Recherche:ACV Pâtes - Jordan DOVIN - Jim SANVIEMVONGSAK

Remarque

Affichage des corrections pour les étudiants, Renommage et fusion à suivre.

Analyse du Cycle de Vie

Projet:Évaluation environnementale analyse de soutenabilité/Licence pro Éco conception des produits innovants Lille

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Introduction

Nous allons réaliser l' ACV d'un kilo de pâte dans le cadre de la licence pro. ECPI. Dans cette optique, nous devons tout d’abord définir l'objectif de notre ACV, c'est-à-dire: Pourquoi faisons-nous l'ACV d'un kilo de pâte. C'est la partie la plus importante car elle permet de justifier les choix et les hypothèses futurs dans les étapes de l'ACV. Ensuite, nous allons commencer à établir un cycle de vie de notre produit. Enfin, en fonction de notre objectif, nous nous sommes concentrés sur un processus élémentaire du système: la cuisson des pâtes. Dans cette partie, nous allons chercher établir le périmètre de notre étude en gardant à l'esprit notre objectif.

Objectif

Dans un premier temps, chaque groupe devra se focaliser afin de déterminer l'impact environnementale sur la durée de vie d'un paquet de pâtes de 1 kg. Chaque groupe aura à travailler sur une étape de la vie du produit. Notre groupe va se concentrer sur la cuisson des pâtes. Pour mener à bien cette études, nous avons décidé de comparer 2 types de cuisson conventionnelle et d’établir lequel des deux a le moins d'impact sur l'environnement. Voici les deux mode de cuisson : Une plaque de cuisson au gaz, et un autre électrique.

Remarque

 Non "déterminer l'impact environnementale sur la durée de vie d'un paquet de pâtes de 1 kg". Lequel, pourquoi ... C'est à ce moment qu’il covnient de l'établir. Vous dites justement quelque lignes au dessus "C'est la partie la plus importante" , allez donc jusqu'au bout.

point méthodo

Remarque

Oubli de relecture (?).  Non Un point méthodologique à l’introduction aurait effectivement été intéressant. Je ne vois rien non plus sur la partie sociale.

Cycle de vie

Cycle de vie du paquet de pâtes

Avec l’ensemble de la classe nous avons déterminer de quoi était constitué le cycle de vie d'un paquet de pâtes. Il existe plusieurs étapes à travers le cycle de vie du paquet de pâtes, de l'extraction de la matière première jusqu'à la transformation en déchets. Nous avons choisi de nous concentrer sur l'étape de la cuisson des pâtes.

ACV d'un kilo de pâte.

Remarque

Atteste de la manipulation d'OpenLCA.

Remarques

L’exploitation du logiciel Open LCA est en libre accès, elle permet de faire des ACV. Cet outil gratuit, nous a permis d’être utilisé chez soi et ainsi de ne pas dépendre du matériel à disposition de l’IUT. Lorsque nous l’avons utilisé, nous nous sommes rendu compte de plusieurs choses. La première est la qualité des données. En effet, lorsque nous avons commencé l’ACV de notre paquet de pâte, nous avons cherché, par exemple différents des flux pour l’eau du robinet. Il fallait faire attention aux flux choisi (voir) en prenant en compte les sources et les descriptions de l’élément tel que sa date de création ou bien le type de flux généré. D’un autre côté, il existe des flux payants ou gratuits alors que le logiciel est en libre accès. De même, certaines descriptions de flux étaient en allemand, ce qui peut ralentir le travail de compréhension.

Exemple d'informations générales

Exemple de flux élémentaires et non-élémentaires

D’une manière générale, nous avons constaté qu’il fallait faire la différence entre les flux élémentaires et non élémentaire. Les flux élémentaires sont représentés par un logo vert, ils sont directement puisés ou rejetés dans les milieux naturels. Ils sont pris en compte dans le calcul du logiciel. A l’inverse, les flux non élémentaires avec un logo de deux engrenages gris ne sont pas pris en compte dans le calcul (voir). Nous avons donc cherché des flux élémentaire qui étaient « produit par » et « consommé par ».

Méthode

L’ACV est d’une manière, une méthode basée sur l’itération. En réalité une ACV ne peut pas être sans erreur du premier coup. Il faut souvent revenir en arrière et répéter l’opération plusieurs fois afin de se rapprocher au mieux de la réalité. Par exemple, il faut valider ou non les hypothèses émis en début en faisant des tests, des vérifications et des conclusions. Ainsi à chaque fois, il y une étude différente de la précédente en fonction des choix. C’est ce que nous avons fait pour l’ACV du paquet de pâte. Dans le cadre du cours et des futurs échanges de brique, nous avons regroupé les bases de données afin de pouvoir les échanger.

