Le Cycle de Vie du
Matériel
Informatique
ANF 2012 "Informatique verte : du mythe à la réalité
de terrain – 19 Décembre 2012
Marianne PARRY &
Carole CHARBUILLET-
Arts et Métiers ParisTech
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• Concept du « cycle de vie »
• Méthodologie d’analyse du cycle de vie
• Résultats d’ACV pour du matériel informatique
• Limites des ACV
• ACV et démarches d’éco-conception
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
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1. Concept du « cycle de vie »
Source : pourquoi l’approche du cycle de
vie ? PNUE, 2004
ISBN: 92-807-24500-9
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
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1. Concept du « cycle de vie »
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Cycle de vie = système qui
comprend plusieurs étapes
Source : http://www.enviedecrire.com/quel-est-limpact-
environnemental-du-livre/
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1. Concept du « cycle de vie »
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Exemple : cycle de vie d’un produit électronique (Franz,
2010)
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1. Concept du « cycle de vie »
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Approche du Cycle de Vie = mode de pensée qui
- consiste à reconnaître en quoi nos décisions déterminent ce qui se passe à
chacune de ces étapes pour pouvoir trouver des compromis valables
- couvre les possibilités et les risques liés à un produit ou à une technologie sur
toute la chaîne qui va de l’extraction des matières premières à l’élimination du
produit en fin de vie utile
Nos choix ne constituent pas un acte isolé mais se répercutent sur un système
plus vaste.
Faire des choix pour le long terme en tenant compte des problématiques
environnementales et sociales
Améliorer des systèmes entiers et non des parties de systèmes : éviter le
transfert des problèmes d’une étape du cycle de vie à une autres
Vision holistique
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1. Concept du « cycle de vie »
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Approche du Cycle de Vie = mode de pensée
Outils d’évaluation quantitatifs et qualitatifs de cartographie
des cycles de vie et de mesure des impacts
Source : IUT de Poitiers
Source : Résélec
Source :
http://cerig.efpg.inpg.fr/memoire
/2012/recyclage-
biocomposite.htm
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Exemple d’outil simple : Matrice matériaux Energy Toxicité
Développement durable et
innovation : par où commencer ?
Démarches d’éco-conception
Par Corinne Gendron et
Jean-Pierre Revéret
Les Cahiers de la CRSDD collection
recherche N
02-2010
http://www.crsdd.uqam.ca/Pages/docs/
02-10.pdf
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1. Concept du « cycle de vie »
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Exemple d’outil : bilan environnemental d’un téléphone portable
Source : ADEME
http://www.ademe.fr/inter
net/telephone-
portable/Site-
web/index.html
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Concept du « cycle de vie »
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Un outil plus complexe : l’analyse du cycle de vie
Méthode permettant d’évaluer les impacts
environnementaux potentiels d’un produit
Prise en compte de l’ensemble du cycle
de vie du produit : « du berceau à la
tombe »
Approche multicritères de
l’environnement : prise en compte des
consommations et différentes classes
d’impacts
Méthode rigoureuse, complexe donnant
priorité à une approche scientifique et qui fait
l’objet de nombreux travaux : un cadre
méthodologique normalisé
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1. Concept du « cycle de vie »
Historique
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Période Phase évènements Exemple d’action
1960-1980 Approche bilans matière, bilans énergétiques
Chocs pétroliers, accidents technologiques, crise industrielle, mise en place de la réglementation environnementale
- 1ère étude en 1969 pouvant s’apparenter à un «inventaire du cycle de vie» est réalisée par Coca-Cola (bouteille alu ou verre ?) - publication en 1972 du rapport du Club de Rome, Halte à la croissance?, qui introduit le concept de limite au développement, basée sur la disponibilité restreinte des ressources
1981-1990 Phase d’initiation
Réglementations sectorielles
1er bureaux d’études spécialisés en ACV 1ère base de données publique de données d’ACV (BUWAL, Suisse)
