La nécessité de préserver l'environnement pour les générations futures rend nécessaire non seulement de discuter des problèmes environnementaux émergents, mais aussi de progresser dans l'identification de stratégies rentables et respectueuses de l'environnement pour les résoudre et de prendre des mesures pour faire appliquer les mesures qui en résultent. un tel débat. Il est amplement prouvé que l'amélioration de l'état de l'environnement ainsi que l'établissement de politiques visant à préserver l'environnement doivent revêtir une plus grande priorité au sein de cette génération et des suivantes. Bien que cette croyance soit communément partagée par les gouvernements, les groupes environnementaux, l'industrie, les universitaires et le grand public, il existe un débat considérable sur la manière d'améliorer les conditions environnementales sans sacrifier les avantages économiques actuels. En outre, la protection de l'environnement est devenue une question d'une grande importance politique, et la garantie de la stabilité écologique a été placée en tête de nombreux agendas politiques.
Les efforts passés et présents pour protéger l'environnement sont dans une large mesure caractérisés comme des approches à problème unique. Chaque problème a été traité au cas par cas. En ce qui concerne les problèmes causés par la pollution ponctuelle provenant d'émissions facilement identifiables, il s'agissait d'un moyen efficace de réduire les impacts sur l'environnement. Aujourd'hui, la situation est plus complexe. Une grande partie de la pollution provient désormais d'un grand nombre de sources diffuses facilement transportables d'un pays à l'autre. De plus, chacun de nous contribue à cette charge totale de pollution environnementale par nos modes de vie quotidiens. Les différentes sources diffuses sont difficiles à identifier et la manière dont elles interagissent pour impacter l'environnement n'est pas bien connue.
Les problèmes environnementaux croissants de caractère plus complexe et mondial auront très probablement de grandes implications pour plusieurs secteurs de la société dans l'application des mesures correctives. Pour pouvoir jouer un rôle dans la protection de l'environnement, des politiques saines et universelles doivent être appliquées conjointement dans une approche complémentaire et multi-enjeux par tous les acteurs qui participent au processus - scientifiques, syndicats, organisations non gouvernementales, entreprises et agences d'autorité aux niveaux national et gouvernemental, ainsi que les médias. Par conséquent, il est important que tous les domaines d'intérêt sectoriel soient coordonnés dans leurs ambitions environnementales, afin d'obtenir les interactions et les réponses nécessaires aux solutions proposées. Il est probable qu'il y ait unanimité quant aux objectifs ultimes d'une meilleure qualité environnementale. Cependant, il est tout aussi probable qu'il y ait désaccord sur le rythme, les moyens et le temps nécessaires pour les atteindre.
La protection de l'environnement est devenue un enjeu stratégique d'importance croissante pour l'industrie et le monde des affaires, tant dans l'implantation des usines que dans la performance technique des procédés et des produits. Les industriels s'intéressent de plus en plus à pouvoir appréhender globalement les conséquences environnementales de leurs opérations. La législation n'est plus le seul facteur de dimensionnement suite à l'importance croissante des enjeux environnementaux liés aux produits. Les concepts de développement de produits respectueux de l'environnement et de produits respectueux de l'environnement ou « verts » sont de plus en plus acceptés par les producteurs et les consommateurs.
En effet, c'est un grand défi pour l'industrie ; pourtant, les critères environnementaux ne sont souvent pas pris en compte au début de la conception d'un produit, lorsqu'il peut être plus facile d'éviter les impacts négatifs. Jusqu'à récemment, la plupart des impacts environnementaux étaient réduits grâce à des contrôles en bout de chaîne et à la conception de processus plutôt qu'à la conception de produits. En conséquence, de nombreuses entreprises passent trop de temps à résoudre les problèmes au lieu de les prévenir. Cependant, beaucoup de travail est nécessaire pour développer une approche appropriée et acceptée pour intégrer les impacts environnementaux dans les différentes étapes de production et activités industrielles - de l'acquisition et de la fabrication des matières premières à l'utilisation des produits et à leur élimination finale.
