L’Analyse de Cycle de Vie (ACV) est un outil incontournable pour évaluer et communiquer sur l’impact environnemental des produits. Sa mise en œuvre à grande échelle reste confrontée à plusieurs défis majeurs en raison de sa complexité méthodologique, de son coût élevé, et des incertitudes résultant des choix de modélisation. Appliqués au contexte des Équipements Électriques et Électroniques (EEE) du secteur du bâtiment, ces obstacles freinent la généralisation des Profils Environnementaux de Produits (PEP) et limitent l’adoption de ces outils par les industriels, en particulier les PME. 
La société Qweeko, initiatrice de ce projet de thèse, se positionne pour accompagner la réalisation d’ACV et son déploiement le plus large possible pour alimenter des informations environnementales sur les produits, en particulier les EEE.

Un des principaux verrous concerne l’accélération et l’automatisation du processus d’ACV pour aller vers des résultats rapides et fiables. Développer des outils d’automatisation et d’intelligence artificielle permet de réduire le temps de réalisation et rend ainsi cette méthode plus accessible tout en réduisant les coûts.
Un second verrou questionne la cohérence des résultats qui sont affectés par les choix de modélisation et la transposition entre données de premier plan et données d’arrière-plan. Des disparités persistent dans la sélection des Inventaires de Cycle de Vie (ICV) et leur réconciliation à partir des fichiers de collecte. Ces écarts influencent directement les résultats, le temps pour les produire, leurs qualités et fiabilités. Il faut dès lors aller vers une harmonisation des pratiques de modélisation des ICV.
Ce travail va, entre autres, aborder ces deux aspects. Ces améliorations vont renforcer la fiabilité et la comparabilité des évaluations, réduire les délais d’étude et donc leurs coûts. L’objectif est de favoriser une adoption large au sein de l’industrie. Ce contexte fait émerger les verrous scientifiques liés à : 
    • la fiabilité, la robustesse et la répétabilité des résultats,
    • la justification des choix de modélisation et de réconciliation,
    • la connaissance et la maîtrise des incertitudes dépendant des choix et solutions de résolution automatique.

Pour atteindre ses objectifs d'automatisation d’ACV de EEE, Qweeko (entreprise partenaire et porteuse du sujet industriel) a identifié plusieurs besoins liés à :
    • l’étude de faisabilité d’automatisation,
    • la sélection d’un logiciel et d’une base de données,
    • la réduction de l’intervention humaine,
    • la garantie de la rigueur scientifique.

Ainsi l'objectif principal de ce travail de thèse est de développer une méthode d'automatisation de l’ACV. Il faut donc :
    • réduire la complexité des calculs en exploitant des outils numériques et des bases de données centralisées,
    • accélérer le traitement des données et des phases chronophages et sans valeur-ajoutées via des méthodes automatisées et standardisées,
    • améliorer la précision des modèles pour mieux prendre en compte la diversité des produits traités (ici les EEE).

Figure globale de la structure de la démarche de recherche, du manuscrit en lien avec les sous questions de recherche

Dans ce contexte, la question générale de recherche est la suivante : 
Comment adapter la mise en œuvre de la méthode d’ACV afin d'optimiser sa performance tout en permettant une massification de son application ?

Cette question est décomposée en trois sous-questions spécifiques :
QR1 Quelles sont les méthodes de simplification de l'ACV actuellement pertinentes pour répondre aux besoins de massification des évaluations environnementales ?
QR2 Comment automatiser la réconciliation et la modélisation des données de premier et d’arrière-plan ?
QR3 Comment valider l'efficacité de la méthodologie d'automatisation mise en place pour répondre aux exigences réglementaires et pour soutenir le processus de massification ? 

La structure de cette thèse suit les questions de recherche est illustré par la figure ci-dessous qui présente le lien entre les chapitres et les sous Questions de Recherche (QR).
Le travail se conclut sur la validation  et démonstration des propositions dans le contexte industriel avec les clients et partenaires de Qweeko.

Le descriptif et le replay du séminaire est disponible

- dans l'événement du avril  du calendrier des événements d'Ecocloud

- sur le site web de l'I2M : Descriptif et replay du séminaire

Face aux enjeux économiques, écologiques et sociaux, le cursus « Ingénierie des low-tech » a pour objectif de former des ingénieurs capables de construire un monde résilient et sobre.

