L'analyse des cycle de vie en industrie agro-alimentaire

Aurélien BIZET, Léa GARCIA, Natacha GIRAUD, Alexandre LECOEUR, Priscillia MAJEUR.

Aujourd’hui, l’un des enjeux majeurs de notre société est le maintien du développement durable. Or, l’un des piliers est celui de l’environnement. C’est dans ce contexte que l’analyse du cycle de vie est un outil promettant des améliorations plus ou moins notables.
Il faut différencier l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) et le cycle de vie :
Un cycle de vie en industrie agro-alimentaire est le regroupement de plusieurs étapes, en commençant par l’extraction des matières premières à son utilisation par le consommateur. Ces étapes peuvent durer plusieurs mois ou plusieurs années en fonction des produits ou du pays concerné.
Le but de l’analyse des cycles de vie en industrie agro-alimentaire est de quantifier les impacts environnementaux d’un produit durant toute sa « vie ». Il va servir à informer le consommateur des impacts causés par ce produit.

Les différentes étapes du cycle de vie et les étapes correspondant à leur analyse.
Tout produit possède un cycle de vie pendant lequel il consommera des ressources naturelles. Ce cycle de vie est composé de la naissance, de la vie et de la mort du produit.

La naissance est la phase allant de la production jusqu’à la distribution du produit vers l’utilisateur.


                       Naissance (production et distribution)
Etapes
Ressources consommées
Extraction ou production des matières premières
Matières premières, substances dangereuses, énergie, eau.
Transport des matières premières
Carburant.
Production des différents composants
Matières premières, substances dangereuses, énergie, eau.
Transport des différents composants
Carburant.
Assemblage des différents composants
Energie.
Emballage
Pétrole et produits synthétiques, énergie, eau.
Transport de produit fini et distribution
Carburant.
           Figure 1 : Naissance (production et distribution)_réalisée par nos soins

L’analyse de toutes les étapes qui ont été nécessaires pour fabriquer un produit est appelée écobilan.
 Il faut exploiter des ressources minérales, végétales ou animales. L’utilisation d’engins et de machines est donc nécessaire. Il faut également prévoir une source d’énergie telle que l’eau ou des produits auxiliaires (engrais, pesticides, substances chimiques, etc.) ou encore des espaces naturels adaptés aux cultures et aux élevages.
Le transport des matières premières nécessite des moyens de transports (camions, avions, bateaux) et des infrastructures de transport (routes, rails, ports).
La transformation en produit fini dans l’usine se réalise grâce à des machines et des outils, des produits auxiliaires, de l’énergie et de l’eau.




La vie est la phase qui suit l’acquisition, pendant laquelle le produit est consommé ou remplit sa fonction auprès de son utilisateur.
Vie (utilisation)
Etapes
Ressources consommées
Transport
Carburant.
Déballage
/
Préparation/Usage
Energie, eau, autres matières premières, produits dangereux.
Entretien
Energie, eau, matières premières, produits dangereux.
                                          Figure 2 : Vie (utilisation)_réalisée par nos soins

Une fois vendu,  l’utilisation du produit nécessite souvent de la place au sol et des appareils électriques (issus d’une fabrication préalable).

La mort est la phase où le produit est devenu déchet. Il faut alors le valoriser ou l’éliminer.
Mort (valorisation ou élimination)
Etapes
Ressources consommées
Collecte
Carburant.
Transport
Carburant.
Valorisation (recyclage)
Energie, eau, matières premières, produits dangereux.
Elimination
Energie
                                Figure 3 : Mort (valorisation ou élimination)_réalisée par nos soins

Cette dernière étape est souvent source de problème.  Il faut éliminer le produit en dépensant le moins d’argent possible. On peut par exemple l’abandonner dans la nature ou en mer, provoquer une incinération sauvage, une mise en décharge illégale, des exportations dans les pays du Sud, etc.


Pour aboutir à une analyse du cycle de vie complète, il faut procéder à quatre étapes :
1.      La première étape est la définition des objectifs et du champ d’étude, sa structure a été mise en place par la norme du ISO  14041.
Cette étape consiste à définir les objectifs et le but de l’analyse du cycle de vie du produit. Il existe deux types d’ACV, l’ACV-A ou ACV attributionnelle qui consiste à l’évaluation des impacts environnementaux pouvant être lié à une seule filière donnée, cette méthode est sans doute la plus classique.  Cependant, elle comporte beaucoup de limites, par exemple, elle ne prendra pas en compte l’évolution du marché, ou les impacts causés par des prises de décisions, de plus elle ne concerne qu’une seule filière, ce qui donne des résultats plus restreints. C’est pour cela, que cette méthode est souvent associée à l’ACV-C ou ACV conséquentielle, elle va prendre en compte les interactions économiques, de plus cette méthode a une vision beaucoup plus large car les résultats peuvent être indirects ou directs sur la filière donnée.
Mais aussi le champ de l’étude qui comprend :
-les fonctions du produit en question, c’est une étape important car si la fonction n’est pas totalement justifiée, nous pourrions la confondre avec une autre, c’est pour cela que l’analyse fonctionnelle est nécessaire;
-son unité de mesure adaptée pour permettre sa comparaison avec d’autres produits ;
-les destinataires de cette étude et comment ils recevront les résultats, l’analyse ne sera pas vérifiée de la même façon si elle est rendue publique (vérificateurs externes) que si elle est utilisée à des fins internes ;
-les limites à la création du produit pour chaque étape.