Le seul concept connu pour traiter tous ces nouveaux problèmes complexes semble être une approche du cycle de vie du problème. Les analyses du cycle de vie (ACV) ont été largement reconnues comme un outil de gestion environnementale pour l'avenir, les questions liées aux produits prenant une place plus centrale dans le débat public. Bien que les ACV promettent d'être un outil précieux pour les programmes sur les stratégies de production plus propres et la conception pour l'environnement, le concept est relativement nouveau et devra être affiné à l'avenir pour être accepté comme un outil général pour le développement de processus et de produits respectueux de l'environnement.
Le cadre commercial pour l'évaluation du cycle de vie
La nécessaire nouvelle approche de la protection de l'environnement dans le secteur des entreprises, pour considérer les produits et services dans leur globalité, doit être liée au développement d'une approche commune, systématique et structurée permettant de prendre des décisions pertinentes et de fixer des priorités. Une telle approche doit être flexible et extensible pour couvrir diverses situations de prise de décision dans l'industrie ainsi que de nouveaux apports au fur et à mesure que la science et la technologie progressent. Cependant, elle doit reposer sur certains principes et questions de base, par exemple : identification des problèmes, étude des mesures correctives, analyse coûts/avantages et appréciation et évaluation finales (figure 1).
Figure 1. Aperçu des étapes consécutives pour établir des priorités dans les décisions sur les mesures de protection de l'environnement dans l'industrie
L'identification du problème doit mettre en évidence différents types de problèmes environnementaux et leurs causes. Ces jugements sont multidimensionnels, prenant en compte diverses conditions de fond. Il existe en effet une relation étroite entre l'environnement de travail et l'environnement extérieur. L'ambition de préserver l'environnement devrait donc inclure deux dimensions : minimiser la charge sur l'environnement extérieur suite à toutes sortes d'activités humaines, et promouvoir le bien-être des employés en termes d'environnement de travail bien planifié et sûr.
Une étude des mesures correctives potentielles devrait inclure toutes les alternatives pratiques disponibles pour minimiser à la fois les émissions de polluants et l'utilisation des ressources naturelles non renouvelables. Les solutions techniques doivent être décrites, si possible, en donnant leur valeur attendue à la fois en termes de réduction de l'utilisation des ressources et des charges polluantes ainsi qu'en termes monétaires. L'analyse coûts/bénéfices vise à établir une liste des priorités en comparant les différentes approches identifiées de mesures correctives du point de vue des spécifications du produit et des exigences à respecter, de la faisabilité économique et de l'efficacité écologique. Cependant, l'expérience a montré que de grandes difficultés surgissent souvent lorsque l'on cherche à exprimer les actifs environnementaux en termes monétaires.
La phase d'appréciation et d'évaluation doit être considérée comme faisant partie intégrante de la procédure de fixation des priorités afin de fournir les éléments nécessaires au jugement final sur l'efficacité des mesures correctives proposées. L'exercice continu d'appréciation et d'évaluation suivant toute mesure mise en œuvre ou appliquée fournira une rétroaction supplémentaire pour l'optimisation d'un modèle de décision général pour les stratégies de priorité environnementale pour la décision de produit. La valeur stratégique d'un tel modèle augmentera probablement dans l'industrie lorsqu'il deviendra progressivement évident que les priorités environnementales pourraient être une partie tout aussi importante de la future procédure de planification de nouveaux procédés ou produits. Étant donné que l'ACV est un outil d'identification des rejets dans l'environnement et d'évaluation des impacts associés causés par un processus, un produit ou une activité, il servira probablement de véhicule majeur pour l'industrie dans sa recherche de modèles de prise de décision pratiques et conviviaux pour des mesures écologiquement rationnelles. développement de produits.