Remarque

Méthode.

Lors du début de notre étude, la modélisation de notre système est très importante. En effet, nous avons fait le choix d’un système dit linéaire (voir). C’est-à-dire que les « briques » se suivent. Par exemple, la brique cuire des pates fait appel à la brique emballer qui elle-même fait appelle à la brique produire des pâtes. A l’inverser, d’autres groupes ont choisi un modèle non-linéaire c’est-à-dire que la brique cuire les pâtes fait appel à la fois à emballer et produire des pâtes. Il n’existe pas de « méthode principale », chacune de celle-ci sont valables. Il suffit simplement de le dire de manière explicite dans son étude. En effet, l’un des points forts du logiciel est de pouvoir échanger des briques avec d’autres groupes. Cependant, si les modèles sont différents, il est possible que des briques soit prises en compte deux fois au lieu d’une seule. Sur cet exemple linaire si on remplace la brique « emballer » d’un modèle non linéaire, la brique production sera prise en compte deux fois.

Une fois que notre modèle a été validé, nous avons cherché la méthode de calcul. Dans OpenLCA, il existe beaucoup de méthode d’évaluation. Encore une fois, nous avons fait un choix. Ce choix se justifie par l’objectif de notre ACV. Le but de notre ACV est de pouvoir établir quelle cuisson a le moins d’impact sur l’environnement. C’est pourquoi, il faut choisir une méthode cohérente avec ce que nous cherchons. Tout d’abord, pour déterminer quelle méthode choisir, nous avons regardé les différentes fiches d’agrybalyse. Nous avons trié de manière critique, les fiches par leurs descriptions, sources, dates et les catégories d’impact proposé. Par exemple : • CML (Baseline) date de 2015 et regroupe les catégories d’impact les plus utilisées sur LCA, elles sont normalisés. • Eco indicator 99 (E,H,I) ne proposent pas assez d’information sur la date et l’auteur. • ILCD2011 (midpoint) est datée et compile les catégories recommandées par « the international reference life cycle data system » • TRACI2.1 : climate change est pour les USA et est normalisé 2008 USA et 2005 Canada. Dans cette liste n’apparait pas les méthodes n’ayant pas assez d’informations. Puis dans un second temps nous avons trié les méthodes en fonction de leurs catégories d’impact. Les trois méthodes suivante, CML (baseline), ILCD2011(midpoint) et TRACI2.1 proposent un catégorie Climate Change. Les valeurs obtenues étaient différentes, les deux premières proposaient Climate Change GWP 100. Cette notion est utilisée pour comparer l’impact sur le réchauffement climatique des différents GES avec le C02 sur 100ans (ils existent d’ailleurs deux autres catégorie sur 20 ou 500ans, GWP20 et GWP500). En cherchant un peu plus, nous avons remarqué que dans l’onglet Normalisation, le facteur de normalisation était de 5.021*10^12 pour CML et ILCD2011 contre 7.4*10^12 pour TRACI2.1. Cela s’explique peut-être avec la différence de source géographique. Nous avons choisi la méthode CML (baseline), Climate change CWP 100.

Remarque

Méthode.

Remarque

Outre le changement climatique, d'autres indicateurs vous ont-ils interpelé. N'avez vous rien à développé relativement à la question du changement climatique effectivement aborder avec le bilan carbone et les questions de "sources et puits".

Paramètres des types de cuisson

Notre étude à commencé en étayant la méthode de cuisson avec des plaques électriques. Pour réaliser une étude complète, nous avons du trouver la consommation électrique du plaque choisis.

• La quantité d'eau : Pour une bonne cuisson des pâtes, nous avons trouver que pour 100g de pâtes, il fallait 1 L d'eau. Donc pour notre sujet, avec 1 kg de pâtes, il est nécessaires d’avoir 10 L d'eau.
• La consommation énergétique en kWh : Pour ce faire, nous avons du choisir une plaque de cuisson électrique standard. Pour un foyer, la puissance peut être soit de 1 000 W ou de 1 500 W. Pour une utilisation des plaques pour une portion de pâtes de 100g, le temps est estimé à 12 minutes ( 5 minutes pour faire bouillir l'eau + 7 minutes de cuisson en moyenne ), voici donc la consommation en Wh :

${\frac {12\times 1500}{60}}$ = 300 W soit 0,3 kWh. Pour déterminer le résultats pour 1 Kg de pâtes il suffit de multiplié le résultats par 10, ce qui donne 3 kWh de consommation pour 1 Kg de pâtes.

