ACV des baches et stickers - Eco
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ACV des baches et stickers - Eco
Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Cas de l’impression sur bâches et stickers Mars 2014 RDC Environment SA Av Gustave Demey 57 Tel. +32 (0)2 420 28 23 web: www.rdcenvironment.be B-1160 Brussels (Belgium) Fax. +32 (0)2 428 78 78 Email: [email protected] 1 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Mars 2014 Rapport final Page 2 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Table des matières I. Présentation de l’étude..................................................................................... 8 I.1. Contexte et objectifs .................................................................................. 8 I.2. Validité temporelle et géographique ............................................................. 8 I.3. Public cible et revue critique ....................................................................... 8 I.4. L’unité fonctionnelle................................................................................... 9 I.5. Choix des catégories d’impacts ................................................................... 9 I.6. Seuil de coupure ......................................................................................11 I.7. Champ de l’étude et frontières du système ..................................................11 II. I.7.1. Procédés inclus ..................................................................................11 I.7.2. Procédés exclus .................................................................................12 Méthodologie ..............................................................................................13 II.1. L’analyse de cycle de vie ........................................................................13 II.2. Approche RangeLCA ..............................................................................15 II.2.1. Concept ............................................................................................15 II.2.2. Recherche de données optimalisées ......................................................15 II.2.3. Fiabilité des résultats et finesse de l’analyse ..........................................16 II.3. III. Principaux points méthodologiques ..........................................................17 II.3.1. Les mix énergétiques ..........................................................................17 II.3.2. le carbone biogénique .........................................................................18 II.3.3. Allocation des impacts du recyclage ......................................................19 II.3.4. transport par camion ..........................................................................20 Données et hypothèses ................................................................................21 III.1. Arbre des procédés ................................................................................21 III.2. Sources de données ..............................................................................23 III.3. Caractérisation des bâches et stickers ......................................................23 III.4. Approvisionnement des matières premières ..............................................24 III.5. Emballage et livraison ............................................................................24 III.6. Phase d’impression ................................................................................25 III.7. Fin de vie des bâches et stickers .............................................................27 III.7.1. Fin de vie des bâches ......................................................................27 III.7.2. Fin de vie des stickers .....................................................................27 III.7.3. Fin de vie des emballages ................................................................27 Mars 2014 Rapport final Page 3 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier IV. Résultats ....................................................................................................28 IV.1. Effet de serre ........................................................................................28 IV.2. Épuisement des ressources naturelles ......................................................30 IV.3. Acidification ..........................................................................................31 IV.4. Oxydation photochimique .......................................................................32 IV.5. Consommation d’eau .............................................................................33 V. Analyse de sensibilité ......................................................................................34 V.1. Sensibilité au poids des matières premières .................................................34 V.2. Sensibilité au poids et type d’œillets utilisés ................................................36 V.3. Sensibilité aux types de matériaux utilisés ...................................................37 V.4. Sensibilité au scénario de fin de vie des bâches ............................................38 V.5. Sensibilité au type d’encre utilisé ...............................................................40 V.5.1. Influence sur la catégorie d’impacts « Oxydation photochimique » ...........40 V.5.2. Influence sur les autres catégories d’impacts .........................................42 VI. Conclusions ................................................................................................43 VII. Annexes .....................................................................................................46 Mars 2014 Rapport final Page 4 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Table des tableaux Tableau 1 : Catégories d’impacts utilisées dans cette étude .......................................10 Tableau 2 : Mix électriques ....................................................................................17 Tableau 3 : Mix chaleur .........................................................................................18 Tableau 4 : Distance de transport des matières premières .........................................24 Tableau 5 : Données collectées et utilisées pour modéliser la phase d’impression .........25 Tableau 6 : Valeurs et procédés utilisés pour la production du PCV souple ...................46 Tableau 7 : Valeurs et procédés utilisés pour la production de DEHA ...........................46 Tableau 8 : Valeurs et procédés utilisés pour la production de DOTP ...........................47 Tableau 9 : Composition de l’encre à base de solvants organiques ..............................48 Tableau 10 : Composition de l’encre latex................................................................49 Mars 2014 Rapport final Page 5 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Table des figures Figure 1 : Étapes du cycle de vie prises en compte traditionnellement en ACV..............13 Figure 2 : Schéma d’un procédé typique ..................................................................14 Figure 3 : Mix électriques ......................................................................................17 Figure 4 : Cycle du carbone biogénique ...................................................................19 Figure 5 : Arbre des procédés de l’impression sur bâches PVC ....................................21 Figure 6 : Arbre des procédés de l’impression sur stickers PVC ...................................22 Figure 7 : Exemple de planches de stickers de mêmes tailles avec des marges différentes ....................................................................................................................24 Figure 8 : Contribution à l’effet de serre des bâches et stickers ..................................28 Figure 9 : Contribution à l’épuisement des ressources naturelles des bâches et stickers 30 Figure 10 : Contribution à l’acidification de l’air des bâches et stickers ........................31 Figure 11 : Contribution à l’oxydation photochimique des bâches et stickers ................32 Figure 12 : Consommation d’eau des bâches et stickers ............................................33 Figure 13 : Sensibilité de l’effet de serre au poids de la bâche ....................................34 Figure 14 : Sensibilité de l’épuisement des ressources naturelles au poids et au type d’œillets ........................................................................................................36 Figure 15 : Sensibilité de l’acidification aux types de matériaux utilisés pour la fabrication des stickers ...................................................................................................37 Figure 16 : Sensibilité de l’acidification au type de fin de vie des bâches......................38 Figure 17 : Sensibilité de l’épuisement des ressources naturelles au type de fin de vie des bâches ..........................................................................................................39 Figure 18 : Contribution à l’oxydation photochimique d’un sticker imprimé avec une encre à base de solvant organique et une encre latex ..................................................40 Figure 20 : Sensibilité de la part de solvant organique dans l’encre solvant à l’oxydation photochimique ...............................................................................................41 Figure 19 : Sensibilité de la consommation d’électricité totale de l’imprimeur à l’effet de serre .............................................................................................................42 Mars 2014 Rapport final Page 6 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Table des Annexes Annexe 1 : Production de PVC souple ......................................................................46 Annexe 2 : Composition des encres ........................................................................48 Annexe 3 : Recyclage des bâches PVC .....................................................................49 Annexe 4 : Remanufacturing des bâches PVC ...........................................................50 Annexe 5 : Principe de modélisation de l’incinération ................................................51 Annexe 6 : Principe de modélisation de l’enfouissement ............................................53 Annexe 7 : Résultats chiffrés détaillés pour les bâches ..............................................55 Annexe 8 : Résultats chiffrés détaillés pour les stickers .............................................56 Mars 2014 Rapport final Page 7 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier I. Présentation de l’étude I.1. Contexte et objectifs Afin de sensibiliser et guider les TPE et PME dans la démarche de l’éco-conception, l'UCM a mis en place une cellule éco-conception. L’industrie graphique (prépresse, presse et postpresse) est la première industrie manufacturière en Région Bruxelloise en termes d’entreprises installées. Il apparait clairement que ce secteur représente un enjeu économique et environnemental. C'est pour cette raison que l'UCM a décidé de travailler sur la thématique de l'impression. En collaboration avec FEBELGRA, le projet s'attache, entre autres, à déterminer les impacts de l'impression digitale sur support hors papier afin de définir les pistes d'éco-conception. Les objectifs de cette étude sont les suivants : Définir les produits « phares » de ces entreprises ; Déterminer leurs impacts environnementaux à l’aide de la méthodologie de l’analyse de cycle de vie ; Identifier les pistes d’écoconception en axant l’analyse sur les éléments maitrisés par les imprimeurs. I.2. Validité temporelle et géographique Le scope géographique considéré dans cette étude est le suivant : L’Europe pour la production des matières premières (bâches ou stickers non imprimés) ; La Belgique pour l’impression et la fin de vie La modélisation est basée sur des données et des procédés correspondant à la situation européenne en 2013. Des données d’activités ont été collectées auprès d’imprimeurs membres de FEBELGRA. Ces données sont représentatives des années 2012 – 2013 (2009 – 2012 pour certaines entreprises). I.3. Public cible et revue critique Cette étude est à destination de l’UCM. Elle a pour but d’identifier des pistes d’écoconception afin de rédiger un document de communication reprenant ces pistes. Les résultats sont valables uniquement pour la situation définie par les hypothèses et les données décrites dans ce rapport. Les conclusions pourraient changer si ces hypothèses sont modifiées. Mars 2014 Rapport final Page 8 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Ce rapport n’a pas été soumis à revue critique par des experts ACV indépendants. Cette étude ne peut donc pas être rendue publique en l’état sous le couvert de la norme ISO 14 040/44. I.4. L’unité fonctionnelle La première étape de l'ACV consiste à définir avec précision l'Unité Fonctionnelle 1 (c'est-àdire la fonction qui est remplie par le système étudié) de manière à pouvoir construire l'arbre de procédés2. Cette unité est définie avec précision à partir de l'objectif de l'étude, de son utilisation et de l'usage des produits. Elle permet de prendre en compte à la fois une unité de produit (ou système) et une unité de fonction. L’unité fonctionnelle de l’outil est définie comme suit : « Afficher sur un support grand format, type bâche ou autocollant, de 1 m² non papier » L’unité fonctionnelle ne fait pas intervenir de notion de durée de vie ni de nombre d’utilisations. Les flux de référence associés sont : I.5. Les bâches PVC « grand format » (non autocollant), Les stickers autocollants. Choix des catégories d’impacts L’analyse de cycle de vie a récemment connu de fortes avancées notamment à travers des travaux de guidance. Ces travaux, nécessaires pour la meilleure utilisation et diffusion de l’ACV, ont permis d’homogénéiser les pratiques. Cela s’est traduit par des recommandations de méthodologie pour les indicateurs de catégories d’impacts, classés notamment selon le degré de robustesse scientifique. Les indicateurs de catégories d’impacts utilisés dans cette étude sont issus de la liste de catégories recommandées par le JRC3 et publiées dans le document « Recommendations for Life Cycle Impact Assessment in the European context »4 en 2011. Par Unité Fonctionnelle, on entend la fonction pour laquelle on va quantifier le bilan environnemental. 1 Par arbre de procédés, on entend l'ensemble des étapes du cycle de vie du produit pour lesquelles on va quantifier la consommation de ressources, les émissions dans l'air, l'eau et le sol. 2 3 Joint Research Centre (Commission Européenne) Lien : http://lct.jrc.ec.europa.eu/pdfdirectory/ILCD%20Handbook%20Recommendations%20for%20Life%20Cycle%20Impact%20Asses sment%20in%20the%20European%20context.pdf 4 Mars 2014 Rapport final Page 9 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Depuis cette publication, ces recommandations influencent la grande majorité des travaux ACV, notamment les travaux d’expérimentation de l’affichage environnemental en France (BPX 30 323) et en Europe (PEF guide). Le JRC recommande de présenter les émissions à court terme (émissions dont les impacts ont lieu dans les 100 prochaines années) et les émissions à long terme séparément. La principale raison de cette séparation est la plus grande incertitude sur les émissions à long terme. Cette étude aborde uniquement les émissions à court terme. Les catégories d’impacts ont été sélectionnées, en première itération5 sur base des critères suivants : Les produits étudiés présentent des enjeux particuliers pour la catégorie d’impacts (c’est le cas de l’acidification pour le PVC par exemple) ; La phase d’impression est significative (c’est le cas de l’effet de serre, l’oxydation photochimique et de la consommation d’eau par exemple) ; Par convention, certaines catégories d’impacts sont toujours étudiées (c’est le cas de l’effet de serre et de la consommation de ressources). Le tableau suivant reprend les catégories d’impacts sélectionnées : Tableau 1 : Catégories d’impacts utilisées dans cette étude Catégories d'impacts Nom Méthode LCIA Unité Portée géographiqu e Mondiale Niveau de qualité de la méthode I Effet de serre IPCC 2007 with C biogenic, GWP 100a Baseline model of 100 years of IPCC kg CO2-Eq Acidification Accumulated Exceedance, Acidification Accumulated Exeedance (Seppälä et al. 2006, Posch et al, 2008) kmol H+ Eq (< 1000 km) Épuisement de la ressource en eau Water consumption 2009 (without seawater ; with calculated cooling w.) Model for water consumption as in Swiss Ecoscarcity (Frischknecht et al, 2008) m³ Mondiale III Épuisement des ressources minérales, fossiles et renouvelables CML 2001 resources, depletion of abiotic resources (kg+MJ) CML 2002 (guinée et al. 2002) kg SbEq Mondiale II Oxydation photochimique ReCiPe Midpoint (I) photochemical oxidant formation, POFP kg NMVOC Europe II Reserve base LOTOS-EUROS (Van Zelm et al, 2008) as applied in ReCiPe Continental II Première sortie de résultats, la première itération est basée sur des hypothèses de modélisation afin d’identifier les données où les efforts doivent être fait lors de la collecte de données (cf. II.2 Approche RangeLCA) 5 Mars 2014 Rapport final Page 10 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Légende : Le niveau de qualité de la méthode est défini dans le rapport du JRC : Niveau I : méthode recommandée et satisfaisante Niveau II : méthode recommandée mais nécessite encore plusieurs améliorations (développements) Niveau III : méthode recommandée mais devant être interprétée avec précaution I.6. Seuil de coupure Pour délimiter le système, le critère de coupure est fixé à 5%. Ceci veut dire que la somme des émissions des procédés non inclus dans le système représente moins de 5% des émissions totales pour chaque catégorie d’impacts étudiée. En pratique, une modélisation par itération est utilisée. La première maximise les impacts potentiels de chaque procédé du cycle de vie. Ceci permet d’identifier les procédés contribuant pour plus de 5% des impacts du système étudié. Les données d’inventaires et de modélisation sont ensuite affinées. I.7. Champ de l’étude et frontières du système I.7.1. PROCÉDÉS INCLUS Le scope de l’étude couvre : La production des matières premières Production des bâches et stickers - PVC souple pour les bâches - Film PVC pour les stickers - Fil polyester - Œillets en laiton, acier ou plastique Production des emballages - Film LDPE - Carton Le transport des matières premières emballées La phase d’impressions Mars 2014 Consommation d’énergie Consommation d’eau Consommation de produits chimiques (encres, solvants) Rapport final Page 11 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Production de déchets (traitement de fin de vie) Émissions diffuses (liées au séchage des encres) Distribution Le traitement de fin de vie Procédé indirect Production d’électricité I.7.2. PROCÉDÉS EXCLUS Les éventuelles phases de stockage des matières premières (bâches PVC, stickers, emballages) sont exclues du système. Les impacts de la phase d’utilisation sont également négligés. Mars 2014 Rapport final Page 12 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier II. Méthodologie II.1. L’analyse de cycle de vie La méthodologie d’analyse de cycle de vie permet d'évaluer les impacts environnementaux potentiels sur tout le chemin parcouru par un produit du moment de sa production jusqu'à son élimination réelle. Cette méthodologie est standardisée par les normes internationales ISO 14040 et ISO 14044 qui décrivent les différentes étapes de la réalisation d'une Analyse de Cycle de Vie : Objectif et champ d’étude ; Calcul et analyse de l’inventaire ; Évaluation d’impacts ; Interprétation des résultats. En pratique, chaque système est décomposé en plusieurs étapes reposant sur l'identification des procédés unitaires qui les composent. Chacun de ces procédés correspond à une action précise dans la filière, de telle sorte que mis bout à bout, ces procédés conduisent à l'élaboration d'un arbre de procédés pour chaque chaîne d'actions ou système. Figure 1 : Étapes du cycle de vie prises en compte traditionnellement en ACV Les principales phases de l’analyse sont les suivantes : Élaboration de l'arbre de procédés pour chaque système Description des entrées et sorties de chaque procédé ; Recherche des données de chaque procédé : consommations de ressources naturelles et émissions dans l'air, l’eau et le sol. Mars 2014 Rapport final Page 13 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Figure 2 : Schéma d’un procédé typique Flux de matière entrant Procédes Énergie Émissions Flux de matière sortant Chaque procédé reprend notamment les informations suivantes : les flux de matière entrant ; l'énergie utilisée au cours de l'étape ; un flux de matière sortant (déchets) ; des émissions de polluants. Une fois les procédés identifiés, leur intégration va permettre de reconstituer l’ensemble de la chaîne. La construction de l'arbre des procédés est progressive et part de l'Unité Fonctionnelle (fonction qui est remplie par le système