2.      La seconde étape est l’inventaire de cycle de vie (ICV).
Cet inventaire comporte les trajets (entrants et sortants) que font les flux de matières premières et d’énergies après avoir passé les frontières du système (acquisition des matières premières, la production, l’utilisation, réutilisation et la maintenance, le recyclage et le traitement des déchets). Les flux sortants vont être principalement les émissions dans l’air, l’eau, le sol ainsi que la production des matières recyclés. Ces trajets sont calculés grâce aux facteurs d’activité et aux facteurs d’émission qui sont reportés le plus souvent sur des logiciels spéciaux d’ACV tels que l’EGES, Food’Print ou GaBi.

3.      Evaluation de l’impact à partir des flux de matières et d’énergies recensés, c’est une étape qui a été mise en place par la norme ISO 14042.
Ensuite, la troisième étape présente les différents impacts environnementaux causés par chacun des flux de l’ICV, cela permettra de classer de potentiels améliorations du produit, de noter la performance du produit, de comparer ce produit avec d’autres ayant la même fonction et la même unité de mesure, ainsi que les impacts environnementaux devant être modifés.

4.      Interprétation des résultats en fonction des objectifs.
Cette dernière étape permet de valider au fur et à mesure les étapes précédentes (pour s’il y a un quelconque changement au niveau du champ de l’étude), mais aussi à déterminer durant quel moment l’impact environnemental est le plus élevé pour potentiellement le diminuer par la suite. C’est dans cette étape que nous expliquons les limites de l’analyse que nous avons réalisé.

Approches de multicritères : les impacts environnementaux.
L’impact de la création du produit :
La toute première étape est l’extraction des matières premières. Il faut donc veiller à ce que deux points soient respectés.
-          Le premier étant le fait que cette extraction ne doit pas polluer, que ce soit par la création de CO2 ou par la formation de déchets. Mais aussi que cette extraction n’endommage ou ne détruise pas les écosystèmes environs.
-          Le second étant la création du produit à partir de ressources renouvelables ou recyclées et recyclable afin que cette ressource soit pérenne.
La seconde étape étant le transport de ces matières premières jusqu’au lieu de création du produit final. Il faut donc vérifier que ce transport ne pollue pas trop ; pour cela on peut modifier deux paramètres principaux.
-          Le premier étant tout simplement la distance, qui doit être la plus courte possible afin de limiter le transport.
-          Le second étant le moyen de transport. Par exemple l’avion pollue davantage que le transport maritime. En effet, on estime que leurs émissions de CO2 seraient respectivement de 360 et 40 g/km. Néanmoins, ceci varie selon le type de transporteur, mais également selon le poids et la quantité des marchandises.
Et enfin, il y a l’étape de transformation des matières premières en produit finis. Il y a alors deux points à respecter :
-          La pollution dû à la création du produit mais aussi celle créée par la consommation d’énergie.
-          Les emballages, qui doivent eux aussi être le plus possible respectueux de l’environnement (Non polluant, recyclable et provenant d’une ressource renouvelable).
                                                     
L’impact du transport et de l’entretien du produit :
Ensuite, il y a le transport des produits du lieu de production jusqu’à tous les lieux de points de vente, ou alors directement chez l’habitant.
Cette étape est une étape extrêmement polluante, et cela s’accentue d’années en années, principalement à cause de la mondialisation grandissante. En effet, il y a de plus de point de vente et surtout ces derniers sont de plus en plus éloignés à travers le monde .
Il faut donc dans un premier temps que les produits arrivent en grandes quantités dans un pays donné, et ensuite il faut que les produits soient distribués à travers tout le pays. On en revient dans ce cas aux problèmes de la pollution liée aux transports.
Apres cela, il y a encore une étape qui est souvent ignorée, mais qui est pourtant fondamentale, c’est celle de la vie et de l’utilisation du produit. Cette étape est souvent oubliée et « remplacée » par celle de l’élimination.
Pourtant, par exemple pour un vêtement, le fait de ne le porter qu’un jour puis de le laver ensuite, ou bien de le porter 2 à 3 jours rend la pollution et l’impact environnemental de ce vêtement complètement différent. Il peut aller du simple au quintuple en fonction de son utilisation. On pense dans ce cas bien évidemment à l’utilisation de la machine à laver et du fer à repasser.

