Pour créer des produits, des services ou des infrastructures qui participent à notre confort et notre économie, nous avons besoin d’extraire des ressources de la Terre (ensemble de matières/substances). Celles-ci sont gracieusement fournies par la planète et réémises dans l’air, l’eau et le sol par nos activités. Ces extractions et émissions de l’ensemble des activités humaines ont un effet sur la qualité et l’équilibre de l’environnement. Cet effet se ressent sous forme de différents impacts comme le réchauffement climatique pour ne citer que le plus connu parmi plus d’une vingtaine d’impacts existants. Et l’ACV permet de quantifier ces impacts et d’en connaître l’origine.

Pour cela, il faut pouvoir inventorier les émissions et extractions de chacune des activités humaines qui participent au cycle de vie (voir figure) des produits, services et infrastructures communément référencé comme le système étudié. Le bilan quantifié des émissions et extractions requises est l’inventaire des étapes du cycle de vie.

Pour un bâtiment, les étapes comprennent entre autres :

• L’extraction des matières premières et production : Dans les activités de récupération des matériaux comme l’exploitation minière, les machines nécessaires à l’extraction et la transformation des matériaux qui composeront le bâtiment consomment de l’énergie, fossile et/ou renouvelable.
• Le transport : Selon les localisations des différentes usines participant au projet, camions, trains, bateaux et/ou avions sont nécessaires pour transporter les éléments du bâtiment.
• La construction du bâtiment : Cette étape regroupe la fabrication des composants, la construction sur site et ce qu’elle implique comme l’utilisation d’un terrain et des véhicules de chantier (provoquant ainsi consommation d’énergie, émissions de gaz à effet de serre, etc.).
• L’utilisation et la maintenance du bâtiment : Cette étape regroupe principalement les consommations d’énergie électrique et thermique ainsi que les éventuels travaux de rénovations et maintenance.
• La destruction et la fin de vie : Lorsque le bâtiment n’est plus utilisé pour sa fonction primaire, il peut être réutilisé pour une autre fonction ou bien être déconstruit ou démoli. Les matériaux utilisés peuvent être réemployés pour d’autres bâtiments, réutilisés ou recyclés pour d’autres systèmes. D’autres peuvent être incinérés ou mis en décharge.

Il faut alors enquêter sur la construction du bâtiment (quels matériaux, technologies et procédés de fabrication sont employés ?), sur ses sources d’énergie et sur le potentiel de réutilisation des matériaux (tous les matériaux ayant déjà servi sont-ils triés et réutilisés ? Cela dépend de la technologie, des produits et des marchés pouvant les réutiliser). Revues scientifiques, documents techniques, bases de données ou mesures faites sur le terrain sont utiles pour établir l’inventaire des étapes du cycle de vie.

Après l’effort de collecte d’informations, vient l’évaluation des impacts environnementaux. Elle s’appuie sur les études scientifiques des effets sur la biosphère causée par les substances dans l’air, l’eau et le sol. Par exemple, concernant le changement climatique, une partie de l’énergie solaire est captée par l'atmosphère et la surface de la Terre. Celle-ci est convertie en chaleur et réémise sous forme de rayonnement infrarouge vers l’espace. La majeure partie du rayonnement est captée par les gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère. Les gaz naturellement présents maintiennent une température moyenne terrestre à 15°C. Ce qui participe aux bonnes conditions de vie sur Terre. Cependant, les activités humaines augmentent la concentration des gaz à effet de serre et amplifient le phénomène et la température moyenne terrestre.

Les scientifiques évaluent la force de contribution des substances à chaque impact. Cette contribution est mesurée par rapport à une substance de référence. Par exemple, la substance ou le gaz de référence pour le changement climatique est le dioxyde de carbone (CO₂). Et il a été estimé que, dans l’atmosphère, l’effet du méthane (CH₄, autre gaz à effet de serre) serait 25 fois plus important que celui du CO₂ pendant la durée d’un siècle. Ce qui revient à dire qu’un kilogramme de CH₄ a le même effet que 25 kilogrammes de CO₂ ! Chaque substance de l’inventaire peut participer à un ou plusieurs impacts sur l’environnement à des degrés de contribution différents. La valeur de l’impact est alors fonction des quantités de substances et de leur degré de contribution à celui-ci.

Considérer l’ensemble des étapes, des substances et des impacts permet de vérifier si une amélioration technologique, visant à réduire un impact dans une étape, n’engendrera pas un autre type d’impact dans une autre étape. L’ACV est régie par les normes ISO 14040 et 14044 (2006). Elles spécifient, respectivement, les principes et le cadre ainsi que les exigences et lignes directrices pour la réalisation d'ACV. Une ACV qui répond à la norme doit être révisée par des experts non impliqués dans sa réalisation. La norme permet, entre autres, d’harmoniser et de réglementer la réalisation des ACV afin d’éviter l’écoblanchiment (ou greenwashing).

Selon les objectifs d’une étude ACV, les émissions et extractions seront inventoriées différemment. On distingue alors l’ACV Attributionnelle de l’ACV Conséquentielle. La première évalue les impacts attribués à un système répondant à une fonction quantifiée (exemple d’un bâtiment industriel : fournir une surface de stockage de biens sur 500 m² pendant 50 ans). L’inventaire comprend alors les activités pour produire, transporter, utiliser et traiter en fin de vie les éléments qui remplissent cette fonction. Les quantités de substances inventoriées dépendent alors de leurs relations physiques avec la fonction quantifiée (Combien de kg de matériaux pour faire un sol de 500 m² ? Quel éclairage/climatisation est nécessaire pour 500 m² ?).

La deuxième (l’ACV Conséquentielle) évalue les impacts provoqués par un changement d’état du système. L’évaluation doit tenir compte des conditions du marché dans lequel le changement se produit. Par exemple, ce changement peut être dû à une prise de décision gouvernementale ou un changement d’utilisation des ressources d’un produit. Dans le cadre d’une initiative gouvernementale favorisant l’utilisation du bois dans le secteur de la construction, l’approvisionnement des produits en bois pourrait subir des changements (Réduction des exportations de bois ? Augmenter la coupe de bois ? Que faire des copeaux de fabrication qui peuvent s’accumuler ? Existe-t-il un marché pour les utiliser ?). Ce sont alors les changements occasionnés dans le marché tout au long du cycle de vie qui seront modélisés et non le cycle de vie d’un bâtiment en bois.

Ce domaine de recherche interdisciplinaire peut être riche de contacts avec les acteurs impliqués dans le cycle de vie du système étudié. Grâce à la vision globale sur le cycle de vie, les chercheurs qui élaborent des ACV sont toujours amenés à s’adapter et à apprendre des différentes disciplines. Pour des raisons de représentativité, la recherche incite progressivement à considérer le fonctionnement économique et social de notre société. Les chercheurs développent, entre autres, des méthodes qui permettent d’inventorier les consommations et émissions de substances pour caractériser les effets positifs et négatifs engendrés par les activités humaines sur l’environnement. Pour plus d’exemples de projets qui portent sur l’analyse du cycle de vie, n’hésitez pas à visiter notre site web : https://www.liride.info/projets.

— Sylvain Cordier, candidat au doctorat au LIRIDE (Université de Sherbrooke)