Concept d'évaluation du cycle de vie
Le concept de l'ACV consiste à évaluer les effets environnementaux associés à toute activité donnée depuis la collecte initiale des matières premières de la terre jusqu'au point où tous les résidus sont retournés à la terre. Par conséquent, le concept est souvent qualifié d'évaluation «du berceau à la tombe». Bien que la pratique consistant à mener des études du cycle de vie existe depuis le début des années 1970, il y a eu peu de tentatives complètes pour décrire la procédure complète d'une manière qui faciliterait la compréhension du processus global, des exigences sous-jacentes en matière de données, des hypothèses inhérentes et des possibilités de faire un usage pratique de la méthodologie. Cependant, depuis 1992, un certain nombre de rapports ont été publiés sur la description des différentes parties d'une ACV d'un point de vue théorique (Heijungs 1992 ; Vigon et al. 1992 ; Keoleian et Menerey 1993 ; Canadian Standards Association 1993 ; Society of Environmental Toxicology and Chemistry 1993). Quelques guides et manuels pratiques ont été publiés prenant en compte les perspectives spécifiques des concepteurs de produits dans l'utilisation pratique d'une ACV complète dans le développement de produits respectueux de l'environnement (Ryding 1996).
L'ACV a été définie comme un processus objectif pour évaluer les charges environnementales associées à un processus, un produit, une activité ou un système de service en identifiant et en quantifiant l'énergie et les matériaux utilisés et rejetés dans l'environnement afin d'évaluer l'impact de ces utilisations d'énergie et de matériaux et rejets dans l'environnement, et d'évaluer et de mettre en œuvre les opportunités d'amélioration de l'environnement. L'évaluation comprend l'ensemble du cycle de vie du processus, du produit, de l'activité ou du système de service, englobant l'extraction et le traitement des matières premières, la fabrication, le transport et la distribution, l'utilisation, la réutilisation, la maintenance, le recyclage et l'élimination finale.
Les objectifs premiers de la réalisation d'ACV sont de fournir une image aussi complète que possible des interactions d'une activité avec l'environnement, de contribuer à la compréhension du caractère global et interdépendant des conséquences environnementales des activités humaines et de fournir aux décideurs des informations qui identifient les opportunités d'amélioration de l'environnement.
Le cadre méthodologique de l'ACV est un exercice de calcul par étapes comprenant quatre composantes : la définition et la portée des objectifs, l'analyse de l'inventaire, l'évaluation et l'interprétation de l'impact. En tant que composante d'une méthodologie plus large, aucune de ces composantes ne peut à elle seule être décrite comme une ACV. L'ACV devrait inclure les quatre. Dans de nombreux cas, les études du cycle de vie se concentrent sur l'analyse de l'inventaire et sont généralement appelées LCI (inventaire du cycle de vie).
La définition et la portée des objectifs consistent en une définition de l'objectif et du système de l'étude - sa portée, la définition de l'unité fonctionnelle (la mesure de la performance fournie par le système) et la mise en place d'une procédure d'assurance qualité des résultats.
Lors du lancement d'une étude ACV, il est d'une importance vitale de définir clairement l'objectif de l'étude, de préférence en termes d'énoncé clair et sans ambiguïté de la raison de la réalisation de l'ACV et de l'utilisation prévue des résultats. Une considération clé est de décider si les résultats doivent être utilisés pour des applications internes à l'entreprise afin d'améliorer la performance environnementale d'un processus industriel ou d'un produit, ou si les résultats doivent être utilisés en externe, par exemple, pour influencer la politique publique ou les choix d'achat des consommateurs. .
Sans fixer à l'avance un objectif et un but clairs pour l'étude ACV, l'analyse de l'inventaire et l'évaluation d'impact peuvent être exagérées, et les résultats finaux peuvent ne pas être correctement utilisés pour des décisions pratiques. Définir si les résultats doivent se concentrer sur les charges environnementales, un problème environnemental spécifique ou une évaluation globale de l'impact sur l'environnement clarifiera directement s'il convient de procéder à une analyse d'inventaire, à une classification/caractérisation ou à une évaluation (figure 2). Il est important de rendre « visibles » tous les composants ACV consécutifs afin de permettre à tout utilisateur de choisir plus facilement le niveau de complexité qu'il souhaite utiliser.
Figure 2. Objectifs et exhaustivité de l'analyse du cycle de vie
Dans de nombreux programmes généraux de stratégies de production plus propres, de conception pour l'environnement ou de développement de produits respectueux de l'environnement, l'objectif principal est souvent de réduire l'impact global sur l'environnement pendant le cycle de vie d'un produit. Pour répondre à ces exigences, il est parfois nécessaire d'arriver à une forme très agrégée de l'évaluation de l'impact environnemental qui, à son tour, souligne la nécessité d'identifier une approche d'évaluation généralement acceptée pour un système de notation afin de peser les différents effets environnementaux les uns par rapport aux autres.