Le cursus de spécialisation « Ingénierie des low-tech » proposé à l'école Centrale de Nantes a la particularité d'être dans un format projet. (400h de projet et 200h de module de cours). C'est une formation continue sur 7 mois (Septembre-Mars) suivie d'un stage sur 5 mois en rapport avec les low-tech.

Les Matinales, qu'est-ce que c'est ?
Chaque année, un groupe d'étudiants.es de l’option professionnelle Ingénierie de la Transition Écologique organise des conférences autour des questions écologiques. C’est l’occasion d’en apprendre un peu plus et de débattre avec des acteurs et actrices de la transition écologique.

Replay des conférences :
En attendant, vous pouvez visionner les replays des précédentes éditions sur la playlist dédiée de la chaîne youtube de l’école : https://bit.ly/Youtube-Les-Matinales-de-la-transition

Thèse Rachel HORTA ARDUIN, soutenue le 20 décembre 2019

From waste management to supplier of secondary raw materials: development of indicators to support WEEE chain management - focus on the French system

projet mené en collaboration entre Ecologic, ADEME et I2M (Bordeaux et Chambéry)

• Résumé
  

Les Déchets d’Équipements Électriques et Électroniques (DEEE) sont le principal flux de mine urbaine en raison de leur composition complexe et leur volume croissant. Dans l’Union Européenne (UE), la gestion des DEEE est réglementée par la Directive DEEE, la dernière en vigueur date de 2012 (Directive 2012/19/UE). Actuellement, dans l’UE, la performance de la filière DEEE est évaluée principalement au moyen d’indicateurs techniques qui visent à garantir la conformité aux objectifs de collecte et de valorisation fixés par la Directive DEEE.

L’objectif de cette thèse est d’établir un groupe d’indicateurs couvrant les aspects multidimensionnels liés à la collecte et au traitement des DEEE. Ces indicateurs visent à mieux évaluer les progrès réalisés par la filière réglementaire et à rendre compte de l’ensemble des aspects de l’économie circulaire. Au-delà de l’approche globale actuelle basée sur le poids, nous proposons des indicateurs à évaluer en tenant compte les particularités de la filière DEEE française. En plus de l’évaluation technique de la filière, nous proposons une évaluation des aspects environnementaux, économiques et de criticité, liées à la récupération des matières premières des déchets électroniques.
Les indicateurs et objectifs existants sont mesurés selon une approche globale basée sur le poids, sans tenir compte des pertes de traitement, et en excluant les flux non collectés par la filière réglementaire et captés par les flux complémentaires. En outre, la législation n’incite pas au recyclage de matériaux spécifiques, en particulier ceux contenus en faible quantité, parmi lesquelles des Matières
Premières Critiques (CRM).

La Directive DEEE et la réglementation française fixent des taux de collecte et de traitement plus élevés pour les années à venir. Par conséquent, pour garantir une augmentation de la quantité et de la qualité des DEEE collectés, réutilisés et recyclés, il est nécessaire d’améliorer la connaissance et le contrôle des flux de DEEE. Il est donc important d’élargir le champ d’application des indicateurs pour
mieux suivre les pertes et intégrer l’ensemble des flux de traitement (filière réglementaire et les flux complémentaires).

La complexité des DEEE implique une approche multidisciplinaire pour assurer une compréhension holistique des défis associés à leur gestion. Le cadre réglementaire des déchets électroniques en Europe, et plus précisément en France, est le fil conducteur des discussions et des propositions de cette thèse.

La quantification des flux de DEEE est essentielle pour le calcul des performances de la filière.

Ainsi, l’Analyse de Flux de Matières (MFA) est la principale approche utilisée pour évaluer les performances techniques de la filière des DEEE. La MFA est utilisée dans cette étude pour suivre le bilan massique des flux, des produits, des composants, des matériaux et des substances dans les DEEE. Du point de vue environnemental, l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) est la méthodologie utilisée pour évaluer

les impacts environnementaux des déchets électroniques, suivie d’une discussion sur l’efficacité et les difficultés d’utiliser les résultats pour aider à la prise de décision dans la gestion de la filière des DEEE.