L’impact de son élimination :
L’étape préalable avant même de commencer l’élimination du produit est d’abord la collecte, puis le transport de tous les sites de collectes jusqu’aux sites d’élimination. Cette étape a beau être couteuse en énergie et relativement polluante, elle présente beaucoup plus d’avantages que d’inconvénients.

Enfin, se présentent alors deux solutions pour la fin de vie du produit :
-          L’élimination. Elle peut se faire de multiples façons, la plus utilisée étant l’élimination par le feu. Par contre, dans le cas de l’élimination par le feu, il faut veiller à ce que les produits de cette élimination ne soit ni toxique ni polluant. Comme par les pneus que l’on ne brûle plus car cela rejette énormément de produit toxique issue de dérivés pétroliers.

-          Le recyclage. Il existe 3 valorisations différentes des déchets :
o   On utilise le produit afin de recréer le même produit.
o   On utilise le produit afin de recréer un autre produit.
On utilise l’élimination du produit afin de produire de l’énergie par exemple.

Les avantages et les inconvénients de l’ACV.
Pour l’instant c’est l’outil le plus abouti est cadré par des normes régies par l’Organisation internationale de la normalisation (ISO), notamment par toute une série de normes de l’ISO 14040 et 14044, ce qui le rend plus pertinent que les autres techniques. En effet, en parallèle de l’ACV se sont développées des concepts comme l’évaluation des risques, de l’impact environnemental, de la performance environnementale ou bien encore le système de management environnemental. L’analyse de cycle de vie offre beaucoup d'avantages en nous donnant une vision globale de l'impact environnemental d'un produit comme le choix d'une politique environnementale ou locale tel que le design. Il permet d'étudier quelles étapes de cycle de vie du produit ont le plus grand impact environnemental mais aussi les impacts directs et indirects du produit tout au long de sa vie. Cette analyse peut aussi prévoir les transferts de pollution et donc pouvoir changer certaines étapes ce qui est un de ces plus gros avantages. L’analyse de cycle de vie permet d'étudier plusieurs  paramètres au lieu d'un, ce qui lui permet d’être plus poussé. Grâce à ces nombreux paramètres elle permet de visualiser plusieurs scénarios possibles de l’impact du produit dans le temps en faisant varier des paramètres. Dans ce cas, l’ACV présente plusieurs intérêts. Premièrement, il permet d’améliorer un produit en exploitant les points faibles annoncés par l’ACV.  Prenons l’exemple d’un paquet de gâteaux composé de deux emballages : un emballage carton qui protège et expose le produit, et un emballage plastique pour conditionner les pâtisseries par groupes. L’ACV a démontré pour ces produits un important impact écologique au niveau de l’étape « emballage ». Dans ce cas, l’usine fabriquant les produits peut si elle le souhaite modifier l’organisation du produit : supprimer un des deux types d’emballage ou leur matière, et/ou réduire le nombre de gâteaux par emballage plastique. La deuxième application possible est la comparaison de plusieurs produits. Par exemple, si l’on compare la quantité de CO2 générée par des légumes frais et des légumes en conserve, on se rend compte qu’il y a eu une production de dioxyde de carbone diminuée de 35% pour les premiers types d’aliments. L’aspect CO2 privilégie donc les légumes frais par rapport aux boîtes de conserves.

             Cependant cette analyse a aussi beaucoup d'inconvénients car les analyses diffèrent en fonction du logiciel utilisé, qui n'utilise pas toujours les mêmes critères d’évaluation. Les classements peuvent donc différer d'un site à un autre ce qui rend cette analyse contestable. L’analyse ne prend pas en compte de la spécificité et la particularité de la région ou du pays car il utilise des paramètres globaux pour étudier le produit.  Par ailleurs il est presque impossible d'obtenir une analyse de cycle de vie complète car il y a beaucoup de paramètres qui ne peuvent pas être quantifiés, et ne prend pas en compte les flux tels que les ondes et les nuisances sonores, ce qui peut jouer sur sa fiabilité. Cette analyse permet donc une analyse virtuelle basée sur des caractères qui ne peuvent pas correspondent à certaines régions mais qui permettent d'avoir une bonne approche sur la réalité. Ensuite cette analyse a un coût très élevé et entraine des démarches complexes. Enfin, dans une optique de hiérarchisation de produits, il arrive fréquemment que le bilan ne permette pas de distinguer quel produit est plus écologique qu’un autre. En effet, il n’est pas rare que si un produit est avantageux dans une étape et désavantageux dans une autre, qu’un autre produit au but similaire ait le constat inverse. Dans ce cas, en favoriser un devient compliqué.


                L’ACV est donc un outil qui permet de quantifier les flux provoqués par un produit donné. L’environnement prenant de plus en plus d’ampleur dans notre société, cet outil apparait comme un moyen de ralentir le réchauffement climatique. Il pourrait aussi inciter le consommateur à acheter des « produits verts » en instaurant un étiquetage spécifique. En test sur certains produits, des biais importants peuvent exister, et les données sont souvent indisponibles pour des raisons de confidentialité.






Webographie et bibliographie

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