La portée d'une ACV définit le système, les limites, les exigences en matière de données, les hypothèses et les limites. La portée doit être suffisamment bien définie pour garantir que l'étendue et la profondeur de l'analyse sont compatibles et suffisantes pour répondre à l'objectif déclaré et à toutes les limites, et que les hypothèses sont clairement énoncées, compréhensibles et visibles. Cependant, comme une ACV est un processus itératif, il peut être conseillé dans certains cas de ne pas fixer définitivement tous les aspects inclus dans le périmètre. L'utilisation d'analyses de sensibilité et d'erreur est recommandée pour permettre le test et la validation successifs de l'objectif et de la portée de l'étude ACV par rapport aux résultats obtenus, afin d'apporter des corrections et de poser de nouvelles hypothèses.
L'analyse d'inventaire est un processus objectif, basé sur des données, de quantification des besoins en énergie et en matières premières, des émissions atmosphériques, des effluents d'origine hydrique, des déchets solides et d'autres rejets dans l'environnement tout au long du cycle de vie d'un processus, d'un produit, d'une activité ou d'un système de service (figure 3).
Figure 3. Éléments par étapes dans une analyse d'inventaire du cycle de vie.
Le calcul des entrées et des sorties dans l'analyse de l'inventaire se réfère au système défini. Dans de nombreux cas, les opérations de transformation produisent plus d'un résultat, et il est important de décomposer un système aussi complexe en une série de sous-processus distincts, dont chacun produit un seul produit. Lors de la production d'un matériau de construction, des émissions de polluants se produisent dans chaque sous-processus, de l'acquisition de la matière première au produit final. Le processus de production total peut être illustré par un "arbre de processus" où la tige peut être considérée comme la principale chaîne de flux de matières et d'énergie, tandis que les branches peuvent illustrer les sous-processus et les feuilles les chiffres spécifiques sur les émissions de polluants, etc. . Lorsqu'ils sont additionnés, ces sous-processus ont les caractéristiques totales du système original unique de coproduits.
Pour estimer l'exactitude des données obtenues dans l'analyse de l'inventaire, une analyse de sensibilité et d'erreur est recommandée. Toutes les données utilisées doivent donc être « étiquetées » avec des informations pertinentes non seulement sur la fiabilité, mais également sur la source, l'origine, etc., afin de faciliter la mise à jour et le raffinement futurs des données (ce que l'on appelle les métadonnées). L'utilisation d'une analyse de sensibilité et d'erreur permettra d'identifier les données clés d'une grande importance pour le résultat de l'étude ACV qui pourraient nécessiter des efforts supplémentaires pour accroître sa fiabilité.
L'étude d'impact est un processus technique, qualitatif et/ou quantitatif permettant de caractériser et d'évaluer les effets de la charge environnementale identifiée dans la composante d'inventaire. L'évaluation doit tenir compte à la fois des considérations écologiques et de santé humaine, ainsi que d'autres effets tels que les modifications de l'habitat et la pollution sonore. La composante d'évaluation d'impact pourrait être caractérisée en trois étapes consécutives - classification, caractérisation et évaluation - qui interprètent toutes les effets des charges environnementales identifiées dans l'analyse de l'inventaire, à différents niveaux agrégés (figure 4). La classification est l'étape au cours de laquelle les analyses d'inventaire sont regroupées en plusieurs catégories d'impacts ; la caractérisation est l'étape au cours de laquelle l'analyse et la quantification ont lieu et, si possible, l'agrégation des impacts dans les catégories d'impact données est effectuée ; l'évaluation est l'étape au cours de laquelle les données des différentes catégories d'impact spécifiques sont pondérées afin qu'elles puissent être comparées entre elles pour arriver à une interprétation et une agrégation plus poussées des données de l'évaluation d'impact.