Compte tenu de l’importance de l’équilibre économique de la filière réglementaire, une évaluation du potentiel des DEEE en considérant la valeur des matériaux est présentée. Du point de vue des éco-organismes, les coûts et les revenus associés au traitement des déchets électroniques en France sont également convertis en indicateurs économiques. La criticité des matières générées, collectées et recyclées à partir des déchets électroniques est évaluée en considérant la méthode de criticité développée par la Commission Européenne (CE).

Les indicateurs sont présentés et validés avec un cas d’étude sur les écrans (catégorie II de la Directive DEEE) en tenant compte des données et des particularités de la filière française. Néanmoins, nous pensons que l’approche méthodologique et les indicateurs proposés dans cette thèse peuvent être utilisés par d’autres États membres de l’UE, quel que soit le modèle de filière de fin de vie pour les DEEE.

En considérant la qualité et la quantité des données actuellement disponibles, l’opérationnalisation des indicateurs est proposée par étapes. Au-delà de la proposition d’un groupe d’indicateurs, les méthodes de calcul ainsi que l’approche pour obtenir et fiabiliser les données sont
présentées.

L’approche méthodologique adoptée dans ce travail contribue à faire progresser l’état de l’art dans ce domaine, et corrobore des discussions présentées par d’autres auteurs. Au-delà de la filière DEEE, la multiplication des filières REP oblige à construire un cadre de référence pour l’évaluation des filières de traitement des déchets, ces travaux pouvant facilement être dupliqués à d’autres filières.

L’approche méthodologique est basée sur cinq niveaux d’évaluation : flux (catégories de DEEE ou flux de déchets électroniques), produits, composants, matériaux et éléments/substances. Les indicateurs actuels ne surveillent que le niveau macroscopique (catégories de DEEE), et nos résultats indiquent que pour améliorer la récupération des matériaux et des éléments, il est nécessaire de surveiller les flux de déchets électroniques avec un niveau de détail plus fin.

L’approche multidimensionnelle présentée dans cette étude peut soutenir les politiques futures et les meilleures pratiques en matière de gestion des DEEE afin d’améliorer le suivi et la valorisation des DEEE et des matières secondaires (critiques). En changeant de paradigme, les acteurs de la gestion des DEEE ont le potentiel d’étendre leur offre de valeur au-delà du traitement des déchets et des substances dangereuses, afin de devenir des fournisseurs de matières premières secondaires (ou recyclées, MPR) de qualité.

Ces travaux de recherche ont été financés par l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME) et Ecologic (éco-organisme français de la filière DEEE). Les résultats de ces travaux ont l'intention de soutenir l'élaboration d'indicateurs de suivi pour les prochains cahiers des charges de la filière réglementaire.

• Résultats utilisables

La grille de critères proposée est disponible au chapitres 9 p.243 (du PDF)

Figure 9.4. Tableau de bord des indicateurs techniques

Figure 9.6. Tableau de bord des indicateurs environnementaux

Figure 9.8. Tableau de bord des indicateurs économiques

Figure 9.10. Tableau de bord des indicateurs de criticité

Qui ? Travail de thèse réalisé par Lou GRIMAL sous la direction d'Inès di LORETO et Nadège TROUSSIER.

Quoi ? Travail de thèse sur la question de l'ingénierie dans des contextes de soutenabilité forte. Le titre de la thèse est "Permaingénierie : un cadre théorique de transition vers un paradigme de soutenabilité forte. Étude par les IHM".

Quand ? De septembre 2019 à fin 2022 (soutenance le 28 mars 2023)

Où ? Réalisé à l'Université de technologie de Troyes (UTT).

