Analyse du Cycle de Vie (ACV)

Cours complet pour la classe de Première STI2D

Introduction à l'ACV

Qu'est-ce que l'ACV ?

L'Analyse du Cycle de Vie (ACV) est une méthode d'évaluation environnementale qui permet de quantifier les impacts d'un produit, d'un service ou d'un système, depuis l'extraction des matières premières jusqu'à sa fin de vie (recyclage ou élimination).

Pourquoi étudier l'ACV ?

Dans un contexte de développement durable, l'ACV permet de prendre des décisions éclairées pour réduire les impacts environnementaux des produits que nous concevons et utilisons au quotidien.

Exemple concret : une bouteille en plastique

Cliquez pour voir le cycle de vie

Cycle de vie d'une bouteille

  1. Extraction du pétrole
  2. Production du plastique
  3. Fabrication de la bouteille
  4. Transport et distribution
  5. Utilisation par le consommateur
  6. Fin de vie (recyclage, incinération, décharge)

Objectifs du cours

À la fin de ce module, vous serez capable de comprendre les principes de l'ACV, réaliser une analyse simplifiée et interpréter les résultats pour améliorer la conception d'un produit.

Partie Théorique

Les 4 étapes de l'ACV

  1. Définition des objectifs
  2. Analyse des flux (inventaire)
  3. Évaluation des impacts
  4. Interprétation des résultats

Frontières du système

Il faut définir ce qui est inclus dans l'étude (matières premières, énergie, transport, etc.) et ce qui est exclu. Cette étape est cruciale pour la pertinence des résultats.

Indicateurs clés

  • Changement climatique (CO₂eq)
  • Épuisement des ressources
  • Eutrophisation
  • Toxicologie humaine

Schéma du processus ACV

Objectifs

Définir le but de l'étude

Inventaire

Collecte des données

Impacts

Évaluation

Interprétation

Analyse des résultats

Exercice interactif

Classez ces étapes du cycle de vie d'un smartphone dans le bon ordre :

Utilisation par le consommateur
Extraction des métaux rares
Assemblage des composants
Recyclage ou mise en décharge
Transport et distribution

Cas pratique : T-shirt en coton

Quels sont les impacts environnementaux principaux d'un t-shirt en coton ?

Travaux Pratiques

Objectif du TP

Réaliser une analyse simplifiée du cycle de vie d'un objet du quotidien et comparer deux options pour identifier la plus écologique.

TP : Comparaison gobelet jetable vs réutilisable

Gobelet jetable en plastique

  • Matière : Polystyrène
  • Poids : 5g
  • Production : 0,02 kWh
  • Transport : 50km
  • Fin de vie : Incinération

Gobelet réutilisable en céramique

  • Matière : Céramique
  • Poids : 200g
  • Production : 1,5 kWh
  • Transport : 200km
  • Durée de vie : 1000 utilisations
  • Lavage : 0,1L d'eau/utilisation

Consignes de travail

  1. Calculer l'impact pour 1 utilisation du gobelet jetable
  2. Calculer l'impact pour 1 utilisation du gobelet réutilisable (en incluant production et lavage)
  3. Déterminer à partir de combien d'utilisations le gobelet réutilisable devient plus écologique
  4. Considérer différents scénarios (distance de transport, mode de lavage)
  5. Présenter vos résultats sous forme de graphiques

Données pour les calculs

Facteur Valeur Unité
Émission CO₂ plastique 3,5 kg CO₂/kg
Émission CO₂ céramique 0,9 kg CO₂/kg
Émission transport routier 0,1 kg CO₂/km.kg
Émission électricité 0,05 kg CO₂/kWh
Émission traitement eau 0,002 kg CO₂/L

Simulateur ACV

1 100 500 1000

Résultats comparés

0 10
Jetable

3.5 kg CO₂

Réutilisable

1.2 kg CO₂

Travaux Dirigés

Objectifs des TD

Approfondir les concepts théoriques à travers des études de cas et des problèmes concrets. Développer votre esprit critique sur les résultats d'ACV.

Exercice 1 : Interprétation de résultats

Vous disposez des résultats d'une ACV comparant trois types d'emballages pour un même produit alimentaire :

Impact Unité Plastique Carton Verre
Changement climatique kg CO₂eq 0,12 0,08 0,25
Épuisement ressources kg Sb eq 0,0005 0,0002 0,001
Eutrophisation kg PO₄eq 0,0003 0,0005 0,0004
Consommation eau L 2 10 5

Question 1 : Quel emballage semble le plus écologique ? Justifiez.

Question 2 : Quels critères pourraient influencer votre choix final ?

Question 3 : Proposez une amélioration pour l'emballage en verre.

Exercice 2 : Analyse critique

Lisez attentivement ce résumé d'étude ACV puis répondez aux questions :

"Une étude ACV a comparé les impacts environnementaux des sacs en plastique à usage unique avec des sacs réutilisables en coton. Les résultats montrent qu'un sac en coton doit être utilisé au moins 131 fois pour avoir un impact climatique inférieur à celui des sacs plastiques à usage unique. Cette conclusion est basée sur l'hypothèse que le sac plastique n'est pas recyclé et que le sac en coton est produit en Inde et transporté en Europe."

Question 1 : Quels éléments de l'étude pourraient être remis en question ?

Question 2 : Comment modifieriez-vous l'étude pour obtenir des résultats plus représentatifs ?

Question 3 : Proposez un scénario alternatif qui pourrait changer les conclusions.

Quiz d'évaluation

Testez vos connaissances

Ce quiz vous permet d'évaluer votre compréhension des concepts clés de l'ACV. Vous obtiendrez une correction à la fin.

Question 1 : Quelles sont les 4 étapes principales d'une ACV ?

Question 2 : Quel est l'objectif principal de l'ACV ?

Question 3 : Associez chaque indicateur d'impact à sa définition

Changement climatique

Eutrophisation

Épuisement des ressources

Toxicité humaine

Question 4 : Vrai ou Faux ?

Question 5 : À partir de combien d'utilisations un gobelet réutilisable en céramique devient-il plus écologique qu'un gobelet jetable en plastique ? (voir TP)

utilisations

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