étudié). Le cas échéant, la chaîne comprend également les impacts évités grâce au recyclage, soit la non-production de matière vierge ou d'énergie. Dans la phase d’évaluation des impacts, les flux répertoriés suite à l’inventaire de cycle de vie sont évalués en termes d’impacts. Les différents flux sont regroupés en catégories d’impacts selon leur contribution à un problème environnemental. Pour chaque catégorie d’impacts, des facteurs de caractérisation spécifiques sont associés à chaque valeur de flux afin d’exprimer cet effet sur l’environnement dans une unité commune (par exemple, pour l'indicateur de contribution aux changements climatiques, le kg-eq CO2 est retenu comme unité commune). Les impacts sur l’environnement peuvent être ainsi quantifiés et évalués et les phases qui y contribuent le plus, identifiées. Des actions peuvent être prises afin de prévenir ou limiter les impacts. L’approche ACV contribue en outre à éviter des prises de décision concernant certains stades du cycle de vie qui ne se contenteraient que de déplacer le dommage environnemental d'un stade à l'autre (transfert de pollution). Mars 2014 Rapport final Page 14 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier II.2. Approche RangeLCA II.2.1. CONCEPT Le logiciel RangeLCA, développé par RDC Environment possède des caractéristiques innovantes permettant d'améliorer la fiabilité (et, partant, la crédibilité) des résultats d’une ACV. Le concept de base est que les résultats doivent rendre compte de la diversité des cas individuels (au lieu de se résumer à une moyenne de cas possibles et à quelques scénarios alternatifs) et ainsi intégrer automatiquement l'analyse de sensibilité des paramètres. D'un point de vue mathématique, ce concept se traduit par l'utilisation de variables aléatoires au lieu de valeurs fixes (dites « typiques »). Dans un modèle, la variabilité d’un paramètre peut être de deux types : Variation des situations ; celles-ci traduisent des situations alternatives non cumulables (par exemple : choix X ou Y pour le traitement de fumées). Incertitude sur les données ; celles-ci se traduisent par des distributions de probabilité autour de la valeur moyenne des paramètres (par exemple, la multiplication d’une distance de transport par une distribution normale) ; les distributions de probabilité peuvent avoir la forme d’une distribution uniforme, normale, log-normale, etc. En pratique, dès qu’une valeur min et max sont proposées dans le rapport, une variable uniforme entre le minimum et le maximum est utilisée dans la modélisation (sauf cas contraire explicite). Pour la partie inventaire des données, ce logiciel permet également de calculer automatiquement la contribution de chaque flux élémentaire (émissions dans l’air, l’eau, le sol…) et/ou de chaque procédé aux impacts totaux. Ceci permet de se focaliser sur la recherche des données clés. Le classement des résultats en fonction de la valeur d'un paramètre permet ensuite d'identifier la sensibilité du résultat par rapport à ce paramètre. II.2.2. RECHERCHE DE DONNÉES OPTIMALISÉES Les spécificités de l'outil nous permettent de travailler en 3 étapes successives : Remplissage complet des inventaires à partir de notre base de données et d'hypothèses conservatrices (pour tous les paramètres pour lesquels nous ne possédons pas d'informations fiables, nous faisons varier la valeur du paramètre de plus ou moins 50 % autour d'une valeur typique trouvée dans la littérature). De cette façon, nous déterminons les données et les procédés ayant le plus gros impact sur les résultats c'est-à-dire ceux pour lesquels nous devons concentrer notre recherche de données. Mars 2014 Rapport final Page 15 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Recherche de données spécifiques dans la littérature pour les flux élémentaires principaux (des procédés clés). Collecte de données d’activité auprès d’imprimeurs adhérents à FEBELGRA Ce système permet de ne pas perdre de temps dans la recherche de données sans influence sur le bilan, et donc de mettre l'accent sur la recherche de données sensibles, ainsi un plus haut degré de fiabilité peut être atteint pour ces données sensibles. II.2.3. FIABILITÉ DES RÉSULTATS ET FINESSE DE L’ANALYSE Le logiciel calcule automatiquement : Les résultats moyens d’impact correspondant à la moyenne des résultats obtenus pour l’ensemble des combinaisons aléatoires de paramètres ; Les résultats obtenus pour chacune des combinaisons de paramètres (par exemple, 1000 combinaisons) ; ces résultats peuvent être portés en graphe en fonction de la valeur d’un des paramètres variables du modèle ; ces graphes dits « Range » permettent d’évaluer la sensibilité des résultats par rapport au paramètre mis en abscisse ; Le classement de l’ensemble des paramètres par ordre décroissant de sensibilité du modèle ; le logiciel permet ainsi de déterminer la sensibilité des différents résultats à chaque paramètre variable du modèle, tous les autres paramètres restant variables (et non pas, classiquement, tous les autres paramètres étant fixes). Ce type de résultats permet une analyse fine et complète des systèmes étudiés. Mars 2014 Rapport final Page 16 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier II.3. Principaux points méthodologiques II.3.1. LES MIX ÉNERGÉTIQUES II.3.1.1. Le mix électrique Le mix électrique est basée sur une approche dite attributionnelle moyenne (qui permet le calcul du mix attributionnel moyen) dès lors que l’on raisonne de la manière suivante : chaque technologie de production participe proportionnellement au mix national de production d’électricité selon la place qu'elle occupe dans la génération d'électricité à l'échelle nationale. Avec cette approche, tous les kWh consommés se voient attribuer les mêmes impacts, quel que soit l'instant où ils sont consommés : cette approche ne fait pas apparaître les différences qui existent entre heures creuses et heures de pointe. Les mix électriques utilisés dans cette étude sont les suivants : Tableau 2 : Mix électriques Zone géographique Belgique Europe Charbon 6.9 % 26.8 % Pétrole 0.3 % 3% Gaz 32.8 % 22.9 % Nucléaire 52.8 % 28.2 % 2% 11.3 % Éolien 1.1 % 4.2 % Autres renouvelables 4.1 % 3.6 % Hydraulique Source : mix attributionnel moyen, IEA 2009 Figure 3 : Mix électriques Mars 2014 Rapport final Page 17 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Le mix Belgique est utilisé en phase d’impression et en phase de fin de vie des produits (réutilisation, recyclage récupération énergétique lors de l’incinération). Le mix Europe est utilisé pour la production des matières premières (bâches et stickers non imprimés). II.3.1.2. Le mix chaleur Le mix chaleur est présenté dans le tableau suivant. Ce mix est utilisé pour modéliser la récupération de chaleur dans les incinérateurs (phase de fin de vie des produits). Le mix est corrigé des sources de chaleurs dites « autres » non identifiées par IEA. Le mix chaleur étant exclusivement utilisé en tant que mix évité, la chaleur issue des sources nucléaires n’est pas prise en compte (la chaleur issue du nucléaire est produite quels que soient les besoins de chaleur du pays). Tableau 3 : Mix chaleur Zone géographique Belgique Charbon 0% Pétrole 0% Gaz 100 % Source : mix de chaleur industrielle corrigé, IEA 2009 II.3.2. LE CARBONE BIOGÉNIQUE Le carbone biogénique est analysé en considérant la captation et les émissions. En pratique, les matériaux naturels (comme le carton) : capturent le carbone biogénique durant la phase de photosynthèse et, relâchent ce carbone (en CO2 ou CH4) en fin de vie (incinération, dégradation). En théorie, la somme des deux procédés devrait être neutre et la prise en compte du carbone biogénique ne devrait pas avoir d’influence sur les résultats. Cependant, deux raisons peuvent influencer cet équilibre : Le carbone est émis sous forme de méthane, avec un PRG 6 plus haut que le CO2 (applicable aux emballages en papier/carton). Une part du carbone n’est pas émise immédiatement et stockée pour une longue période dans le produit ou le déchet : Dans cette étude, le carbone biogénique n’est pas à l’équilibre lors de l’enfouissement des emballages papier/carton (émission sous forme de méthane pour une partie du carbone et 6 Pouvoir de réchauffement global Mars 2014 Rapport final Page 18 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier stockage pour une autre partie). Cependant, l’enfouissement ne représente que 6.5% du scénario de fin de vie classique (cf. section III.7. Fin de vie des bâches et stickers) Figure 4 : Cycle du carbone biogénique II.3.3. ALLOCATION DES IMPACTS DU RECYCLAGE L'allocation des impacts (positifs et négatifs) du recyclage permet d'éviter de compter deux fois le bénéfice du recyclage d'un matériau : une fois lors de la fin de vie (recyclage) et une fois lors de l'incorporation de la matière recyclée dans un nouveau produit. Par exemple la bouteille PET, produite à partir de ressources fossiles vierges, est recyclée en fin de vie. Le flux de PET recyclé est alors utilisé pour produire des fibres textiles. Si une règle d'allocation n'est pas fixée, les deux produits (bouteille et textile) comptent le bénéfice du recyclage dans leur cycle de vie : l'un pour la mise à disposition de matière recyclée ; et le second pour l'utilisation de matière recyclée. Le bilan total de la filière bouteille et textile présente alors un double comptage du bénéfice du recyclage. Allocations pour le PVC : Une allocation 100% fournisseur est utilisée pour le recyclage du PVC. Allocation pour les emballages en papier/carton : Le bénéfice (et l’impact de la collecte, du tri…) environnemental lié au recyclage des cartons est attribué à 100% au fournisseur de la matière. Mars 2014 Rapport final Page 19 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier II.3.4. TRANSPORT PAR CAMION Les impacts environnementaux du transport par camion comprennent : Les émissions liées à la production et à l’approvisionnement de carburant ; Les émissions directes lors de la combustion du carburant, Les infrastructures. Consommation de carburant et émissions directes : La consommation de carburant et les émissions dans l’air sont déterminées avec la méthodologie COPERT 47 (version 10.0). COPERT 4, un outil de calcul des émissions polluantes imputables au transport routier. Il permet d’estimer les émissions des polluants majeurs (CO, NOx, VOC, PM, NH 3, SO2, métaux lourds) produits par les différentes catégories de véhicules (de la voiture au semiremorque) ainsi que les émissions de gaz à effet de serre (CO2, N2O, CH4). COPERT 4 donne la consommation du camion chargé à 100%. Pour calculer la consommation réelle, on considère que deux tiers sont fixes et qu’un tiers est fonction de la masse effectivement transportée par le camion. Le procédé Ecoinvent utilisé pour la consommation de carburant est le suivant : diesel, low-sulphur, at regional storage, RER [#1548]. Infrastructures L’inventaire de cycle de vie des infrastructures est défini pour un camion moyen et est exprimé en v.km (véhicule x kilomètres). L’inventaire de cycle de vie est basé sur le rapport n°14 d’Ecoinvent – Transport. Les infrastructures incluses sont la production du camion, son entretien et sa fin de vie ainsi que la fabrication des routes, l’entretien et la fin de vie. Destinée à être utilisée à l'échelle européenne et financée par l'European Environment Agency (EEA), cette méthodologie a été mise au point par Leonidas Ntziachristios et Zissis Samaras (Laboratory of Applied Thermodynamics, Atristotle University of Thessaloniki, Grèce). Copert 4 fait partie du projet ARTEMIS qui a fédéré 36 organisations (entreprises, instituts de recherche, universités) de 15 pays européens dans le but d'harmoniser les facteurs d'émissions utilisés dans les différents pays d'Europe. 