Abstract (en français) :

Une transition des systèmes socio-techniques semble être nécessaire afin de limiter le dépassement des limites planétaires. L’ingénierie, activité influencée par le contexte historique et épistémologique de son époque, peut être un levier pour cette transition. L’objectif de cette thèse est de proposer un cadre théorique pour comprendre comment l’ingénierie peut exister dans des contextes de soutenabilité forte et explorer les artefacts numériques qui peuvent être déployés en support aux activités d’ingénierie dans ces contextes. Ce cadre est composé de 4 caractéristiques (éthique, objectif, démarche, expertise) et adresse le niveau de l’ingénierie et le niveau des interactions entre l’ingénieur et ses artefacts numériques.
La méthodologie Value Sensitive Design a été mise en œuvre pour explorer ce cadre théorique. Deux expérimentations ont été conduites pour tester une première médiatisation de la permaingénierie dans un artefact numérique – artefact mettant en œuvre une démarche d’analyse environnementale collaborative. Ces expérimentations ont permis de montrer un besoin de cadre conceptuel pour une ingénierie en contexte de soutenabilité forte et un manque de pratique des acteurs exprimant ce besoin.
Trois contributions ont été identifiées : (1) la formalisation du cadre de permaingénierie, (2) l’approche par les interactions humains-machines pour adresser les questions de transitions culturelles et changement de valeurs, (3) l’impossibilité de transformer un outil d’ingénierie de soutenabilité faible en outil de soutenabilité forte.

Abstract (en anglais) :

A transition of socio-technical systems seems to be necessary in order to limit the overstepping of planetary limits. Engineering, an activity influenced by the historical and epistemological context of its time, can be a lever for this transition. The objective of this thesis is to propose a theoretical framework for understanding how engineering can exist in contexts of strong sustainability and to explore the digital artefacts that can be deployed to support engineering activities in these contexts. This framework is composed of 4 features (ethics, purpose, process, expertise) and addresses the level of engineering and the level of interactions between the engineer and digital artefacts.
The Value Sensitive Design methodology was implemented to explore this theoretical framework. Two experiments were conducted to test a first mediatisation of permaengineering in a digital artefact - an artefact implementing a collaborative environmental analysis approach. These experiments showed a need for a conceptual framework for engineering in a context of strong sustainability and a lack of practice of actors expressing this need.
Three contributions were identified: (1) the formalisation of the permaengineering framework, (2) the human-machine interaction approach to address cultural transitions and value changes, (3) the impossibility of transforming a weak sustainability engineering tool into a strong sustainability tool.

Le projet D-TechoSS vise à développer une meilleure compréhension des mécanismes de prises de conscience et changements de comportement associés à l’adoption de démarche de conception participatives dans une posture de soutenabilité forte. Le projet cherche à explorer la proposition d’une intégration forte entre société et système de production pour développer conscience, changement de comportement et adaptation aux contraintes de ressources (matérielles et financières), climatiques et de biodiversité. Il repose sur une approche expérimentale visant à mieux connaitre les facteurs déterminants de la prise de conscience et du changement de comportement des concepteurs et usagers d’une part et de proposer un modèle d’évaluation de la soutenabilité dans une posture de soutenabilité forte d’autre part. Ce projet a donc pour ambition de mieux comprendre et accompagner les transitions sociales ainsi que l’adaptation nécessaire du système de production et des méthodes de conception.

Le projet D-TechnoSS est financé par l'Agence National de la Recherche ANR (ANR-20-CE10-0006) pour une période de 55 mois. Il a commencé le 1er mars 2021 et finira le 30 septembre 2023. La nature du sujet de recherche implique l’intégration et synergie des connaissances venant des différentes disciplines. Il s’agit donc d’un projet interdisciplinaire et le consortium regroupe des personnes travaillant dans les sciences de la conception en ingénierie, de la gestion et de la sociologie, ainsi que des sciences de l'environnement.

Site internet D-TechnoSS
LinkedIn

Le 29 juin 2021 a eu lieu un webinaire sur les liens entre Low-Tech, Recherche et Ingénierie, cette journée a permis la représentation, l’explication de ces trois liens, autour d’une table ronde. Maine coon kitten price depend on variable factors.La journée s’est déroulée en trois temps : La technique et son application, l’ingénierie, sans laquelle le concept low-tech n’existerait pas, ainsi que le paradigme proposé par le low-tech pour penser la technique. Les résultats des travaux du PRC « viabilité des low-tech » (le concept au sein de nos sociétés et mise en application pour repenser nos méthodes d’expérimentation et de collaboration) La réalisation concrète de low-tech au travers d’exemples dans nos sociétés contemporaines.