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Tâches

by irene.mingot — Dernière modification 23/09/2008 06:32

T1

by irene.mingot — Dernière modification 17/09/2008 14:39

Méthodologie d'éco-conseption de technologies d'épandage

Coordination générale : D. Froelich- SERAM (ENSAM Chambéry) / sur des aspects plus techniques de connaissance du milieu : P. Roux- Cemagref Montpellier et F. Barnabé du CETIM.
 
La démarche d’analyse du cycle de vie (ACV), outil de base de l’éco-conception, est résumée dans la Figure 4. Elle consiste à réaliser l’inventaire des flux d’un système et à les traduire en impacts. Celle-ci fait appel à des données «standards» tels que par exemple les émissions, les rejets et les consommations liées à l’élaboration d’un matériau donné et/ou à des procédés très classiques. Dés lors que l’on s’intéresse à une application particulière, l’utilisation de données spécifiques est nécessaire comme par exemple «quelle est l’énergie (fossile ou non) nécessaire à l’épandage d’une tonne de matière organique dans des conditions établies». Ainsi, le développement de l’éco-conception est souvent freiné par l’absence de ces données et/ou la non mutualisation des coûts qui sont liés à leur acquisition. Enfin, si dans un certain nombre de cas, ces données sont disponibles à travers la littérature scientifique, leur mise à disposition sous une forme exploitable (harmonisation des unités fonctionnelles, base de donnée, etc.) est en soit un enjeu majeur pour le développement de ces méthodes.

Dans notre cas, les frontières du système étudié sont : insérer schema

  • la machine dans sa phase d’exploitation : remplissage, réglage, déplacement sur routes et chemins, utilisation sur les sites d’application, retour au point de remplissage ou de remisage, nettoyage. La logistique des épandages (lieu et type de stockage – stockage tampon en bord de champ, …) n’est donc pas exclue du périmètre d’étude.
  • intégration du facteur temps (vieillissement, déréglages, etc.)
  • intégration du facteur « interface Homme Machine » (depuis l’ordinateur de bord, jusqu’à la vanne d’alimentation, etc.)
  • intégration des consommables (ex. emballages des produits épandus, etc.)

Pour vérifier le postulat qu'en "technologies d'épandage", le poids de la phase d'exploitation est primordial par rapport aux phases de fabrication et de recyclage, une approche simplifiée globale sur l'ensemble du cycle de vie d'une machine sera réalisée sur quelques cas types.

T1a : Le premier objectif de la tâche T1 est donc de jeter les bases nécessaires au démarrage des travaux des tâches T2 à T5. Pour cela, il est nécessaire de faire un état des lieux des impacts environnementaux et des indicateurs environnementaux les plus évidents, à partir de l’analyse de flux sur un certain nombre de matériels et scénarii classiquement mis en œuvre. Des ACV partielles seront réalisées, portant principalement sur la phase plus spécifique « d’exploitation » des technologies concernées. En intégrant à cette démarche, les contraintes réglementaires, on aboutira à une hiérarchisation des aspects environnementaux selon les types de technologies et de produits à épandre.
 
Un premier état de l’art critique des technologies proposées par les constructeurs européens sera réalisé afin de juger de la pertinence de ces technologies par rapport aux problèmes environnementaux posés.
 
T1b : Le deuxième objectif est en liaison étroite avec T2 (voir point 2 pour les exemples). Il consiste à développer une méthodologie d’analyse du cycle de vie adaptée à la problématique des épandages en veillant à :
  • Identifier les unités fonctionnelles pertinentes qui servent de base à la comparaison de produits ayant le même service rendu dans un contexte analogue. Dans notre champ d’application, ces unités fonctionnelles seront étudiées en implication multiple avec les indicateurs environnementaux jugés pertinents. En effet, si l’on prend l’exemple des apports de produits compostés, l’unité fonctionnelle à utiliser dans une ACV est-elle la quantité massique par hectare (critère actuel) ou la dose d’unités fertilisantes (N – P –K et oligoélements) apportée par are ?
  • Adapter la méthode générale d’analyse du cycle de vie en ajoutant ou adaptant des indicateurs plus pertinents ou précis vis-à-vis de la problématique, notamment en matière d’impacts sur le sol (pollution, compaction, ...), l’eau (pollution nappes phréatiques, eutrophisation,..), et l’air (volatilisation ammoniac, …).
  • Définir le format de la base de données spécifique à ces technologies afin que les experts du T2 à T4 puissent commencer à la documenter. Il s’agira de définir la manière dont doivent être organisées les données, les modalités d’approvisionnement de cette base, ainsi que la façon dont elle pourra être consultée. Les travaux réalisés dans les tâches T2 à T5 incluront l’étude bibliographique détaillée des données disponibles dans la littérature scientifique et technique mais aussi dans les bases de données existantes telles que « Ecoinvent » (& [5]). Les résultats de cette étude bibliographique seront suivis d’essais complémentaires, de laboratoire et de terrain, sur les points où des données importantes sont manquantes. La réalisation de premières ACV exploratrices permettra d’affiner, par démarche itérative, les grandes familles d’impacts des équipements existants et de leur mode d’exploitation associé, ainsi que, en liaison avec le T2, de définir les critères éco-efficaces qui devront être pris en compte dans le cahier des charges des équipements à concevoir.
T1c : Le troisième objectif consiste à « maquetter » un certain nombre d’instruments - outils et guides en vue d’en préparer la diffusion auprès des utilisateurs.
L’ACV est la méthode la plus précise mais elle peut être très lourde à mettre en œuvre pour des PME, en particulier pour ces technologies très sujettes à variation selon les situations d’usages. Le travail entrepris dans le T1b aboutira à un Cahier des Charges informatique d’un « outil d’évaluation simplifiée d’ACV » (maquetté avec un tableur de type Excel) dont le paramétrage pourra être modifié pour optimiser des scénarii. Ce CC « informatique » élaboré par l’ENSAM sera repris, au même titre que la base de données spécifique, par le Cemagref de Montpellier pour en assurer le bon « formatage » informatique et la pérennité au delà du projet.
La construction d’un guide spécifique pour l’éco-concepteur est transversale et se répartit sur l’ensemble du projet (48 mois). Ce guide consistera à définir pour un profil produit/entreprise/marché, le parcours approprié pour l'écoconception :
  • une identification des aspects environnementaux significatifs du produit (avec si nécessaire, définition des outils, algorithmes, bases de données permettant à l'entreprise de réaliser cette étape)
  • une identification des spécifications fonctionnelles à prendre en compte pour la conception du produit (voir tâche T2) -
  • une identification des critères ou procédures de contrôle des performances, gradées en fonction du niveau de performance atteint (voir tâche T3,T4)
  • une identification des pistes technologiques pouvant être mises en œuvre pour répondre au besoin fonctionnel (voir tâche T5)
  • des études de cas avec mise en œuvre de la méthode
  • des annexes définissant les références, bases , outils d'aide à la démarche d'éco-conception.
Pour être largement diffusés, la méthode et le guide qui l’accompagnera doivent conjuguer la rigueur scientifique (approche basée sur l'ACV et la modélisation des impacts adaptés aux produits concernés), le réalisme technologique (prise en compte des capacités techniques et économiques du moment) et le pragmatisme (facilité de mise en œuvre dans des entreprises de type PME, supposant des outils simples et répondant aux attentes des industriels).
 