7 Mars 2014 Rapport final Page 20 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier III. Données et hypothèses III.1. Arbre des procédés Les deux figures suivantes décrivent respectivement les procédés inclus dans le système étudié pour les bâches et les stickers. Figure 5 : Arbre des procédés de l’impression sur bâches PVC Mars 2014 Rapport final Page 21 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Figure 6 : Arbre des procédés de l’impression sur stickers PVC Mars 2014 Rapport final Page 22 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier III.2. Sources de données Une collecte de données a été réalisée par l’UCM auprès de 3 imprimeurs membres de FEBELGRA pour la phase d’impression. L’UCM a également collecté de la donnée auprès de Design point, entreprise spécialisée dans la réutilisation des bâches PVC. Les inventaires de cycle de vie, qui définissent les ressources consommées et les émissions (flux élémentaires), sont issus de la base de données Ecoinvent sauf pour : La production de PVC souple issue d’une recherche bibliographique réalisée par RDC Environment (les données utilisées sont présentées en Annexe 1) ; La modélisation de l’incinération et de l’enfouissement sont issues d’un travail de R&D réalisé par RDC Environment (le principe de modélisation est présenté en Annexe 5 et Annexe 6) ; La production des autres plastiques directement issus de l’association des producteurs de plastique européens (PlasticsEurope). III.3. Caractérisation des bâches et stickers On distingue deux types de bâches : Bâches pleines d’une densité variant entre 450 et 850 g/m² ; Bâches micro-percées d’une densité variant entre 350 et 450 g/m2. La bâche représentée en cas par défaut est une bâche pleine de 650 g/m². L’analyse de sensibilité permettra de faire varier la densité de la bâche jusqu’à obtenir une bâche micropercée. Des œillets sont ajoutés à ces bâches pour les accrocher. L’hypothèse suivante est utilisée dans cette étude : la bâche dispose de 4 à 8 œillets/m² d’un poids unitaire compris entre 3 et 5 g/œillet. Les stickers autocollants sont composés de deux parties : La partie en vinyle composée d’une face imprimée et d’une face collante. Un sticker en polyéthylène est étudié en cas alternatif ; Le support de la face collante est du papier kraft. Note importante : Il est considéré, pour cette étude, qu’un sticker est affiché sur une surface équivalente à la surface de la planche. La surface des vides et des marges de la planche est prise en compte et considérée comme affichée sur une surface murale équivalente. La différence de surface réellement couverte entre deux stickers de taille différentes mais sur une planche de même taille n’est pas prise en compte. Mars 2014 Rapport final Page 23 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Comme le montre l’exemple fictif suivant, la taille de la planche considérée est la même cependant la marge des planches est plus grande dans le cas 1. Figure 7 : Exemple de planches de stickers de mêmes tailles avec des marges différentes III.4. Approvisionnement premières des matières La zone d’approvisionnement des matières premières (bâches et stickers) est l’Europe. Tableau 4 : Distance de transport des matières premières Mode de transport Distance Bâches et stickers provenant d’Europe Camion 40 tonnes (charge utile 24 tonnes) III.5. 300 à 3000 km Emballage et livraison Les produits finis sont peu voire pas emballés avant la livraison du produit. Les emballages sont principalement utilisés comme protection pour le transport. L’emballage modélisé pour cette étude est un film plastique en polyéthylène basse densité (« papier bulle »). Mars 2014 Rapport final Page 24 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier La quantité de papier bulle modélisé est comprise entre 8 g/m² à 13 g/m² de bâches et stickers. La distance de livraison modélisée est comprise entre 15 km et 100 km par camionnette. III.6. Phase d’impression La collecte de données, auprès des imprimeurs, n’a pas permis de faire la distinction entre les pertes liées aux découpes et les pertes liées à l’impression (taux de gâche). Un taux de perte général de 5 à 16% est utilisé. La consommation d’énergie et les consommables utilisés lors de la phase d’impression sont les mêmes pour les bâches et les stickers. La collecte de données a porté sur les consommations annuelles des entreprises interrogées et celles-ci travaillent sur les deux supports à la fois. Les données utilisées sont présentées dans le tableau suivant. Des fourchettes de valeurs sont utilisées afin de s’assurer de leur représentativité ainsi que pour identifier les paramètres influents. Tableau 5 : Données collectées et utilisées pour modéliser la phase d’impression Nom Valeurs Procédés Consommation d’énergie Électricité 0.9 à 3.9 kWh/m² Gaz Mix électrique belge EI : natural gas, burned in boiler modulating <100kW, RER [#1361] 4.4 à 13 MJ/m² Consommables pour l’impression Encres totales 0.006 à 0.012 kg/m² Pertes d’encre 8 à 40% Solvant Eau 0.001 à 0.003 kg/m² 0.50 à 1.40 l/m² La composition des encres est détaillée en Annexe 2. EI : solvents, organic, unspecified, at plant, GLO [#443] EI : tap water, at user, RER [#2288] Déchets produits Carton 0.015 à 0.045 kg/m² Recyclage Film plastique 0.035 à 0.073 kg/m² fin de vie des ordures ménagères Autres déchets produits Perte d’encres Solvants Pertes PVC Mars 2014 8 à 40% des encres totales EI : disposal, solvents mixture, 16.5% water, to hazardous waste incineration, CH [#2063] 0.001 à 0.003 kg/m² EI : disposal, solvents mixture, 16.5% water, to hazardous waste incineration, CH [#2063] 0.05 à 0.16 m²/m² Par défaut : fin de vie des ordures ménagères pour les bâches et stickers Alternatives : recyclage ou réutilisation pour les bâches Rapport final Page 25 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Plusieurs types d’encres sont utilisés par les imprimeurs. L’absence d’information précise sur la composition de ces encres ne permet pas de toutes les représenter dans cette étude et d’établir une différenciation entre ces encres. Deux types d’encres sont représentés : Encres à base de solvants organiques Encres latex L’objectif de cette étude sera de démontrer que des alternatives aux encres à base de solvants existent. L’étude ne permettra pas de prioriser l’utilisation d’une encre par rapport à une autre exceptée pour la consommation de solvants organiques; les imprimeurs devront donc se reporter aux informations fournies par les producteurs d’encres. L’encre représentée par défaut est l’encre à base de solvants organiques. L’encre latex est présentée en cas alternatif. Prise en compte des émissions diffuses8 : En séchant, les encres à base de solvants rejettent des composés organiques volatiles (COV) dans l’air. En impression digitale, ces émissions ne sont pas captées ; les émissions sont donc directement envoyées dans l’atmosphère. La quantité de solvants se volatilisant dans l’atmosphère est égale à la quantité de solvants dans l’encre d’impression soit 100%9. 8 Émissions non captées qui sont libérées dans l'environnement extérieur Consommation et émissions de COV (figure 3) dans le document « Best available techniques in the Printing Industry, German background paper for the BAT-Technical Working Group "Surface treatment using organic solvents" organised by the European IPPC Bureau », Février 2003 9 Mars 2014 Rapport final Page 26 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier III.7. Fin de vie des bâches et stickers III.7.1. FIN DE VIE DES BÂCHES La fin de vie considérée des bâches par défaut est la fin de vie des ordures ménagères en Belgique en 201010 : 93.5% en incinération 6.5% en enfouissement Deux fins de vie alternatives sont étudiées en analyse de sensibilité : Le recyclage des bâches PVC Le remanufacturing des bâches PVC avec évitement de la production d’un sac : en PVC dans un cas, ou en polyester dans l’autre. Les détails de la modélisation du recyclage et du remanufacturing sont présentés en Annexe 3 et Annexe 4. III.7.2. FIN DE VIE DES STICKERS La fin de vie considérée des stickers est la fin de vie des ordures ménagères en Belgique en 2010. III.7.3. FIN DE VIE DES EMBALLAGES La fin de vie considérée de l’emballage du produit fini est la fin de vie des ordures ménagères en Belgique en 2010. 