Fiche de révision : Écoconception et bilan carbone

📋 Plan du Cours

1. Écoconception et cycle de vie
2. Réponses aux enjeux environnementaux
3. Enjeux climatiques et ressources
4. Gaz à effet de serre
5. Bilan Carbone et empreinte
6. Outils et choix d’écoconception

📖 1. Écoconception et cycle de vie

🔑 Notions clés & Définitions

• Écoconception : Intégration de la protection de l’environnement dès la conception des biens ou services afin de réduire leurs impacts environnementaux tout au long de leur cycle de vie.

📝 Points essentiels

• Le cycle de vie considéré comprend :
  • l’extraction des matières premières
  • la production
  • la distribution
  • l’utilisation
  • la fin de vie

💡 Astuce mémo

Matières premières → production → distribution → utilisation → fin de vie

📖 2. Réponses aux enjeux environnementaux

★ À maîtriser

• Les réponses proposées comprennent :

  • la sensibilisation
  • la réglementation
  • la conceptualisation
  • la mise à disposition d’outils
  • l’ingénierie

• Les neuf piliers technologiques présentés sont (Pierre Marty) :

  • la maîtrise des consommations
  • l’électricité propre
  • l’électrification
  • les carburants de synthèse
  • les solutions pour les émissions non liées à la combustion
  • la capture et le stockage
  • l’adaptation
  • la géo-ingénierie
  • l’écoconception et le choix des solutions aux impacts environnementaux les plus acceptables

• Le rôle de l’ingénieur est de poser, étudier et résoudre de manière performante et innovante des problèmes complexes de création, conception, réalisation, mise en œuvre et contrôle de produits, systèmes ou services.

Compléments

• Les fresques citées portent sur :

  • le climat
  • le numérique
  • la biodiversité
  • l’électronique
  • les low-techs

• Les réglementations sur les activités dangereuses comprennent les dispositifs ICPE en France et SEVESO en Europe.

• Les approches sélectives citées comprennent :

  • la taxe carbone
  • la loi sur l’eau
  • la loi sur l’air
  • la loi sur les déchets

• Les réglementations européennes sur les produits chimiques citées sont CLP et REACh.

• Les principes réglementaires cités comprennent le principe de précaution et le principe du pollueur-payeur.

• Les concepts proposés comprennent :

  • l’équation de Kaya
  • les esclaves énergétiques
  • les neuf limites planétaires
  • l’économie du donut
  • le jour du dépassement
  • l’empreinte écologique
  • la chimie verte
  • le développement durable
  • le cycle de vie
  • l’économie circulaire

• Le cours signale que l’application de solutions technologiques doit tenir compte de l’effet rebond.

• L’ingénieur doit adopter une vision globale afin de poser les bonnes questions et d’y répondre de façon pertinente.

📖 3. Enjeux climatiques et ressources

★ À maîtriser

• Le cours indique que l’énergie utilisée est à 80 % d’origine fossile.

• La raréfaction des ressources énergétiques et minières limite les solutions disponibles pour réaliser la transition énergétique.

• Le bilan carbone porte principalement sur le CO2 et le CH4, mais prend aussi en compte le N2O et certains produits fluorés comme les PFC, le SF6 et les HFC.

• L’émission moyenne indiquée pour un Français est de 9 tCO2éq, contre un objectif mondial de 2 tCO2éq.

• Les problématiques associées au carbone comprennent :

  • l’effet de serre additionnel
  • la raréfaction des ressources fossiles
  • la modification des océans
  • la pollution de l’air en ville

• Les réserves estimées sont (BP 2021 repris par Carbon 4, 2021) :

  • 9 millions de TWh de charbon, soit 139 ans
  • 3 millions de TWh de pétrole, soit 54 ans
  • 2 millions de TWh de gaz fossile, soit 49 ans

Compléments

• Le cours rapporte une hausse de température de 1,55 °C par rapport à l’ère préindustrielle, selon la source Union Européenne.

• En France, les sinistres climatiques ont coûté environ 10 milliards d’euros en 2022, contre une moyenne annuelle de 3,6 milliards d’euros entre 2011 et 2021. - France Assureur

• Les conséquences citées comprennent :

  • la dilatation des océans
  • la fonte des glaces
  • les canicules
  • les sécheresses
  • les tempêtes
  • les grêles
  • les inondations

• Les boucles de rétroaction citées comprennent : le dégel du pergélisol, qui couvre 23,9 % de la surface émergée, les feux de forêt, dont la surface augmente de 4 % chaque année, l’acidification des océans, le réchauffement des océans, la diminution de l’albédo

• Le cours estime que la combustion de toutes les réserves fossiles entraînerait une hausse de température de 6 °C.

• Les océans couvrent 70 % de la surface de la Terre et leur réchauffement modifie la faune et la flore.

• La dilatation des océans a contribué à une hausse de 9 cm du niveau marin entre 1993 et 2019, tandis que plus de 60 % de la population mondiale vit sur les littoraux.

• La pollution plastique liée au pétrole contribue à la présence de perturbateurs endocriniens, de microplastiques et de substances chimiques dans les océans, et les activités pétrolières peuvent provoquer des marées noires.