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1. Concept du « cycle de vie »
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Période Phase évènements Exemple d’action
1991-1995 Phase d’apprentissage
Directive européenne sur les déchets d’emballages (exigences pour la conception) Ecolabels - Apparition du « marketing vert » et 1ère controverses
- Lancement des ACV dans certains secteurs industriels (énergie, acier/aluminium, papier/plastique) - début du processus de normalisation (SETAC) - développement des logiciels d’ACV et des bases de données «génériques» - des fabricants ont recours à l’ACV pour convaincre l’opinion
1995-2000 Phase de normalisation
Certification ISO 14001 – EMAS Rapports environnements
Groupes de travail ISO sur les normes ISO 14040 (ACV) Utilisation de l’ACV en appui technique pré-réglementaire
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1. Concept du « cycle de vie »
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Période Phase évènements Exemple d’action
>2000 Période d’usage banalisé
- Directives ROHS et WEEE - Comptabilité effet de serre - IPP et directive EuP (écoconception) Déclaration de Malmö (2000) : appel lancé par les gouvernements en faveur d’une économie fondée sur le cycle de vie http://www.unep.org/malmo/French.htm
- Sommet mondial sur le développement durable de Johannesburg (2002) : d’encouragement aux modèles de consommation et de production durables http://www.un.org/french/events/wssd/
- Lancement de l’Initiative pour le Cycle de vie du (PNUE) en collaboration avec la SETAC - amélioration des méthodes et bases de données - Recherche de méthodes d’ACV simplifiées - Déclarations environnementales
Aujourd’hui : un cadre cohérent avec des marges de progression possibles…
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• Concept du « cycle de vie »
• Méthodologie d’analyse du cycle de vie
• Résultats d’ACV pour du matériel informatique
• Limites des ACV
• ACV et démarches d’éco-conception
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2. Méthodologie ACV
L'ACV est une méthode d'évaluation environnementale qui permet de quantifier
les impacts d'un produit (qu'il s'agisse d'un bien, d'un service voire d'un procédé)
sur l'ensemble de son cycle de vie.
C’est une méthode :
1) Multi-étapes
2) Multi-critères
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2. Méthodologie ACV
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Une approche monocritère peut conduire à …
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2. Méthodologie ACV
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Une approche mono-étape peut conduire à :
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2. Méthodologie ACV
Cadre méthodologique
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• ISO 14040 : 2006 - Management
environnemental - Analyse du
cycle de vie (ACV) - Principes et
cadre
• ISO 14044 : 2006
Management Environnemental -
Analyse du cycle de vie (ACV) -
Exigences et lignes directrices.
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2. Méthodologie ACV
Objectifs et champ de l’étude
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• L’objectif d’une ACV doit indiquer :
l’application envisagée
les raisons conduisant à réaliser l’étude
le public concerné : les personnes auxquelles il est envisagé de communiquer
les résultats de l’étude
• Le champ de l’étude d’une ACV doit indiquer :
la couverture temporelle
la couverture géographique
la couverture technologique
la couverture des processus (limites du système)
la couverture des interventions environnementaux (extractions et émissions)
la couverture des impacts
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2. Méthodologie ACV
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Exemple de champ d’étude retenu pour une ACV d’un ordinateur (Choi,
2006)
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2. Méthodologie ACV
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Exemple de champ
d’étude retenu pour une
ACV d’écran à tube
cathodique
(Socolof, 2005)
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2. Méthodologie ACV
Objectifs et champ de l’étude
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• L’Unité Fonctionnelle (UF) :
quantifie la fonction du système de produits étudié
permet de comparer différents systèmes remplissant la même fonction
La quantité de produit nécessaire pour remplir la fonction est le Flux de
Référence.