10 http://www.cewep.eu/media/www.cewep.eu/org/med_734/1090_belgium_2012.pdf Mars 2014 Rapport final Page 27 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier IV. Résultats IV.1. Effet de serre La contribution à l’effet de serre des bâches pleines est d’environ 7.5 kg CO2-eq/m² et celle des stickers est d’environ 2.8 kg CO2-eq/m². Figure 8 : Contribution à l’effet de serre des bâches et stickers Note important sur la lecture des graphiques L’objectif de cette étude n’est pas de comparer les bâches avec les stickers. Les deux graphiques sont mis côte à côte dans le seul but de simplifier la lecture du rapport. Attention, les graphiques ne sont pas à la même échelle. Les phases du cycle de vie les plus contributives sont : la consommation de matières premières : elle représente 57% des impacts pour les bâches et 22% pour les stickers. La production du PVC représente la majorité des impacts en comparaison avec la production du fil polyester contenu dans la bâche. Les pertes liées aux découpes et aux gâches peuvent représenter Mars 2014 Rapport final Page 28 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier 15% de la contribution de la matière première. Deux analyses de sensibilité sur les matières premières sont présentées aux chapitres V.1. Sensibilité au poids des matières premières, V.2. Sensibilité au poids et type d’œillets utilisés, V.3. Sensibilité aux types de matériaux utilisé ; la consommation d’énergie en phase d’impression avec 17% de la contribution totale à l’effet de serre pour les bâches et 47% pour les stickers. Près de 50% de ces impacts sont issus de la consommation de gaz. Celui-ci est utilisé pour le chauffage des locaux des entreprises d’impression digitale. Cette consommation est très variable en fonction des sites. La consommation d’électricité peut également varier dans des proportions non négligeables en fonction du type d’encre. En effet, les acteurs ont rapporté que l’encre latex nécessite une consommation plus importante pour le séchage en comparaison avec l’encre solvant (cf. V.5. Sensibilité au type d’encre utilisé) ; la fin de vie des bâches qui représente environ 15% de la contribution totale des bâches et stickers. Si l’impact est entièrement lié à la fin de vie du PVC pour les bâches, cet impact est réparti entre le film PVC et le support papier kraft pour les stickers. Une analyse de sensibilité sur le type de fin de vie des bâches est présentée au chapitre V.4. Sensibilité au scénario de fin de vie des bâches. Mars 2014 Rapport final Page 29 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier IV.2. Épuisement des ressources naturelles La contribution à l’épuisement des ressources naturelles des bâches est d’environ 65 mg Sb-eq/m² et celle des stickers est d’environ 22 mg Sb-eq/m². Figure 9 : Contribution à l’épuisement des ressources naturelles des bâches et stickers Les phases du cycle de vie les plus contributives sont : La production de la bâche PVC avec 47% de la contribution et du support vinyle des stickers avec 15%. Comme pour l’effet de serre, les pertes représentent 15% des impacts de la production des matières premières ; La production du support papier kraft des stickers avec 34% de la contribution totale ; La production des œillets présents uniquement sur les bâches avec 28% de la contribution totale. Ceci est principalement dû à l’utilisation de zinc dans la phase de production des œillets en acier. Cet élément a une forte contribution car il est estimé comme rare selon la méthode d’estimation de la catégorie d’impacts. Ce résultat est à nuancer étant donné la forte incertitude sur l’utilisation réelle de ce type de ressource dans la production de zinc ; Une analyse de sensibilité est réalisée sur le matériau des œillets utilisés et en fonction du nombre d’œillets utilisés (cf. chapitre V.2). La consommation d’énergie avec 7% de la contribution totale pour les bâches et 20% pour les stickers. Cet impact est essentiellement lié à la consommation d’électricité par les entreprises d’impression. Mars 2014 Rapport final Page 30 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier IV.3. Acidification La contribution à l’acidification terrestre des bâches est d’environ 23 mol H+-eq/m² et celle des stickers est d’environ 9 mol H+-eq/m². Figure 10 : Contribution à l’acidification de l’air des bâches et stickers Les phases du cycle de vie les plus contributives sont : La production de la matière première avec 81% des impacts pour la bâche PVC et 44% pour les stickers. Pour les bâches, l’impact est réparti entre la production du PVC (70%) et la production du fil en polyester (30%) ; La production du support en papier kraft pour les stickers avec 20% de la contribution ; La consommation d’énergie des entreprises d’impression avec 10% de la contribution totale pour les bâches et 10% pour les stickers. L’impact est principalement dû à la consommation d’électricité. En effet, les énergies fossiles issues du mix électrique contribuent à l’acidification de l’air et notamment l’électricité issue des centrales à charbon et à gaz. Mars 2014 Rapport final Page 31 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier IV.4. Oxydation photochimique La contribution à l’oxydation photochimique des bâches et stickers est d’environ 490 g NMVOC-eq/m². Figure 11 : Contribution à l’oxydation photochimique des bâches et stickers 600 600 FdV - autres FdV - autres FdV - support FdV - PVC 500 500 PF - Livraison FdV - film PF - Livraison PF - Packaging Imp - Déchets Imp - Déchets Imp - Solvants Imp - Eau Imp - Energie - Gaz 300 Imp - Energie - Elec Imp - Emissions diffuses Imp - Encre pertes 200 g NMVOC-eq / m² g NMVOC-eq / m² 400 PF - Packaging 400 Imp - Solvants Imp - Eau 300 Imp - Energie - gaz Imp - Energie - Elec 200 Imp - Emissions diffuses Imp - Encre pertes Imp - Encre finale MP - Transport Imp - Encre finale 100 MP - Transport MP - Packaging 100 MP - Packaging MP - oeillets MP - PVC pertes Stickers MP - PVC final 0 bâches MP - support kraft 0 MP - colle MP - film PVC -100 Comme le montre les graphiques précédents, l’impact est exclusivement lié à la phase d’impression. L’encre représentée ici est une encre à base de solvants organiques. Lors du séchage, cette encre s’évapore dans l’air (émissions de composés organiques volatils). L’utilisation d’une encre sans solvants organiques permet donc de réduire drastiquement la contribution à cette catégorie d’impacts. Une analyse de sensibilité est réalisée sur ce point au chapitre V.5. Sensibilité au type d’encre utilisé. Mars 2014 Rapport final Page 32 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier IV.5. Consommation d’eau La consommation d’eau des bâches est d’environ 50 l/m² et de 25 l/m² pour les stickers. Figure 12 : Consommation d’eau des bâches et stickers Les phases du cycle de vie les plus contributives sont : La production de matières premières avec 50 à 55% de la contribution totale. Pour la bâche, elle est majoritairement liée à la production cette bâche PVC (composée de polyester et de PVC souple) alors que pour les stickers, la consommation d’eau se répartie entre la production de papier kraft (52%) et la production du film vinyle (34%) ; La consommation d’électricité avec 43% de la contribution totale pour les stickers et 23% pour les bâches. Ceci est principalement dû à la consommation d’eau des centrales nucléaires ; La fin de vie du PVC avec 17% pour les bâches et 8% pour les stickers (pertes comprises). Cette consommation d’eau est essentiellement due à la consommation élevée de réactifs (et donc d’énergie pour les produire) lors de l’incinération. La consommation d’eau est évaluée au moyen de méthodes nécessitant encore des avancés méthodologique importantes afin d’obtenir des résultats plus fiables. La consommation d’eau nette n’est pas toujours comptée correctement dans les inventaires de cycle de vie utilisés. Elle est principalement liée aux procédés consommant beaucoup d’énergie. En effet, une consommation d’eau est comptabilisée pour les centrales nécessitant un refroidissement. Cependant, cette eau est souvent rejetée dans le même milieu que celui dont elle est issue, elle ne devrait donc pas être comptabilisée. Mars 2014 Rapport final Page 33 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier V. Analyse de sensibilité V.1. Sensibilité au poids des matières premières La graphique suivant montre la sensibilité de l’effet de serre au poids de la bâche. Figure 13 : Sensibilité de l’effet de serre au poids de la bâche Comment interpréter un graphe range ? Plus la tendance de la courbe est abrupte plus les résultats sont sensibles au paramètre présenté en abscisse du graphique. Plus les points sont verticalement dispersés, plus la variabilité résiduelle est importante (un autre paramètre influe sur les résultats). Interprétation Le poids de la bâche est l’élément déterminant pour la contribution à l’effet de serre des bâches. En effet, en augmentant le poids de la bâche de 400 g/m² à 850 g/m², la contribution de la bâche augmente de 67% (4.8 à 8 kg CO2-eq). Le choix d’une bâche micro-percée permet donc de réduire l’impact du produit de manière conséquente. Il est également possible de choisir des bâches pleines avec une densité moins importante ou de travailler sur la diminution des pertes ou du taux de gâches. Pour rappel, un taux de pertes total de 5 à 15% est pris en compte dans les résultats moyens présentés dans ce rapport. Les points sur le graphique sont peu dispersés (verticalement), le poids de la bâche est donc le paramètres les plus influent pour l’effet de serre. Mars 2014 Rapport final Page 34 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Les autres indicateurs sensibles à ce paramètre sont l’épuisement des ressources naturelles, l’acidification et la consommation de la ressource en eau. Le nuage de points pour l’acidification est également fortement resserré verticalement alors que c’est moins marqué pour l’épuisement des ressources et la consommation d’eau. Les interprétations sont les mêmes pour les stickers, à la différence que la consommation de matière première étant moins grande, la sensibilité au poids de ces matériaux est moins grande. La réduction de la consommation de matières premières pour les stickers peut également passer par la réduction des marges des planches (cf. Figure 7 : Exemple de planches de stickers de mêmes tailles avec des marges différentes). En effet, resserrer les « dessins » présents sur une planche peut permettre de diminuer la quantité de matières premières consommées. Mars 2014 Rapport final Page 35 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier V.2. Sensibilité au poids et type d’œillets utilisés Le graphique suivant présente la sensibilité de la catégorie d’impacts « épuisement des ressources naturelles fossiles et minérales » au poids et au type d’œillets utilisés par mètre carré de bâche. Figure 14 : Sensibilité de l’épuisement des ressources naturelles au poids et au type d’œillets oeillets acier oeillets plastique Linear (oeillets acier) Linear (oeillets plastique) 100 y = 0.5453x + 43.657 90 80 mg Sb-eq / m² 70 60 y = 0.0306x + 44.359 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 poids oeillets (g/m²) Le poids est fonction du poids unitaire des œillets (entre 3 et 5 g / œillet) et du nombre d’œillets utilisés par mètre carré de bâche (4 à 8 œillets/m²). Le graphique montre que seuls les œillets en acier sont sensibles à la catégorie d’impacts « épuisement des ressources naturelles ». En effet, en augmentant la masse de 20 à 60 g/m², la contribution de la bâche augmente de 40% (55 à 75 mg Sb-eq/m²). On remarque également que l’utilisation d’œillets en plastique (ici en polypropylène) est en moyenne moins impactante que l’utilisation