Développer des outils pour éclairer nos choix (et réduire notre empreinte)

Isabelle Delorme
Collaboration spéciale
L’analyse du cycle de vie permet d’évaluer le potentiel d’une technologie — la voiture électrique par exemple — en intégrant les contraintes économiques, environnementales, techniques, sociales et réglementaires.
Mark Baker Associated Press L’analyse du cycle de vie permet d’évaluer le potentiel d’une technologie — la voiture électrique par exemple — en intégrant les contraintes économiques, environnementales, techniques, sociales et réglementaires.

Ce texte fait partie du cahier spécial Les 20 ans du CIRAIG

Nous le savons, nos habitudes et nos gestes quotidiens comptent dans notre empreinte environnementale. Mais pour arriver à mesurer l’impact précis de notre bouteille d’eau ou de notre voiture électrique, par exemple, il faut établir des indicateurs et replacer ces objets ou technologies dans leur contexte global. Des questions déterminantes sur lesquelles travaillent les chercheurs du Centre international de référence sur le cycle de vie des produits, procédés et services (CIRAIG).

« L’idée, c’est que tout le monde puisse utiliser les mêmes métriques, pour être en mesure de comparer les chiffres », explique Anne-Marie Boulay. L’experte en empreinte eau et professeure à Polytechnique Montréal participe à plusieurs groupes de travail internationaux, parmi lesquels MariLCA (Marine Impacts in Life Cycle Assessment), soutenu par le Forum pour la durabilité par l’innovation dans le cycle de vie (FSLCI) et le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE), qui s’intéresse particulièrement aux impacts environnementaux des déchets marins en plastique. Son objectif : développer des consensus internationaux pour adopter des mesures communes.

L’impact des plastiques

Les travaux de recherche d’Anne-Marie Boulay s’intègrent dans ce que l’on appelle l’analyse du cycle de vie (ACV). Cette méthode d’évaluation permet de réaliser le bilan environnemental d’un produit, d’un service ou d’un procédé sur l’ensemble de son cycle de vie. « Nous examinons toutes les émissions générées et ressources consommées par un sac jetable en plastique, par exemple, pendant son cycle de vie (extraction des matières premières, fabrication, utilisation, fin de vie) et nous les transformons en impacts potentiels sur la santé humaine et l’écosystème », explique la professeure. Ces valeurs sont ensuite comparées à celles d’autres options, comme un sac biodégradable, en papier ou en coton.

Pour obtenir ces données pointues et inédites, le groupe de travail MariLCA œuvre depuis deux ans au développement de modèles de calcul d’impact, qui n’existaient pas pour les plastiques et microplastiques. Une version préliminaire est actuellement en phase de test. « J’examine tout particulièrement l’effet physique des microplastiques ingérés, en prenant en compte les données écotoxicologiques accessibles », explique la chercheuse, qui coordonne une équipe de bientôt cinq doctorants et post-doctorants travaillant sur cet enjeu sanitaire important.

Mesurer l’empreinte eau

Avant de s’intéresser au plastique, Anne-Marie Boulay a développé son expertise dans un domaine relevant d’un autre enjeu mondial important : la rareté de l’eau. À l’image de l’empreinte carbone, l’empreinte eau rend compte des impacts sur l’eau d’une activité donnée en considérant l’intégralité de la chaîne de production. « Lorsque je me suis lancée dans mes travaux de doctorat, il y a plus de dix ans, nous n’avions pas de méthode pour intégrer en ACV les impacts de la consommation d’eau », explique la chercheuse, qui a développé un modèle pour prendre en compte les impacts de l’évaporation et l’indisponibilité de l’eau consommée sur les écosystèmes et les usagers humains.

Puis, en présidant le groupe de recherche internationale WULCA sur l’utilisation de l’eau en ACV, Anne-Marie Boulay a dirigé le développement du consensus international sur la méthodologie recommandée pour calculer les empreintes eau. Elle travaille actuellement à affiner et à mettre à jour cette méthode. « Nous faisons des développements complémentaires pour quantifier des incertitudes ou examiner des pronostics avec des scénarios de réchauffement climatique », explique la chercheuse.

Partir de nos besoins

 

Manuele Margni est également expert dans l’analyse du cycle de vie. Mais le professeur du CIRAIG, titulaire en génie mathématique et industriel à Polytechnique Montréal, s’intéresse aussi à ce que l’on appelle la pensée systémique. « L’analyse du cycle de vie consiste à regarder un objet ou une technologie à travers sa chaîne de valeurs depuis la production jusqu’à la gestion de fin de vie. Avec une vision systémique, nous raisonnons dans le but de satisfaire la demande à l’échelle d’un territoire [province, pays ou autre] par un bouquet de solutions », dit le chercheur.

Cette vision centrée sur la demande et la disponibilité des ressources permet d’évaluer le potentiel d’une technologie — la voiture électrique par exemple — en intégrant les contraintes économiques, environnementales, techniques, sociales et réglementaires de cette solution de transition énergétique.

« La vision systémique nous permet de cerner les limites de notre système. Certes, une voiture électrique utilisée au Québec émet 65 % de gaz à effet de serre en moins par rapport à une voiture thermique sur son cycle de vie. Mais avons-nous suffisamment d’électricité au Québec pour atteindre l’ensemble des objectifs d’électrification des transports, garantir une demande grandissante et exporter l’électricité à l’étranger ? Une vision systémique permet d’analyser le bouquet optimal de technologies de conversion et stockage d’énergie pour répondre à la demande », précise Manuele Margni.

Aider les décideurs

 

Les recherches du CIRAIG portent sur le développement d’outils pour analyser et comparer différentes chaînes de valeur et fournir des données techniques de pointe qui donneront aux décideurs les connaissances nécessaires pour faire des choix énergétiques éclairés. « Nous collaborons avec un laboratoire de l’École polytechnique fédérale de Lausanne pour développer un programme de recherche intégrant nos expertises sur les métriques de durabilité et une vision systémique sur la compréhension des flux d’énergie et de matière, afin de réfléchir aux mix optimaux de technologie nécessaires à la transition, à l’échelle d’un territoire », poursuit Manuele Margni.

Une dizaine d’entreprises, dont Michelin et LVMH, participent à ces travaux par l’intermédiaire d’une Chaire industrielle de recherche, qui s’élargira sous la forme d’un « Consortium international de recherche sur l’analyse du cycle de vie et la transition durable » pour cinq ans à partir du mois de janvier. « Cela nous permet de connaître les besoins de l’industrie privée et d’identifier les recherches qui permettront d’y répondre », précise Manuele Margni, pour qui la pertinence est un défi constant. « Dans le monde de la recherche universitaire, il y a le risque que nous produisions des connaissances sans forcément nous soucier de leur utilité, qui peut être plus ou moins vertueuse », explique celui qui a choisi de mettre ses compétences au service de la transition énergétique en restant à l’écoute des besoins concrets.

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