Figure 4. Cadre conceptuel pour le niveau successif d'agrégation des données dans la composante d'évaluation d'impact
Dans l'étape de classification, les impacts peuvent être regroupés dans les domaines généraux de protection de l'épuisement des ressources, de la santé écologique et de la santé humaine. Ces zones peuvent être subdivisées en catégories d'impact spécifiques, de préférence en se concentrant sur le processus environnemental impliqué, pour permettre une perspective cohérente avec les connaissances scientifiques actuelles sur ces processus.
Il existe diverses approches de caractérisation : relier les données aux concentrations sans effet observable ou aux normes environnementales, modéliser à la fois l'exposition et les effets et appliquer ces modèles de manière spécifique au site, ou utiliser des facteurs d'équivalence pour les différentes catégories d'impact. Une autre approche consiste à normaliser les données agrégées pour chaque catégorie d'impact à l'ampleur réelle des impacts dans une zone donnée, afin d'augmenter la comparabilité des données des différentes catégories d'impact.
L'évaluation, dans le but d'agréger davantage les données de l'étude d'impact, est la composante de l'ACV qui a probablement généré les débats les plus houleux. Certaines approches, souvent appelées techniques de théorie de la décision, sont censées avoir le potentiel de faire de l'évaluation une méthode rationnelle et explicite. Les principes d'évaluation peuvent reposer sur des jugements scientifiques, politiques ou sociétaux, et il existe actuellement des approches disponibles qui couvrent les trois perspectives. L'utilisation de l'analyse de sensibilité et d'erreur revêt une importance particulière. L'analyse de sensibilité permet d'identifier les critères d'évaluation sélectionnés qui peuvent modifier la priorité résultante entre deux alternatives de processus ou de produit en raison des incertitudes dans les données. L'analyse des erreurs peut être utilisée pour indiquer la probabilité qu'un produit alternatif soit plus inoffensif pour l'environnement qu'un produit concurrent.
Beaucoup sont d'avis que les évaluations doivent être fondées en grande partie sur des informations sur les valeurs et les préférences sociales. Cependant, personne n'a encore défini les exigences spécifiques auxquelles une méthode d'évaluation fiable et généralement acceptée doit répondre. La figure 5 énumère certaines de ces exigences spécifiques de valeur potentielle. Cependant, il convient de souligner clairement que tout système d'évaluation de la « gravité » des impacts environnementaux de toute activité humaine doit être largement basé sur des jugements de valeur subjectifs. Pour de telles évaluations, il n'est probablement pas possible d'établir des critères valables dans toutes les situations du monde.
Figure 5. Liste des exigences suggérées à respecter pour une méthode d'évaluation ACV
L'interprétation des résultats est une évaluation systématique des besoins et des opportunités de réduction de la charge environnementale associée à l'utilisation d'énergie et de matières premières et aux émissions de déchets tout au long du cycle de vie d'un produit, d'un processus ou d'une activité. Cette évaluation peut inclure des mesures quantitatives et qualitatives des améliorations, telles que des changements dans la conception des produits, l'utilisation des matières premières, la transformation industrielle, les demandes des consommateurs et la gestion des déchets.
L'interprétation des résultats est la composante d'une ACV dans laquelle les options pour réduire les impacts ou les charges environnementales des procédés ou des produits à l'étude sont identifiées et évaluées. Il traite de l'identification, de l'évaluation et de la sélection des options d'amélioration des processus et de la conception du produit, c'est-à-dire de la reconception technique d'un processus ou d'un produit afin de minimiser la charge environnementale associée tout en remplissant la fonction et les caractéristiques de performance prévues. Il est important de guider le décideur concernant les effets des incertitudes existantes dans les données de base et les critères utilisés pour atteindre les résultats, afin de diminuer le risque de tirer de fausses conclusions concernant les procédés et les produits à l'étude. Encore une fois, une analyse de sensibilité et d'erreur est nécessaire pour gagner en crédibilité pour la méthodologie ACV car elle fournit au décideur des informations sur (1) les paramètres et hypothèses clés, qui peuvent devoir être davantage pris en compte et affinés pour renforcer les conclusions, et ( 2) la signification statistique de la différence calculée de la charge environnementale totale entre les alternatives de procédé ou de produit.