d’œillets en acier (la globalité des points rouges sont en dessous de l’ensemble des points bleus). À nombre d’œillets égal, il est donc plus avantageux d’utiliser des œillets en plastique. Ceci est d’autant plus vrai lorsque le poids des œillets par mètre carré de bâche est grand. Ici, le nuage de point est plus large que dans l’analyse précédente (Cf. V.1. Sensibilité au poids de), la bâche est donc sensible à d’autres paramètres que le poids et le type d’œillets. Le paramètre le plus influent est le poids des matières premières comme présenté dans au chapitre V.1. Mars 2014 Rapport final Page 36 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier V.3. Sensibilité aux types de matériaux utilisés Le graphique suivant montre les contributions à la catégorie « acidification » d’un sticker composé d’un film en polyéthylène et d’un sticker composé d’un film vinyle. Figure 15 : Sensibilité de l’acidification aux types de matériaux utilisés pour la fabrication des stickers La contribution à l’acidification du stickers en polyéthylène est d’environ 8.7 mol H+ eq / m² alors que la contribution d’un sticker en vinyle est de 5.5 mol H+ eq / m². Le passage à un film PE permet de réduire l’impact de deux phases du cycle de vie : La production du film avec une diminution de 2.3 mol H+ eq / m² ; La fin de vie de ce film avec une contribution de 0.2 mol H+ eq / m² pour le vinyle et un bénéfice de 0.7 mol H+ eq / m² pour le film en polyéthylène. Ceci s’explique par le fait qu’en fin de vie, le PVC dégage du chlore durant la combustion et engendre une surconsommation de réactifs par l’incinérateur pour abattre cette pollution dans le traitement des fumées. De plus, le PCI du PVC est deux fois plus faible que celui du PE, la récupération d’énergie est donc moins grande. Le bénéfice environnemental de l’incinération du PE s’explique donc par la valorisation énergétique de celui-ci en incinération. Cette tendance se dégage également mais de façon moins marquée pour les catégories épuisement des ressources naturelles et consommation d’eau. Mars 2014 Rapport final Page 37 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier V.4. Sensibilité au scénario de fin de vie des bâches Le graphique suivant montre la sensibilité de la catégorie d’impacts « acidification » au type de fin de vie d’une bâche et en fonction du poids de celle-ci. Figure 16 : Sensibilité de l’acidification au type de fin de vie des bâches Le scénario de fin de vie d’une bâche est un élément influençant les résultats des catégories : effet de serre, épuisement des ressources naturelles, acidification, consommation d’eau. Pour toutes ces catégories, la fin de vie « ordures ménagères » (c’est-à-dire 92.5 % incinération, 6.5% enfouissement) est le scénario le plus défavorable. Le recyclage ou le remanufacturing d’une bâche PVC permet de diminuer la contribution totale de celle-ci de : 30 à 45% pour l’effet de serre, 80 à 200%11 pour l’épuisement des ressources naturelles, 25 à 45% pour l’acidification, 30 à 40% pour la consommation d’eau par rapport à la fin de vie classique. Cf. Figure 17 : Sensibilité de l’épuisement des ressources naturelles au type de fin de vie des bâches 11 Mars 2014 Rapport final Page 38 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Mise à part la catégorie épuisement des ressources naturelles, il est plus intéressant de recycler la bâche ou de remanufacturer celle-ci si elle permet l’évitement de la production de PVC. Cependant, dans le cas du remanufacturing en sac, d’autres matériaux peuvent être évités tel que le polyester. Ce scénario rend le recyclage plus intéressant (le PVC est le matériau le plus impactant, son évitement est donc plus favorable). Il en est de même pour le recyclage : dans cette étude, recycler du PVC permet d’éviter la production de PVC neuf, il se peut cependant que le recyclage permettent d’éviter un matériau moins grande qualité. Comme le montre le graphique suivant, pour la catégorie épuisement des ressources naturelles, le remanufacturing avec évitement d’un sac polyester est le scénario le plus favorable. Ceci est dû à la contribution d’une ressource spécifique dans le cycle de vie du polyester, cependant l’incertitude liée à l’utilisation de cette ressource est grande. Figure 17 : Sensibilité de l’épuisement des ressources naturelles au type de fin de vie des bâches Mars 2014 Rapport final Page 39 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier V.5. Sensibilité au type d’encre utilisé V.5.1. INFLUENCE SUR LA CATÉGORIE D’IMPACTS « OXYDATION PHOTOCHIMIQUE » Le graphique suivant montre la contribution à la catégorie d’impacts « oxydation photochimique » d’un sticker imprimé avec une encre à base de solvant organique et une encre à base de latex. Figure 18 : Contribution à l’oxydation photochimique d’un sticker imprimé avec une encre à base de solvant organique et une encre latex Dans ce cas, le poids du sticker, le taux de pertes de celui-ci est fixé. Il en est de même pour la consommation d’encre. Une forte incertitude réside sur la contribution moyenne de l’encre latex, cependant, la non-utilisation de solvants organiques dans cette encre permet de conclure sur l’intérêt de cette dernière pour la catégorie présentée ici. Mars 2014 Rapport final Page 40 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier L’utilisation d’une encre latex permet donc de diminuer la contribution à l’oxydation photochimique des bâches et des stickers d’environ 480 g NMVOC-eq/m². Lors de l’utilisation d’une encre latex, les phases du cycle de vie les plus contributrices des bâches et stickers sont : La production des matières premières avec 76% pour les bâches et 52% pour les stickers ; La consommation d’énergie durant la phase d’impression avec 12% pour les bâches et 31% pour les stickers. Le graphique suivant présente la sensibilité de la composition de l’encre à base de solvant organique à l’oxydation photochimique. Figure 19 : Sensibilité de la part de solvant organique dans l’encre solvant à l’oxydation photochimique 600 y = 999.72x + 6.084 g NMVOC-eq / m² 500 400 300 200 100 0 40% 42% 44% 46% 48% 50% 52% 54% Part de solvant organique dans l'encre utilisée (%) La composition de l’encre est l’élément essentiel pour définir l’impact de celle-ci sur l’oxydation photochimique. Le graphique précédent montre l’incertitude sur la composition des encres à base de solvants organiques. En effet, selon les encres, la quantité de solvants organiques peut fortement varier. Lorsque l’information est connue, les encres contenant un plus faible taux de solvants sont donc à privilégier. Les pertes d’encre en phase d’impression varient entre 8 et 40%. La diminution des pertes permet donc de diminuer la contribution de la phase d’impression à cette catégorie d’impacts. Mars 2014 Rapport final Page 41 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier V.5.2. INFLUENCE SUR LES AUTRES CATÉGORIES D’IMPACTS Le graphique suivant présente la contribution à l’effet de serre d’un sticker imprimé à base d’encre latex en fonction de la surconsommation d’électricité potentiellement engagée par rapport au sticker imprimé avec une encre à base de solvant organique. En effet, selon les industriels, une surconsommation d’électricité est prévisible avec de l’encre latex pour le séchage de celle-ci. Cette surconsommation n’ayant pas pu être chiffrée, un range de valeurs entre 100%12 de la consommation d’électricité totale de l’imprimeur et 200%13 est utilisé. Figure 20 : Sensibilité de la consommation d’électricité totale de l’imprimeur à l’effet de serre Encre solvant Encre latex Linear (Encre solvant) 3.5 Linear (Encre latex) y = 0.5964x + 1.9662 3 kg CO2-eq / m² 2.5 y = 0.0288x + 2.5429 2 1.5 1 0.5 0 100% 110% 120% 130% 140% 150% 160% 170% 180% 190% 200% Surconsommation d'électricité due à l'utilisation d'une encre latex Plus la part d’électricité pour l’impression dans le cycle de vie est importante, plus le bénéfice est grand. Avec un doublement de la consommation énergétique, la contribution à l’effet de serre augmenterait de 23%. Les autres catégories d’impacts présentant la même tendance sont l’acidification et la consommation d’eau. On observe ici un transfert d’impacts. En modifiant le type d’encre utilisé, on réduit la contribution à l’oxydation photochimique et on augmente potentiellement la contribution aux catégories « effet de serre, « acidification » et « consommation d’eau ». 12 C’est-à-dire pas de surconsommation 13 Soit le double de la consommation totale de l’imprimeur Mars 2014 Rapport final Page 42 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier VI. Conclusions Conclusion 1 : L’unité fonctionnelle est définie comme suit : « Afficher sur un support grand format, type bâche ou autocollant, de 1 m² non papier » Elle ne fait pas intervenir de notion de durée de vie ni de nombres d’utilisations. Les actions d’écoconception recherchées sont avant tout à destination des imprimeurs digitaux et non au niveau des pratiques des utilisateurs finaux. Conclusion 2 : L’étude n’a pas permis de connaitre avec précision la composition des encres dite « alternatives » à l’encre à base de solvants organiques. Une encre latex a cependant été approchée. Les producteurs d’encres proposent aujourd’hui des encres moins impactantes que les encres dites « traditionnelles ». Les imprimeurs peuvent donc se renseigner auprès de leurs fournisseurs afin de définir des solutions plus « propres ». Une différenciation a cependant pu être réalisée pour la catégorie d’impacts « oxydation photochimique ». En effet, la consommation d’encres à base de solvants organiques contribue pour plus de 95% à cette catégorie. Ceci est dû aux émissions de COV durant le séchage de l’encre. Cette analyse doit tout de même être mise en perspective avec la possible augmentation de la consommation d’énergie de l’imprimeur pour le séchage des encres « alternatives ». Conclusion 3 : Les phases du cycle de vie les plus contributrices sont les suivantes : La production des matières premières avec le PVC, le papier kraft et les œillets ; La consommation énergétique des imprimeurs (électrique et gaz) ; La fin de vie des bâches. Conclusion 4 : La paramètres influençant le plus les résultats sont : La quantité et le type de matières premières utilisées ; La quantité d’énergie consommée ; Le type de fin de vie avec la fin de vie dite « classique » (92.5% incinération / 6.5% enfouissement), le recyclage ou la réutilisation ; Le type d’encre utilisé. Conclusion 5 : Certains éléments n’ont pas été chiffrés mais découlent directement de l’analyse : La diminution des pertes de matières premières