• L'outillage : L'outillage utilisé pour la cuisson des pâtes entre aussi en compte dans notre études, par l'outillage nous entendons la casseroles. Pour calculé la part d'utilisation de la casseroles dans cette études, nous avons estimé une durée de vie pour une casseroles standard. Pour une utilisation de la casserole de 4 fois par semaine avec une durée de 4 ans, et un poids de 300g Voici l'implication de la casserole en Kg :

$0.3\times \left({\frac {1}{4\times 52\times 4}}\right)$

Remarque

Wiki avec formule.

Remarque

 Non Attention au typo des unités (Kg : °Kelvin gramme : non, kg : oui).

Résultats

Simulation rapide resultat avec prod blé

Résultat rapide sans production blé

Remarque

Atteste de la manipulation d'OpenLCA.

Une fois la méthode et la catégorie choisie, nous avons réalisé deux calculs liés à notre étude. La première étude prenait en compte la production de blé. Cependant le diagramme obtenu ne montrait pas de manière significative ce qui avait un impact sur la cuisson. La production de blé représentait plus de 80% de l’impact (). En laissant les flux de la production de blé, nous avions certes un modèle plus complet qui montre que les pâtes en elles-mêmes ont plus d’influence sur l’impact que l’eau ou la casserole sur la cuisson. Cependant ce diagramme n’illustrait pas notre objectif qui est de déterminer la cuisson ayant le moins d’impactant.

Remarque

Méthode. Goal dependence. Très bien.

C’est pourquoi, nous avons décidé de changer le modèle en suppriment la partie des flux de production de blé qui était beaucoup trop importante. Ainsi avec ce nouveau modèle nous avons obtenu des résultats montrant l’influence des éléments composant la cuisson des pâtes (). Ceci étant possible uniquement si nous écrivons de manière explicite nos choix effectués et que l’autre étude qui fera la comparaison n’aura pas les flux de la production de blé. Nous avons constaté que dans la cuisson des pâtes (sans prendre en compte les pâtes), c’est l’électricité utilisée. En effet, nous pouvons voir que l’électricité représente plus de 90% de l’impact (0.089 kg ${\ce {CO2}}$ eq.). L’eau utilisée (1.7 10^-3 kg ${\ce {CO2}}$ eq.) et la poêle (3.44 10^-4 kg ${\ce {CO2}}$ eq.) sont négligeables. La méthode de calcul utilisée précédemment est résultats rapides (Quick results). Ils en existent deux autres sur OpenLCA. La première étant la méthode Monte-Carlos qui permet de faire des simulations d’itérations aléatoires qui illustrent la distribution d’incertitude.

Exemple de monte carlos

La seconde est analyse (Analysis tab contents) qui permet d’avoir des informations en plus de la méthode résultats rapides. Notamment, l’onglet Diagramme Sankey qui permet d’avoir un visuel graphique. Celui montre de manière significative avec la couleur la contribution en pourcentage dans l’impact.

Limite du projet

Dans le cadre de la licence ECPI, les objectifs des cours d’ACV étaient multiples. D’une part nous avons appliqué la méthode de l’ACV avec sa réflexion sur le but d’un ACV, pourquoi faisons nous une ACV sur un paquet de pâte de 1kg ? Et comment marche une ACV, quelles sont les principales étapes de celle-ci.

Et l’autre objectif était d’apprendre à utiliser un logiciel d’ACV et de réaliser une ACV complète de paquet de pâte de 1kg. A l’aide de la répartition des binômes qui travaillaient sur une brique et pour au final former un seul modèle plus complet. Ce dernier n’a pas pu être atteint car nous ne nous sommes pas concerté pour pouvoir échanger les différentes briques avoir au final une ACV complète. De plus, nous n’avons pas pu faire le calcul pour la cuisson au gaz à cause d’un manque de connaissance sur le logiciel. Nous avions eu l’ambition de faire eu comparaison entre les deux types de cuissons. Pour finir, le logiciel nous présente des calculs réalisés dans une boite noir, on ne peut pas voir les calculs effectués. C’est pourquoi, il faut avoir un recul avec les résultats obtenus car un autre logiciel aurait trouvé d’autres résultats.

Remarque

 Non C'est à nuancer : "le logiciel nous présente des calculs réalisés dans une boite noir, on ne peut pas voir les calculs effectués." C'est tout l'intérêt d'un code ouvert (open source). Avec des codes fermés, c’est effectivement la boite noire. Mais ici, la boîte n’est pas noire. Elle est probablement trop compliqué pour qu'une personne sans connaissance en programmation puisse dire quoique ce soit. Mais ce n’est pas un logiciel fermé.

Référence

Modèle graphique: cuisson 1 plaque électrique

Modèle graphique: cuisson 2 aux gaz

Exemple de Monte-Calos avec production blé

Simulation analyse Diagramme Sankey sans prod blé

Remarque

Atteste de la manipulation d'OpenLCA.