Pour l'élaboration du guide et de la méthode, Le CETIM s'appuiera sur l'institut ENSAM de Chambéry. La trame générale de la méthode sera élaborée dès les premières semaines du projet ainsi que la nature et la forme des données attendues de la part des différentes tâches. Ces informations seront établies en accord avec le coordinateur du projet ainsi que les coordinateurs des différentes tâches. Elles seront mises à jour au fur et à mesure de l'avancement des travaux.
 
Par ailleurs, le CETIM s'appuiera sur un groupe de travail constitué d'industriels de sa commission MACHINISME AGRICOLE pour présenter une synthèse des résultats des différents tâches et valider la faisabilité d'exploitation des résultats des travaux. Les coordinateurs de chaque tâche seront responsables de la mise en forme des résultats de leur tâche pour que ces derniers puissent être intégrés à la méthode et au guide conformément aux décisions prises en comités de coordination.
 
La partie "rédaction proprement dite" du guide est prise en compte au niveau de la tache T7.

T1 - Méthodologie d’éco-conception
appliquée aux technologies d’épandage
N° délivrable
Description
Type de diffusion
mois de remise
T1a
ACV partiels et état des lieux des impacts environnementaux
 
Publique
6
T1b
Développement de la méthodologie spécifique d’Analyse de Cycle de Vie :
-       Identification des unités fonctionnelles pertinentes (avec T2)
-       Identification des impacts et indicateurs spécifiques (avec T2).
-       Constitution d’une Base de données spécifique pour l’inventaire des flux liées aux procédés d’épandage (avec les autres tâches)
Publique
 
 
8
 
8 – 18
 
9 – 36 (alimentation en cours de projet)
 
T1C
Construction de la méthodologie d’éco-conception
-       Outil d’évaluation simplifiée d’ACV
-       Conception d’un guide pour les technologies d’épandage
publique
42 à 48

La mise en oeuvre de cette tâche T1, pierre angulaire du projet, se fera sous la houlette de la SERAM - ENSAM de Chambéry, du CETIM et du Cemagref (plus particulièrement de Montpellier).

Mais, tous les acteurs seront contributeurs d’éléments de connaissances et de construction.

Les opérations doivent s’enchaîner puisque, à l’issue des travaux d’état des lieux des impacts potentiels, d’identification des unités fonctionnelles pertinentes, d’établissement d’un cahier des charges pour une base informatique de « données et méthodes », la mise en place concrète de la base et de l’outil et leur gestion en « remplissage » doit se faire sur Montpellier (du fait de la plateforme régionale « écotechno » qui s’y met en place).

 

Une concertation fine entre ces deux organismes ont abouti à la solution d’une mise en synergie des moyens humains qui, de surcroit, permet la mise en œuvre d’un travail de thèse co-dirigée. Sous la direction scientifique de Daniel Froelich, mais avec une forte composante agri-environnementale basée sur Montpellier, le sujet de thèse portera sur l’importance de la prise en compte de la variabilité spatio-temporelle dans les ACV portant sur les agro-équipements d’épandage. Le thèsard devra en particulier identifier les méthodes permettant une généricité de l’approche. Ce sujet pointe parfaitement l’originalité du projet ECODEFI et est cohérent avec l’objectif du T1. Toutefois, l’approche « eco-conception » nécessitant une bonne dose d’expertise au départ que n’aura pas nécessairement le thèsard et afin de lui faciliter une avancée rapide vers un travail de méthodologie, la SERAM recrutera dés le démarrage du projet un post-doc chevronné capable de lancer les ACV types et la recherche de données spécifiques aux scénarios technologiques étudiés.

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