après l’impression (taux de gâche) permet de réduire, à la fois, la consommation de matières premières et la consommation d’encre ; L’optimisation du taux de remplissage des stickers permet la réduction de la consommation de matières premières et par conséquent la diminution de l’impact en fin de vie des stickers. Mars 2014 Rapport final Page 43 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Conclusion 6 : Le tableau suivant synthétise les résultats et l’analyse de sensibilité réalisée dans cette étude : Catégorie d’impacts Éléments contributeurs Éléments sensibles Production de matières premières : - PVC - Papier kraft pour les stickers Quantité et type de matières premières utilisées - Utiliser des bâches avec une densité plus faible voir des bâches micro-pensées - Diminuer les pertes (découpes et gâches) - Diminuer les marges sur les planches pour les stickers - Utiliser d'autres matières premières moins impactantes que le PVC telles que le polyéthylène, le polypropylène ou le plastique biosourcé Énergie utilisée en phase d'impression Quantité d'énergie consommée (gaz et électrique) Fin de vie des bâches Type de fin de vie envisagée Réduire la consommation d'énergie de l'entreprise via diverses solutions (sobriété énergétique, remplacement des équipements électriques et de chauffage lorsque c’est possible, isolation, utilisation d'énergies renouvelables...) - favoriser le recyclage ou la réutilisation des bâches (via la reprise des bâches par l'imprimeur et la mise en place d'un partenariat avec des collecteurs de PVC par exemple) Production de matières premières : - PVC - Papier kraft pour les stickers - Œillets et polyester pour les bâches Énergie utilisée en phase d'impression Quantité et type de matières premières utilisées - Utiliser des bâches avec une densité plus faible voir des bâches micro-percées - Diminuer les pertes (découpes et gâches) - Utiliser d'autres matières premières moins impactantes que le PVC telles que le polyéthylène, le polypropylène ou le plastique biosourcé Quantité d'énergie consommée (et majoritairement l'électricité) Quantité et type de matières premières utilisées Réduire la consommation d'énergie de l'entreprise via diverses solutions (sobriété énergétique, remplacement des équipements électriques lorsque c’est possible...) - polyester pour les bâches Effet de serre Épuisement des ressources naturelles Acidification Mars 2014 Pistes de réduction des impacts Production de matières premières : - PVC - Papier kraft pour les stickers Rapport final - Utiliser des bâches avec une densité plus faible voir des bâches micro-pensées - Diminuer les pertes (découpes et gâches) - pour les stickers, diminuer les marges sur les planches - Utiliser d'autres matières premières moins impactantes que le PVC telles que le polyéthylène, le polypropylène ou le plastique biosourcé Page 44 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Énergie utilisée en phase d'impression Réduire la consommation d'énergie de l'entreprise via diverses solutions (sobriété énergétique, remplacement des équipements électriques lorsque c’est possible...) Encre utilisée en phase d'impression Quantité d'énergie consommée (et majoritairement l'électricité) Type d'encre utilisée : une encre à base de solvants organiques contribue en majorité pour cette catégorie d’impacts Production de matières premières : - PVC - Papier kraft pour les stickers Quantité et type de matières premières utilisées - Utiliser des bâches avec une densité plus faible voir des bâches micro-percées - Diminuer les pertes (découpes et gâches) - Utiliser d'autres matières premières moins impactantes que le PVC telles que le polyéthylène, le polypropylène ou le plastique biosourcé Quantité d'énergie consommée (et majoritairement l'électricité) Type de fin de vie envisagée Réduire la consommation d'énergie de l'entreprise via diverses solutions (sobriété énergétique, remplacement des équipements électriques lorsque c’est possible...) Oxydation photochimique - Polyester pour les bâches Consommation d'eau Énergie utilisée en phase d'impression Fin de vie des bâches Mars 2014 Rapport final - diminuer la consommation d'encre : > les encres ont une date de péremption, choisir des encres ayant une durée de vie (de stockage) plus longue. > mettre en place une tarification au taux de remplissage de la bâche ou du sticker > réduire le taux de gâche - utiliser des encres sans solvants organiques ou avec une quantité plus faible de solvants organiques - favoriser le recyclage ou la réutilisation des bâches (via la reprise des bâches par l'imprimeur et la mise en place d'un partenariat avec des collecteurs de PVC par exemple) Page 45 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier VII. Annexes Annexe 1 : Production de PVC souple Tableau 6 : Valeurs et procédés utilisés pour la production du PCV souple Matériau Répartition (%)14 Ecoinvent process PVC 41 - 57 % polyvinylidenchloride, granulate, at plant, [#1844] Plastifiant (DEHA or DOTP) 40 - 50 % - Charges 1-5% Lubrifiant 0.5 - 0.6 % Pigments 0.5 - 1 % Modélisation RDC RER Cf tableaux suivants limestone, milled, packed, at plant, CH or cyclohexane, at plant, RER for rotomouled balls lubricating oil, at plant, RER titanium dioxide, chloride process, at plant, RER titanium dioxide in a plant, sulphate process, at plant, RER - - - 92-96 % : organic chemicals, at plant, GLO Stabilisants (Zn/Ca) 1-2% 2-4 % : zinc, primary, at regional storage, RER - 2-4 % : calcium chloride, CaCl2, at plant, RER Production de DEHA Le DEHA est un produit issu d’une réaction d’estérification : deux molécules d’alcool gras : 2-ethyhexanol et une molécule d’un acide adipique Tableau 7 : Valeurs et procédés utilisés pour la production de DEHA Élément Consommation de matière Quantité Procédé première15 Acide adipique (hexane-1,6dioic acid) 0.39–0.40 kg adipic acid, at plant, RER 2-ethylhexanol 0.70–0.71 kg fatty alcohol, petrochemical, at plant, RER Source: VUB, Étude des aspects environnementaux du PVC, 1994 et données collectées auprès de producteurs de ballons de volley en PVC en Chine pour l’étude « analyse de cycle de vie des équipement de sport, cas des ballons », mars 2012, étude réalisée pour l’ADEME dans le cadre des travaux pour l’affichage environnemental 14 15 Source : Molar masses of compounds and RDC hypothesis for raw material overconsumption Mars 2014 Rapport final Page 46 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Réaction d’estérification16 Électricité 0.041 kWh Chaleur 0.9 MJ Consommation d’eau Traitement de l’eau Consommation de produits chimiques Catalyser de réaction 0.027 kg 0.06 kg Electricity mix heat, natural gas, at industrial furnace >100kW, RER tap water, at user, RER treatment, sewage, to wastewater treatment, class 2, CH 4.5 g phosphoric acid, industrial grade, 85% in H2O, at plant, RER 11 g potassium hydroxide, at regional storage, RER 0.01% titanium dioxide, production mix, at plant, RER Production de DOTP DOTP est un produit issu d’une réaction d’estérification : deux molécules d’alcool gras : 2-ethyhexanol et une molécule de dimethyl-terephthalate (créé par la réaction d’un acide terephthalique et du méthanol) Tableau 8 : Valeurs et procédés utilisés pour la production de DOTP Élément Quantité Consommation de matière Acide terephthalique (Benzene-1,4-dicarboxylic acid) Méthanol 2-ethylhexanol Réaction Procédé première17 0,856–0,64 kg purified terephthalic acid, at plant, RER 0,165–0,166 kg methanol, at plant, GLO 0,666- 0,67 kg fatty alcohol, petrochemical, at plant, RER d’estérification18 Électricité Chaleur Consommation d’eau Traitement de l’eau Consommation de produits chimiques Catalyser de réaction 0.041 kWh 0.9 MJ 0.027 kg 0.06 kg Electricity mix heat, natural gas, at industrial furnace >100kW, RER tap water, at user, RER treatment, sewage, to wastewater treatment, class 2, CH 4.5 g phosphoric acid, industrial grade, 85% in H2O, at plant, RER 11 g potassium hydroxide, at regional storage, RER 0.01% titanium dioxide, production mix, at plant, RER 16 Source : EcoInvent v2.2, Esterification reaction of vegetal oils 17 Source : Molar masses of compounds and RDC hypothesis for raw material overconsumption 18 Source : EcoInvent v2.2, Esterification reaction of vegetal oils Mars 2014 Rapport final Page 47 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Annexe 2 : Composition des encres Encres à base de solvants organiques La composition des encres à base de solvant organique est basée sur le procédé Ecoinvent « printing colour, offset, 47.5% solvent, at plant ». Un écart type est appliqué aux valeurs des différents éléments composant l’encre. Les valeurs sont distribuées selon la loi normale réalisée selon une loi normale (courbe de Gauss) dans laquelle 90% des valeurs sont comprises entre la moyenne et l’écart type. Les procédés utilisés pour les composants de l’encre et son procédé de fabrication sont également issus du procédé Ecoinvent « printing colour, offset, 47.5% solvent, at plant » sauf pour le solvant : Le procédé Ecoinvent « light fuel oil, at refinery, RER [#1557] » est remplacé par le procédé Ecoinvent « solvents, organic, unspecified, at plant, GLO [#443] ». Tableau 9 : Composition de l’encre à base de solvants organiques Élément Valeur Procédé Ecoinvent Pigments 12 à 16 % Liant 1 18 à 20% alkyd resin, long oil, 70% in white spirit, at plant, RER [#1671] Liant 2 8.5 à 10.5 bitumen, at refinery, RER [#1539] Huile végétale 4 à 6% Charges 4 à 6% limestone, milled, loose, at plant, CH [#468] Solvants Solde (35 à 55%) solvents, [#443] 50% carbon black, at plant, GLO [#261] 50% polyethylene terephthalate, amorphous, at plant, RER [#1827] granulate, 50% soya oil, at plant, RER [#444] 50% palm oil, at oil mill, MY [#388] organic, unspecified, at plant, GLO Encres latex La composition des encres latex est approximée sur base des informations disponibles dans les documents suivants : brevet n° US 8,500,267 B2 « WATER-BASED INK FOR INK-JET RECORDING, INK CARTRIDGE, INK-J ET RECORDING APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING WATER-BASED INK FOR INK-JET RECORDING », 6 août 2013 Brevet n° WO2012148421 A1 « Thermal inkjet latex inks », 29 avril 2011 La phase de fabrication est basée sur le procédé Ecoinvent « printing colour, offset, 47.5% solvent, at plant ». Mars 2014 Rapport final Page 48 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Tableau 10 : Composition de l’encre latex Élément Valeur Procédé Ecoinvent Pigments 3% à 7% carbon black, at plant, GLO [#261] Composé organique 14 à 18% N-methyl-2-pyrrolidone, at plant, RER [#6652] Latex 7 à 17% latex, at plant, RER [#414] Pénétrant 1% à 5% dipropylene glycol monomethyl ether, at plant, RER [#7211] Charges 0.5% à 2.5% limestone, milled, loose, at plant, CH [#468] Eau Solde (40 à 70%) water, deionised, at plant, CH [#2292] Annexe 3 : Recyclage des bâches PVC En l’absence de données sur le procédé de recyclage du PVC, celui-ci est approché via les impacts du procédé de recyclage de l’HDPE. Les valeurs utilisées sont présentées dans le tableau suivant Élément Valeur19 Procédé Ecoinvent Électricité 950 kWh/t de plastique entrant Mix électrique belge Eau 800 l/t de plastique entrant Détergent 0.2 kg/t de plastique entrant alkylbenzene, [#369] linear, at plant, RER L’efficacité du recyclage des bâches PVC est comprise entre 85% et 95% 20. Par extension, ce taux est appliqué au PVC ainsi qu’au polyester présent dans la bâche. La matière substituée est la même que la matière de la bâche21, c’est-à-dire : - La fibre polyester - Le PVC souple Données issues de visites d’installations de recyclage de PEHD en Espagne, au Portugal, aux PaysBas en 2007-2008 par RDC Environment 19 Leviers d'amélioration environnementale de la gestion des déchets ménagers et assimilés, mars 2012, étude réalisé par RDC Environment pour le compte de l’ADEME 20 21 Site internet de la filière Texyloop Mars 2014 Rapport final Page 49 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Annexe 4 : Remanufacturing des bâches PVC L’impact du remanufacturing des bâches PVC est estimé sur base des informations transmises par l’entreprise Design Point. Cette entreprise récupère les bâches PVC pour en faire plusieurs usages comme la fabrication de sacs Source : http://www.design-point.be/web/ L’impact du remanufacturing (découpe et tissage) est estimé sur base : d’une consommation électrique : 0.4 kWh/m2 de bâche entrante à laquelle RDC ajoute une incertitude de ±40% d’un taux de chutes de 12%. Ces chutes sont mises au rebut (fin de vie des ordures ménagères en Belgique) La phase de nettoyage est négligeable : nettoyage à l’aide d’un chiffon sec et utilisation occasionnelle de détergent (1 bâche sur 50). La production évitée est un sac de mêmes caractéristiques (dimensions et matériaux annexes utilisés22) et produit dans les mêmes conditions (consommation énergétique identique pour la production d’un sac neuf). Cependant deux cas sont considérés : L’évitement d’un sac en PVC ; L’évitement d’un sac en polyester Par éléments annexes, on entend les matériaux autres que le matériau principal du sac : bandoulière, velcro… 22 Mars 2014 Rapport final Page 50 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Annexe 5 : Principe de modélisation de l’incinération Modélisation des émissions Le déchet entrant dans l’incinérateur est caractérisé selon sa fraction inerte et sa fraction combustible. Chacune de ces fractions est alors décomposée plus finement : La fraction inerte est décomposée en trois sous-fractions : la part d’acier, d’aluminium et d’autres inertes. La fraction combustible est caractérisée par sa composition chimique en 41 éléments, le taux d’humidité, le PCI et le taux de carbone biomasse. C’est sur base de cette composition chimique et des coefficients de transfert que seront calculées les émissions spécifiques aux déchets dans l’eau, dans l’air et dans les résidus. On retrouve dans cette catégorie la plupart des émissions : CO2, SO2, P, B, HCl, Br, HF, I, Ag, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Sn, V, Zn, Be, Sc, St, Tl, W, Th, Si, Fe, Ca, Al, K, Mg, Na. Note : les émissions de CO2 sont réparties entre les émissions de CO2 d’origine biomasse et le CO2 d’origine fossile. Les coefficients de transfert sont des éléments importants de la modélisation. Ils décrivent la relation entre la masse d'un élément (ex : le plomb) présent dans le déchet avant la combustion et la masse de cet élément présent dans chacune des sorties de l'incinérateur. La méthodologie appliquée pour calculer les coefficients de transfert se résume à la mesure de la masse des éléments entrés dans l'incinérateur et celle dans toutes les sorties de l'incinérateur, pendant l'incinération de déchets représentatifs. Certaines émissions sont spécifiques au procédé (et non au déchet). C’est le cas des COV, PM, CO, CN. Ces émissions sont basées sur des données d’émissions collectées par RDC. Les NOx émis ainsi que le NH3 sont dépendants du traitement de DeNOx utilisé par l’incinérateur. Les émissions modélisées dépendent donc de la technologie. Consommation de réactifs Les consommations des différents réactifs (liés au traitement des fumées) sont allouées massiquement suivant la composition du déchet. La consommation de réactifs est exprimée au moyen d’un facteur traduisant la quantité nécessaire de réactifs pour traiter une certaine masse d’un polluant donné (S, Cl ou F). Les réactifs utilisés pour la DeNOx sont, quant à eux, dépendants de la technologie de DeNOx utilisée. Mars 2014 Rapport final Page 51 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Valorisation énergétique Le Pouvoir calorifique inférieur (PCI) du déchet est valorisé sous forme de chaleur. Cette chaleur peut être convertie en énergie thermique et/ou électrique. La production d’énergie lors du processus d’incinération pour chaque déchet est calculée de la manière suivante : Énergie thermique valorisée = PCI * ŋthermique * taux de débouché chaleur avec ŋthermique = rendement brut de récupération thermique à l’incinération et taux de débouché chaleur = chaleur vendue trouvant un consommateur final Énergie électrique valorisée = PCI * ŋélectrique * taux de débouché électrique avec ŋélectrique = rendement brut de récupération électrique à l’incinération et taux de débouché électrique = électricité consommée par l’incinérateur ou effectivement vendue sur le réseau L’énergie produite par valorisation énergétique se substitue : Au mix électrique production de la zone géographique étudiée dans le cas de l’électricité ; Au mix moyen de chaleur industrielle de la zone géographique étudiée dans le cas d’une production thermique. Mars 2014 Rapport final Page 52 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Annexe 6 : Principe de modélisation de l’enfouissement Le déchet enfoui est caractérisé selon sa composition chimique (41 éléments), le taux d’humidité, le taux de carbone biomasse et son taux de dégradation à 100 ans. Les émissions dans l’air et dans l’eau dépendent directement du type de déchet et du taux de dégradation de celui-ci. Des coefficients de transfert pour chaque élément chimique sont utilisés pour modéliser les émissions vers l'air et vers l’eau. Ces coefficients de transfert sont issus d’un bilan massique moyen réalisé en entrée et en sortie de différents centres de stockage et d’hypothèses de modélisation (actuellement basées sur la modélisation Ecoinvent) La modélisation des émissions (dans l’air et dans l’eau) est séparée suivant 2 horizons temporels pour pouvoir prendre en compte l’ensemble des impacts potentiels d’un CET sur l’ensemble de la durée d’exploitation de celle-ci : Les émissions ayant lieu à court terme : de t0 à t0+100 ans Les émissions ayant lieu à long terme : de t0+ 100 à t0 + 60 000 ans Les émissions ayant lieu à long terme ne sont pas comptabilisées dans cette étude. Consommation de réactifs Les réactifs consommés sont utilisés pour le traitement des lixiviats. Ils sont utilisés pour ajuster le pH de la STEP. Ces consommations sont allouées massiquement à la quantité de déchets entrants. Valorisation énergétique Le devenir du biogaz est modélisé sur base du schéma suivant : Mars 2014 Rapport final Page 53 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Contenu carbone du déchet enfouis Taux de dégradation dans les 100 ans 1- Taux de dégradation dans les 100 ans Carbone dégradé dans les 100 ans Émissions via le lixiviat Carbone dégradé après 100 ans Émissions via la production de biogaz Dégradation en CO2 Dégradation en CH4 Émission de CO2 CET avec captage Taux de captation du biogaz 1- Taux de captation du biogaz Biogaz capté Taux de biogaz valorisé CET sans captage Biogaz non capté (fuites) 1- Taux de biogaz valorisé Taux d’oxydation Biogaz valorisé Production d’énergie Biogaz brulé en torchère Émission de CO2 1-Taux d’oxydation Oxydation en surface Biogaz non oxydé Émission de CO2 Émission de CH4 En Belgique, les CET sont tous équipés d’un système de captation du biogaz. L’énergie produite par valorisation énergétique se substitue : Au mix électrique production de la zone géographique étudiée dans le cas de l’électricité ; Au mix moyen de chaleur industrielle de la zone géographique étudiée dans le cas d’une production thermique. Mars 2014 Rapport final Page 54 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Annexe 7 : Résultats chiffrés détaillés pour les bâches 3 670 Epuisement des ressources naturelles (mg Sb-eq) 25.8 MP - PVC pertes 646 4.5 2.8 1.8 3.6 MP - Œillets 160 17.9 0.6 0.3 1.9 MP - Packaging 124 1.0 0.9 0.8 1.6 MP - Transport 103 4.3 0.5 0.2 0.3 Imp - Encre finale 17 0.2 0.1 0.1 0.1 Imp - Encre pertes 5 0.1 0.0 0.0 0.0 Imp - Émissions diffuses 0 0.0 0.0 475.6 0.0 Imp - Énergie - Elec 686 3.4 1.8 1.2 11.4 Imp - Énergie - Gaz 625 1.2 0.7 0.7 0.3 Imp - Eau 0 0.0 0.0 0.0 1.1 Imp - Solvants 5 0.0 0.0 0.0 0.0 Imp - Déchets 422 1.6 0.1 0.3 2.2 PF - Packaging 7 0.0 0.0 0.0 0.0 PF - Livraison 10 0.0 0.1 0.0 0.0 1 115 4.4 -0.2 0.5 7.2 9 0.0 0.0 0.0 0.0 7 604 64.5 23.5 491.6 50.1 Effet de serre (kg CO2-eq) MP - PVC final FdV - PVC FdV - autres TOTAL Mars 2014 Rapport final 16.1 Oxydation photochimique (g NMVOC-eq) 10.1 Consommation d'eau (litres) 20.4 Acidification (mol H+ eq) Page 55 sur 56 Analyse de cycle de vie de l’impression digitale sur support non-papier Annexe 8 : Résultats chiffrés détaillés pour les stickers MP - film PVC 607 Epuisement des ressources naturelles (mg Sb-eq) 3.4 MP - colle 40 3.0 0.2 0.1 0.3 MP - support kraft -8 7.5 1.8 1.0 7.1 MP - Packaging 124 1.0 0.9 0.8 1.6 MP - Transport 40 1.7 0.2 0.1 0.1 Imp - Encre finale 17 0.2 0.1 0.1 0.1 Imp - Encre pertes 5 0.1 0.0 0.0 0.0 Imp - Émissions diffuses 0 0.0 0.0 475.3 0.0 Imp - Énergie - Elec 686 3.4 1.8 1.2 11.4 Imp - Énergie - gaz 625 1.2 0.7 0.7 0.3 Imp - Eau 0 0.0 0.0 0.0 1.1 Imp - Solvants 5 0.0 0.0 0.0 0.0 Imp - Déchets 166 -0.1 -0.5 -0.1 -1.6 PF - Packaging 8 0.0 0.0 0.0 0.0 PF - Livraison 18 0.1 0.1 0.0 0.0 FdV - film 170 1.0 0.2 0.2 1.9 FdV - support 208 -0.2 -0.6 -0.1 -0.7 FdV - autres 63 0.0 0.0 0.0 0.0 2 775 22.2 8.7 481.2 26.3 Effet de serre (g CO2-eq) TOTAL Mars 2014 Rapport final 3.8 Oxydation photochimique (g NMVOC-eq) 2.0 Consommation d'eau (litres) 4.6 Acidification (mol H+ eq) Page 56 sur 56