• Niveau de détail attendu : hypothèses, limitations, qualité des données
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2. Méthodologie ACV
Objectifs et champ de l’étude
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Utiliser un ordinateur Pentium IV 1.7 GHz, 128MB
RAM, 6 heures par jour et 4 h en mode veille par
jour pendant 4 ans
Faire fonctionner un Ecran plasma de
42 pouces (107 cm) 4h par jour
Pendant 6 ans
100 impressions couleur format A4 par jour, l’appareil étant
sous tension 8 heures par jour et hors tension 16 heures par
jour, 20 jours par mois, pendant 3 ans
Exemples d’unité
fonctionnelle Trouver une
adresse internet
Transmettre un
document de 15
Mo à 1 personne Utiliser le téléphone pendant 25 minutes
par jour pendant 2 ans
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2. Méthodologie ACV
Inventaire des flux entrant et sortant
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• Bilan matière énergie
Nécessite une importante et fastidieuse collecte de données
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2. Méthodologie ACV
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Exemple de diagramme
de flux retenu pour une
ACV d’écran LCD
(Socolof, 2005)
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2. Méthodologie ACV
Evaluation de l’impact
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• Flux classés par catégorie d’impact
Les catégories orientées dommages :
- L'épuisement des ressources
- L'impact sur la santé humaine
- Les impacts écologiques
- Le changement climatique
Les catégories orientées problèmes :
- Le réchauffement climatique
- Destruction de l'ozone stratosphérique
- Acidification
- Eutrophisation
- Formation d'agents photo-oxydants (smog)
- Atteinte des ressources abiotiques
- Atteinte des ressources biotiques
- Utilisation des terres
- Impact éco-toxicologique
- Impact toxicologique (chez l'humain)
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2. Méthodologie ACV
Evaluation de l’impact
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• Flux caractérisés en impact grâce à des indicateurs
-Effet de Serre :
Indicateur = Somme du Potentiel Global
de réchauffement (PRG) de chaque
composé
- Acidification:
Indicateur = Somme du Potentiel
d’Acidification (PA) de chaque composé
….
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2. Méthodologie ACV
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2. Méthodologie ACV
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Étape 3 : évaluation, passage des flux aux impacts
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2. Méthodologie ACV
Evaluation de l’impact
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• Éléments facultatifs
Normalisation :
Chaque évaluation est ramené à une valeur de référence, par exemple
aux impacts d'un habitant par an en France.
Pondération : on affecte un poids à chaque catégorie d’impact
Agrégation d’impacts : par exemple on regroupe tous les impacts qui
ont des effets sur l’homme
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2. Méthodologie ACV
interprétation
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ACV de 3 produits détergents (spray,
lingettes et liquide) – AFISE, 2004
Analyse de Cycle de Vie comparative des
emballages de Tetra Pak, BIOIS, 2008
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2. Méthodologie ACV
interprétation
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Il s’agit :
- d’analyser les résultats
- d’expliquer les limites des étapes précédentes : inventaire et/ou
évaluation des impacts
- De fournir des recommandations de manière la plus transparente
possible.
Les questions au stade de l’interprétation :
- Quels sont les principaux contributeurs d’impact ?
- Quelle est la sensibilité des résultats ? C’est-à-dire : si les
hypothèses changent, est-ce que le résultat varie ?
- Les systèmes modélisés sont-ils complets (complétude, par
exemple sur l’ensemble du cycle de vie) ?
- Sont-ils cohérents ? (entre produits comparés, par exemple)
L’interprétation est fonction des hypothèses de départ et de la
qualité des données
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• Concept du « cycle de vie »
• Méthodologie d’analyse du cycle de vie
• Résultats d’ACV pour du matériel informatique
• Limites des ACV
• ACV et démarches d’éco-conception
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3. Résultats ACV
ordinateur
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PC pentium IV fixe construit et utilisé
principalement en Chine, recyclé en fin
de vie (Duan, 2009) + écran (50% CRT
ou 50% LCD)
Actif 4,2h/jour, en veille pendant 2,6h/jour
pendant 6 ans
Logiciel SimaPro 7.0
Méthode Eco-indicator’99
Base de données Ecoinvent 1.3
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3. Résultats ACV
ordinateur
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- Phases de fabrication et d’utilisation
prépondérantes
- Pour la fabrication 40% des impacts
sont liés à la consommation de
ressources (dont un peu plus de 25%
de ressources fossiles) contre 27%
pour la phase d’utilisation
- Malgré 10% d’exportation la
distribution représente moins de 1%
