Quid de la durabilité de nos produits ?
Nouvelles méthodes d'évaluation de l’empreinte carbone des produits.
L’empreinte carbone d’un produit (Product Carbon Footprint – PCF) est un indicateur qui permet d’évaluer l’impact d’un produit sur le climat tout au long de son cycle de vie. À l’heure de la transition vers une économie circulaire et neutre pour le climat, cet indicateur revêt une importance majeure pour les industriels, qui s’attachent dès lors à développer des méthodes de mesure fiables et efficaces.
Les disjoncteurs et les interrupteurs différentiels constituent un exemple emblématique de composant installé en millions d’exemplaires, pratiquement dans chaque bâtiment à usage d’habitation et sur chaque site industriel ou commercial. Cet appareillage a pour vocation de protéger les équipements électriques et les personnes contre les défauts électriques sévères. Un petit disjoncteur pèse environ 200 g. Il est constitué de matières plastiques, d'alliages de fer et de cuivre, et d'une petite quantité de métaux précieux. Il est supposé fonctionner en continu pendant 20 ans avec une puissance dissipée de 0,4 W environ. Ensuite, il est mis au rebut. Si certains de ses composants sont recyclables, il termine généralement dans une décharge.
Chaque composant d'un produit et chaque phase de son cycle de vie génère des émissions de gaz à effet de serre, mesurées par l’indice carbone (Product Carbon Footprint – PCF). Cet indice est aujourd’hui un indicateur essentiel pour les constructeurs, les équipementiers et les utilisateurs dans tous les secteurs. Dans le cadre du programme Siemens DEGREE, l'équipe d’ingénierie durable de Siemens mène des recherches approfondies sur l’ensemble de la chaîne de création de valeur pour pouvoir mesurer précisément l’indice carbone (PCF).
Analyse systématique détaillée
« Dans le cadre d’une procédure systématique appelée évaluation de l’impact du cycle de vie, communément dénommée en anglais par l’acronyme LCIA (life cycle impact assessment), nous déterminons l’incidence globale d'un produit donné sur l’environnement, c’est-à-dire l’empreinte environnementale de ce produit. Cette évaluation commence par un inventaire de toutes les pièces qui composent le produit, puis des matériaux et des procédés de traitement et de transformation mis en œuvre pour fabriquer ces pièces. Nous examinons l’ensemble du cycle de vie du produit, notamment la fabrication, l’utilisation, le recyclage ou la mise au rebut, ainsi que les pièces rapportées et les matériaux bruts utilisés. Par exemple, lorsqu’un produit contient du cuivre, nous tenons compte de l’extraction des minerais, du traitement, de la transformation et du transport », explique Frank Walachowicz, expert au sein de l'équipe d’ingénierie durable, basée à Berlin. « L’empreinte environnementale d’un produit tient compte de plusieurs types d’impact sur l’environnement. Nous accordons une importance toute particulière à l’indice carbone, qui synthétise les données sur les émissions de CO2 et autres gaz à effet de serre. Mais nous prenons également en compte d’autres facteurs environnementaux comme l'écotoxicité et la consommation d’eau. »
Un processus dix fois plus rapide grâce à l’approximation mathématique
Bien entendu, l’évaluation de l’impact du cycle de vie est chronophage et onéreuse. S’il fallait y recourir pour chaque composant ou chaque appareillage électrique (chaque disjoncteur, chaque interrupteur, chaque fusible, chaque moteur électrique), les dépenses seraient astronomiques pour les fabricants et les constructeurs. Mais en subdivisant le portefeuille de produits en catégories (par exemple, une catégorie regroupant les disjoncteurs différentiels, conçus pour différentes classes de puissance, mais présentant une même structure de base), il est possible d'établir une évaluation par extrapolation sur l’ensemble des produits à partir de quelques analyses détaillées ciblées. « Lors de l’étude d’impact environnemental des disjoncteurs, nous avons compris que pour évaluer un portefeuille comptant environ 200 déclinaisons de produits différentes, il suffisait d'étudier en détail une vingtaine de références, ce qui correspond à un ratio de 1 pour 10 », explique Franz Walachowicz. « Nous procédons à une évaluation fine de l’impact du cycle de vie de trois produits au moins pour chaque catégorie. Pour les autres, nous calculons par exemple l’indice carbone par une méthode d’approximation mathématique. Ce procédé nettement moins chronophage nous permet de fournir à nos clients des données fiables sur les produits. »
La problématique liée à l’approvisionnement auprès de fournisseurs externes
À l’avenir, les fabricants de produits complexes tels que les automates Simatic devront pouvoir déterminer avec précision l’indice carbone de leurs produits en tenant compte de l’empreinte carbone de chacune des pièces qui les composent. « Pour produire nos systèmes Simatic, nous nous procurons une grande quantité de composants auprès de fabricants tiers. Ainsi, selon nos estimations, l’indice carbone de ces systèmes relève à 90 % de la chaîne logistique de nos fournisseurs. Il importe donc que nous puissions évaluer l’empreinte carbone des composants que nous intégrons à nos systèmes », explique Florian Albrecht, de Siemens Digital Industries. « Nous dépendons des informations fournies par les fabricants, car faute de connaître précisément leurs processus internes, ce qui est généralement le cas, nous ne pouvons établir qu'une estimation approximative de l’indice carbone de leurs produits à partir d’un calcul basé sur des moyennes. Or, cette méthode ne permet pas d’attester de manière assurée auprès de nos clients que l’indice de nos produits est supérieur à la moyenne du marché. Dans le fond, nous sommes dans la même situation que les personnes privées qui s’efforcent de consommer de manière durable. Il leur est impossible d’affirmer de manière certaine, sur la base de l’étiquetage, que le produit est effectivement fabriqué selon des procédés durables. On ne peut que se fier aux informations du fabricant. » La problématique se pose en ces termes : il n’est possible de déterminer l’indice carbone d'un produit que si les informations dont on dispose sur l’empreinte carbone de tous ses composants sont complètes et précises, de manière à pouvoir les interpréter correctement.
ESTAINIUM : des mesures fiables de l’empreinte carbone, même pour les produits les plus complexes
Face à cette problématique, Siemens a mis en place le réseau mondial ESTAINIUM. « Le réseau ESTAINIUM permet d'échanger en toute sécurité des données fiables sur l’empreinte carbone des produits tout au long de la chaîne logistique. Une technologie de confiance s’assure de la fiabilité et de la vérifiabilité des données, tout en protégeant la confidentialité de la chaîne logistique du fournisseur », explique Florian Albrecht. « Si tous les fournisseurs d’un produit, même complexe, sont connectés à ESTAINIUM, il est possible de mesurer son indice carbone de manière fiable et efficace. Cette transparence permet d’optimiser les émissions de carbone au sein de notre propre chaîne d'approvisionnement. Nous pouvons également prouver que l’empreinte environnementale de nos produits est meilleure que la moyenne. »
Aenne Barnard, novembre 2021
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