La composante interprétation a été identifiée comme la partie d'une ACV la moins documentée. Cependant, les résultats préliminaires de certaines grandes études ACV menées dans le cadre d'efforts approfondis par des universitaires, des cabinets de conseil et de nombreuses entreprises ont tous indiqué que, d'un point de vue général, les charges environnementales importantes des produits semblent être liées à l'utilisation du produit (figure 6). . Par conséquent, le potentiel semble exister pour des initiatives motivées par l'industrie afin de minimiser les impacts environnementaux grâce au développement de produits.
Figure 6. Aperçu de quelques expériences générales sur les endroits où, dans le cycle de vie des produits, les principales charges environnementales se produisent
Une étude sur les expériences internationales de développement de produits respectueux de l'environnement basée sur l'ACV (Ryding 1994) a indiqué que les applications générales prometteuses de l'ACV semblent être (1) à usage interne par les entreprises pour former la base pour fournir des orientations dans la planification stratégique à long terme concernant les produits conception, mais aussi (2) dans une certaine mesure pour être utilisé par les agences et les autorités de réglementation pour répondre aux objectifs généraux de la planification et de la prise de décision sociétales. En développant et en utilisant des informations d'ACV concernant les effets environnementaux qui sont à la fois « en amont » et « en aval » de l'activité particulière examinée, un nouveau paradigme peut être créé pour fonder les décisions à la fois sur la gestion de l'entreprise et sur l'élaboration des politiques réglementaires.
Conclusion
Les connaissances sur les menaces humaines à l'environnement semblent croître plus rapidement que notre capacité à les résoudre. Par conséquent, les décisions dans le domaine de l'environnement doivent souvent être prises avec de plus grandes incertitudes présentes que celles dans d'autres domaines. De plus, il existe généralement de très petites marges de sécurité. Les connaissances écologiques et techniques actuelles ne sont pas toujours suffisantes pour proposer une stratégie complète et infaillible de sauvegarde de l'environnement. Il n'est pas possible de comprendre pleinement toutes les réponses écologiques au stress environnemental avant d'agir. Cependant, l'absence de preuves scientifiques complètes et irréfutables ne doit pas décourager la prise de décision et la mise en œuvre de programmes de réduction de la pollution. Il n'est pas possible d'attendre que toutes les questions écologiques soient scientifiquement étayées avant d'agir – les dommages pouvant résulter de tels retards pourraient être irréversibles. Par conséquent, la signification et la portée de la plupart des problèmes sont déjà suffisamment connues pour justifier une action, et il existe, dans de nombreux cas, suffisamment de connaissances pour initier des mesures correctives efficaces pour la plupart des problèmes environnementaux.
L'analyse du cycle de vie offre un nouveau concept pour faire face aux futurs problèmes environnementaux complexes. Cependant, il n'y a pas de raccourcis ni de réponses simples à toutes les questions posées. L'adoption rapide d'une approche holistique pour lutter contre les problèmes environnementaux identifiera très probablement de nombreuses lacunes dans nos connaissances sur les nouveaux aspects qui doivent être traités. De plus, les données disponibles qui peuvent être utilisées sont dans de nombreux cas destinées à d'autres fins. Malgré toutes les difficultés, il n'y a aucun argument pour attendre d'utiliser l'ACV jusqu'à ce qu'il s'améliore. Il n'est en aucun cas difficile de trouver des difficultés et des incertitudes dans le concept actuel d'ACV, si l'on veut utiliser de tels arguments pour justifier une réticence à mener une ACV. Il faut décider s'il vaut la peine de rechercher une approche holistique du cycle de vie des aspects environnementaux malgré toutes les difficultés. Plus l'ACV sera utilisée, plus la connaissance de sa structure, de sa fonction et de son applicabilité sera acquise, ce qui sera la meilleure garantie d'un retour d'expérience pour assurer son amélioration successive.
Faire usage de l'ACV aujourd'hui peut être plus une question de volonté et d'ambition que de connaissances incontestées. L'idée même de l'ACV devrait être de tirer le meilleur parti des connaissances scientifiques et techniques actuelles et d'utiliser le résultat de manière intelligente et humble. Une telle approche gagnera très probablement en crédibilité.