des impacts
- Les impacts pendant la phase
d’utilisation sont essentiellement dus à
la consommation électrique pendant
toute la durée de vie (mix énergétique
chinois)
- Recyclage dans les règles de l’art :
bénéfices
40% 27%
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3. Résultats ACV
ordinateur
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- Unité centrale plus impactante que les écrans
Impacts essentiellement attribuables à la carte mère (54%)
- impacts écrans CRT> impacts écrans LCD
CRT : Impacts essentiellement attribuables au tube cathodique, aux composants
électroniques et au boitier plastique
LCD : Impacts essentiellement attribuables au module LCD
40% 27%
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3. Résultats ACV
Limites des ACV des PC
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
40% 27%
ACV de modèles anciens et technologies dépassées: manque d’ACV de
PC récentes
Manque d’homogénéité dans la définition de l’UF (durée de vie, modes
d’usage)
Manque de disponibilité des données: localisation des sites de
fabrication
Difficultés à réaliser une ACV complète liés au nombre important de
composants électroniques
Certaines études ne modélisent pas tous les procédés de fabrication, ni
toutes les phases du cycle de vie
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3. Résultats ACV
Écrans LCD /CRT
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
40% 27%
Ecran CRT 17 pouces /LCD 15 pouces (Socolof, 2005)
4590h sur toute la durée de vie en mode actif, 8960h en
mode veille sur toute la durée de vie (4ans en première
vie, 2,5 an en deuxième vie)
Fabriqué au Japon, utilisation et fin de vie aux USA
Life Cycle Design Software Tool (USA)
LCD plus impactant
pour l’eutrophisation
et la toxicité
aquatique
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3. Résultats ACV
Écrans LCD /CRT
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
40% 27%
Phase de fabrication
: LCD plus impactant
pour 8 des catégories
d’impacts
- Production de LCD 9X moins énergivore que production CRT
- Pour les LCD, les impacts sur le réchauffement climatique sont plus important
lors de la fabrication que pendant l’utilisation (emploi de SF6 dans procédés
de fabrication)
- 64% des impacts des CRT liés au réchauffement climatique concernent les
émissions de CO2 relatives à l’électricité nécessaire à l’utilisation de l’écran)
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• Concept du « cycle de vie »
• Méthodologie d’analyse du cycle de vie
• Résultats d’ACV pour du matériel informatique
• Limites des ACV
• ACV et démarches d’éco-conception
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4. Limites des ACV
Forces
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Actuellement la méthode la plus complète, le plus scientifique et la
plus objective
Cadre normalisé
Résultats quantitatifs
Reconnaissance mondiale (US EPA, ADEME, SETAC, …)
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4. Limites des ACV
Mais
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Limites méthodologiques :
- Les résultats sont dépendants de la zone géographique d’où proviennent les
données.
- Les résultats sont dépendants des hypothèses de départ et les choix effectués
(peut manquer d’impartialité) : C'est pourquoi les normes ISO insistent sur la
transparence de la méthode (tous les choix doivent être écrits et justifiés).
Crédibilité renforcée si revue critique par tierce partie.
- Evaluation des impacts potentiels et non des impacts réels
- Pas de prise en compte des impacts économiques et sociaux ni de certaines
classes d’impacts (bruit, champ électromagnétiques, …)
- Risque de mauvaise interprétation, notamment par des acteurs externes à l’ACV
: rappeler les objectifs définis au départ et afficher clairement les limites
méthodologiques de l’ACV réalisée
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4. Limites des ACV
Mais
ANF 2012 « informatique verte : du mythe à la réalité de terrain » - M. PARRY – 19/12/2012
Limites scientifiques :
Quels indicateurs choisir, quelle méthode d’évaluation ACV ?
Pour chaque ACV, se poser la question :
- Quels sont les indicateurs pertinents ?
- Comment les calculer pour traduire des impacts potentiels sur
l’environnement ?
Diversité des méthodes d’évaluation
La validité scientifique peut être discutée
La méthode doit être actualisée (avancées scientifiques...)
Comparaison d’études ACV difficiles voire impossible
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4. Limites des ACV
Mais
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Limites relatives aux données
-Accès aux données : bases de données privés, -Problèmes de représentativité, de complétude, -Problèmes d’obsolescence des données
Limites pour la conception des produits
- Besoin d’un grand nombre de données et de ressources
- Seuls des experts peuvent manipuler correctement les informations
et les outils afin d'interpréter les résultats de l'ACV de la façon la plus
juste.
- Outil lourd, peu lisible, couteux donc difficile d’utilisation pour la
conception et les PME
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