :

  • Choix des limites du système : Les flux inclus ou exclus de l'étude peuvent influencer les résultats.
  • Variabilité des données : La qualité et la disponibilité des données peuvent affecter la précision de l'analyse.
  • Méthodes d'évaluation des impacts : Différentes méthodes d'évaluation peuvent conduire à des résultats différents, nécessitant une interprétation prudente.

III.Prise en compte des sols et des écosystèmes dans l ACV

L'ACV doit prendre en compte les usages des sols, la ressource sol, et la pollution des sols. Les indicateurs développés permettent d'évaluer les impacts sur la biodiversité, la capacité de production primaire, et la qualité des sols.

1. Usage des sols

L'utilisation des sols a un impact important sur l'environnement, car elle affecte la biodiversité, la qualité de l'eau et de l'air, ainsi que le climat. L'étalement urbain, en particulier, est une menace majeure pour les sols, car il entraîne la perte d'habitats naturels et la fragmentation des écosystèmes.

2. Ressource sol

Le sol est une ressource non renouvelable qui fournit de nombreux services écosystémiques essentiels, tels que la production alimentaire, la régulation de l'eau et le stockage du carbone. Cependant, les activités humaines, telles que l'agriculture intensive et l'industrialisation, dégradent les sols et réduisent leur capacité à fournir ces services.

3. Pollution

La pollution des sols est un problème majeur qui peut avoir des conséquences néfastes sur la santé humaine et l'environnement. Les polluants du sol peuvent provenir de sources industrielles, agricoles ou domestiques, et ils peuvent s'accumuler dans les sols et les eaux souterraines au fil du temps.

IV.Méthodologie développée

Une méthodologie pour l'ACV des filières de production de biomasse à partir de matériaux délaissés a été développée, comprenant une analyse de système multifonctionnel, une évaluation des impacts du cycle de vie, une interprétation des résultats, et une synthèse multidimensionnelle.

1. Introduction

Le chapitre décrit les objectifs de la méthodologie développée dans la thèse et les problématiques auxquelles elle tente de répondre.

2. Analyse de système multifonctionnels

Ce paragraphe présente deux approches complémentaires pour modéliser les systèmes multifonctionnels et les relations de substitution entre les fonctions.

3. Evaluation des impacts du cycle de vie

Cette section décrit brièvement les indicateurs conventionnels utilisés pour évaluer les impacts environnementaux, ainsi que les indicateurs spécifiques développés dans la thèse.

4. Interprétation et synthèse des résultats

Ce paragraphe présente les méthodes utilisées pour interpréter et synthétiser les résultats de l'analyse de cycle de vie, notamment les méthodes de normalisation et d'agrégation des impacts.

V.Projet LORVER

Le projet LORVER vise à valoriser les délaissés industriels en construisant des sols pour produire de la biomasse. L'ACV a été réalisée pour analyser les impacts environnementaux du projet et comparer différents scénarios.

VI.Évaluation des impacts et interprétation

L'ACV a montré que la construction de sol a des impacts environnementaux significatifs, principalement liés à la production de matériaux et au transport. Les scénarios alternatifs ont permis d'identifier les paramètres clés pour réduire les impacts.

1. Étapes prépondérantes et comparaison entre scénarii

Analyse des contributions du scénario LORVER

Extraction des matières premières (sable, gravier, scories) (48%). Fabrication et transport des amendements organiques (34%). Transport des matériaux vers le site (12%). Construction du sol (6%).

2. Analyse de contributions du scénario REF

Transport et lixiviation des polluants des matériaux de remblai vers les eaux de surface (58%). Dégradation des matériaux pollués dans le temps (24%). Réhabilitation de la friche (11%). Transport des matériaux vers le site (7%).

3. Comparaison des impacts globaux

Le scénario LORVER a un impact global plus faible que le scénario REF pour tous les indicateurs, à l'exception des émissions de métaux et de la consommation d'énergie non renouvelable, car il nécessite plus d'intrants.

4. Analyse de sensibilité et d incertitudes

Corrélations entre indicateurs Les impacts sur la santé humaine et les écosystèmes terrestres sont fortement corrélés. Paramètres clés La qualité des matériaux utilisés pour la construction du sol est un paramètre clé. Agrégations successives des résultats L'agrégation des résultats par catégorie d'impact permet de réduire l'incertitude et de faciliter l'interprétation.

VII.Discussion générale

L'ACV a permis de prioriser les actions pour réduire les impacts environnementaux des filières de production de biomasse à partir de matériaux délaissés. Les indicateurs développés ont fourni des informations précieuses sur les impacts sur les écosystèmes.

VIII.Perspectives

Les perspectives de recherche portent sur le développement de nouveaux indicateurs pour évaluer les services écosystémiques, l'amélioration de la précision des données d'inventaire et l'intégration de l'ACV dans les processus de prise de décision.