Définition des objectifs et du champ de l'étude

On présente les éléments relatifs aux processus élémentaires et aux systèmes de produits, ce qui rends ensuite facile la compréhension et l'établissement de l'unité fonctionnelle d'une cafetière standard, traitée à titre d'exemple dans la présente ressource.

Systèmes des produits et processus élémentaires

Dans une étude ACV le cycle de vie d'un produit est modélisé sous la forme d'un système qui assure des fonctions bien définies. Tout système de produits se subdivise en processus élémentaires liés entre eux par les flux consommés et rejetés. Ceci correspond à des échanges réalisés d'une part entre le système considéré et les milieux naturels (flux élémentaires) et aux échanges entre les acteurs du système d'autre part (flux non-élémentaires).

Tout système technique comporte des processus de transformation, de transport et de stockage. Les ressources qui circulent dans ce système entrent et sortent sous la forme de matières et d'énergies.

Les flux de produits et de services (entrant et sortant dans les processus de production), les flux de déchets (dirigés vers des processus de traitement) et les flux environnementaux associés correspondent à des charges environnementales.

Dans une représentation socio-économique, les flux entrants et sortants prendront la forme des déchets, des produits ou des flux environnementaux (ressources naturelles extraites, polluants émis...).

Exemple 1, relatif à l'unité fonctionnelle d'un seul produit

On rappelle d'abord que l'unité fonctionnelle peut s'exprimer sous la forme :

• d'une durée de vie,

• d'un nombre de cycles de fonctionnement,

• d'une quantité (consommée, de production...).

Nous cherchons à définir l'unité fonctionnelle permettant de réaliser l'analyse de cycle de vie d'une machine à café. La contrainte imposée est de préparer le café durant une certaine période de temps, ce qui nous conduit à la formulation suivante, pour une machine futilisée dans un bureau de type "open space" avec 5 employés : préparer 5 tasses de café chaque jour travaillé, durant 6 ans (on suppose qu'ils prennent tous le café à la pause de 10h).

Compte tenu des congés, des fins de semaine et d'autres périodes non-travaillées, on estime que la machine fera 300 préparations sur une année calendaire, soit 1800 au total pour la durée imposée.

1. La machine à café considérée est prévue de durer 1000 cycles de préparation de café, alors le Coefficient d'Unité Fonctionnelle équivaut à : 1800 / 1000 = 1,8

2. La machine est prévue de durer 1000 cycles mais l'unité fonctionnelle sera évaluée sur une durée plus courte (par exemple une année calendaire). Le Coefficient d'Unité Fonctionnelle sera alors de 1000/300 = 0,33

Exemple 2A, relatif à l'unité fonctionnelle définie pour une ACV comparative

Considérons l'ACV comparative de 3 emballages de boisson gazeuse pouvant être conditionnée en récipients (bouteilles ou canettes) de 0,33 l, 0,5l et 1l.

L'étude à réaliser porte sur la consommation d'un foyer sur un an, environ 300l. Le tableau ci-après présente les coefficients d'unité fonctionnelle retenus pour les 3 emballages :

Exemple 2B, relatif à l'unité fonctionnelle définie pour une ACV comparative

Considérons l'ACV comparative de deux produits utilisés dans des applications domestiques comme le séchage des mains. Un premier produit fonctionne à l'aide de l'électricité (branche sur secteur) tandis que le deuxième permet de récupérer des serviettes papier afin de sécher ses mains en les essuyant.

On cherche à définir l'unité fonctionnelle dans le but de réaliser une ACV comparative de ces deux produits. La contrainte exprimée est de sécher 300 paires de mains par jour durant 5 ans. Il résulte que le sèche mains électrique sera utilisé 2,5 heures par jour (la durée de séchage d'une paire de mains est estimée à 30") et il consommera 3285kWatt (sa puissance nominale étant de 1800 W). En addition, la quantité de papier utilisée sur la même durée pour remplir cette même unité fonctionnelle est de 4380 kg (on utilise 4 feuilles de papier par paire de mains, une ramette étant constituée de 500 feuilles et pesant 1kg).

Il est évident que nous ne pouvons pas comparer une unité d'énergie et une unité de poids et c'est pour cette raison que l'unité fonctionnelle a été définie de manière à pouvoir mettre un dénominateur commun aux 2 appareils, on a donc formulé celle-ci en intégrant sa fonction : sécher un certain nombre de paires de mains.

L'identification des intrants et des extrants d'un système de produits est facilitée par le fractionnement en processus élémentaires.

Les intrants peuvent être utilisés comme composants du produit sortant. Les intrants utilisés dans un processus élémentaire sans faire partie du produit sortant sont appelés intrants auxiliaires.

Le choix des éléments du système physique à modéliser dépend de la définition des objectifs et du champ de l'étude, de l'application envisagée, du public concerné, des hypothèses formulées, des contraintes de données et de coût, et enfin des critères de coupure (lien fiche EC-Procédure d'inventaire...).

Jolliet O., Saadé M., Crettaz P., Shaked S., Analyse du cycle de vie – comprendre et réaliser un éco-bilan, 2ème édition mise à jour et augmentée, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 2010

Chevalier J., Navarro A., Schneider F., Analyse du Cycle de Vie (ACV) – Problèmes d'affectation, Dossier Techniques de l'ingénieur, G5550

Benetto E., Analyse du Cycle de Vie (ACV) – Réalisation de l'inventaire, Dossier Techniques de l'ingénieur, G5510

Fiche ADEME : Module de sensibilisation à l'éco-conception F6 / MATE, ADEME, 2001

NF EN ISO 14040:2006-10, Management environnemental. Analyse du cycle de vie -Principes et cadre, International Standard Organisation, Octobre 2006.

NF EN ISO 14044:2006-10, Management environnemental. Analyse du cycle de vie -Principes et cadre, International Standard Organisation, Octobre 2006

O. Jolliet, M. Saadé, P. Crettaz, S. Shaked, Analyse du cycle de vie – comprendre et réaliser un écobilan, Presses Poytechniques et universitaires Romanes, 2è édition, 2010.