• Selon Slamersak et al. 2022, une énergie uniquement bas carbone entraînerait une décroissance énergétique de 10 à 34 %.

• Le parc de machines mobilisé par les humains est présenté comme équivalent à l’effort physique continu de 600 personnes par Français.

📖 4. Gaz à effet de serre

★ À maîtriser

• Les gaz à contribution directe cités sont : la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d’azote (N2O), les organo-halogénés comme les CFC et les HCFC, l’ozone (O3)

• Le CO2 contribue à environ 60 % du réchauffement climatique ; le cours attribue 80 % de ses émissions à la combustion du charbon, du pétrole et du gaz, et 20 % à la déforestation.

• Le méthane contribue à environ 14 % du réchauffement climatique ; ses sources sont à 40 % naturelles et à 60 % humaines.

Compléments

• Les NOx contribuent indirectement au réchauffement en donnant lieu à du N2O, tandis que le CO et certains COV contribuent à la formation de CO2 et d’O3.

• Les sources naturelles du méthane se répartissent entre :

  • les zones marécageuses : 80 %
  • les termites : 10 %
  • les océans : 10 %

• Les sources humaines du méthane se répartissent entre :

  • les énergies fossiles : 30 %
  • l’élevage de bétail : 30 %
  • les décharges et déchets : 20 %
  • la riziculture : 10 %

• Les sources naturelles de N2O citées sont les océans et les sols des forêts.

• Les sources humaines citées sont : l’utilisation d’engrais azotés minéraux, la fabrication industrielle du glyoxal, la fabrication industrielle de l’acide adipique, la fabrication industrielle de l’acide glyoxylique, la fabrication industrielle de l’acide nitrique, la combustion de végétaux

• Le cours indique que les océans absorbent chaque année environ 25 % des émissions anthropiques de CO2 et plus de 90 % de la chaleur en excès, contribuant ainsi à réguler le changement climatique.

📌 Le cours propose de tenir compte des effets non liés au CO2, comme ceux de la vapeur d’eau, des aérosols et des NOx, et évoque le forçage radiatif, le RFI et le PGT en complément de l’équivalent CO2 et du PRG.

• Le RFI signifie Radiative Forcing Index, le PRG signifie Pouvoir de Réchauffement Global et le PGT signifie Pouvoir de changement Global de Température.

• Le cours attribue environ 60 % de l’effet de serre à la vapeur d’eau et environ 20 % au CO2.

💡 Astuce mémo

Les GES agissent directement ; NOx, CO et certains COV contribuent indirectement.

📖 5. Bilan Carbone et empreinte

🔑 Notions clés & Définitions

• Bilan Carbone : Le Bilan Carbone®, créé par l’ADEME en 2002, permet de comptabiliser les GES liés à une activité, d’estimer son empreinte sur l’effet de serre additionnel, de hiérarchiser les activités polluantes et de cibler les actions efficaces ; il exprime les GES en équivalent CO2.
• Empreinte carbone : L’empreinte carbone correspond au Bilan Carbone® augmenté des émissions liées aux produits importés et consommés, puis diminué des émissions liées aux produits exportés.

★ À maîtriser

• L’objectif mondial présenté à la suite de la COP 2009 et des Accords de Paris est de limiter le réchauffement à 1,5 °C maximum.

• Le Green Deal européen de 2020 fixe un objectif de réduction des GES de 55 % entre 1990 et 2030 et vise la neutralité climatique en 2050.

📌 La norme ISO 14064-1 distingue les émissions directes provenant de sources contrôlées par l’organisation des émissions indirectes provenant de sources nécessaires à ses activités.

📐 Formule - Les émissions en kgCO2e se calculent en multipliant la donnée d’activité par le facteur d’émission exprimé en kgCO2e par quantité : $\text{kgCO2e} = \text{donnée d’activité} \times \text{facteur d’émission}$.

📌 Le Bilan Carbone® est présenté comme volontaire et couvrant les scopes 1, 2 et 3, tandis que le BEGES est obligatoire et couvre les scopes 1 et 2.

Compléments

📌 Selon le cours, le BEGES est obligatoire tous les quatre ans pour les entreprises de plus de 500 salariés en métropole et de plus de 250 salariés en outre-mer.

📌 Selon le cours, le BEGES est obligatoire tous les trois ans pour les services de l’État, les collectivités territoriales de plus de 50 000 habitants et les établissements publics ou autres personnes morales de droit public de plus de 250 agents.

• La loi Grenelle est datée de 2010 dans le cours, qui cite également l’article L 229-25 du code de l’environnement, modifié en mai 2025.

• La Stratégie nationale bas carbone vise la neutralité carbone d’ici 2050 ; ses versions sont datées de 2015, 2018 et 2023.

📌 Le cours présente le scope 1 comme direct, le scope 2 comme direct plus énergie et le scope 3 comme un périmètre plus large.

📌 La Base empreinte® regroupe la Base Carbone® et la Base IMPACTS®, cette dernière fournissant des indicateurs d’impact potentiel selon l’approche ACV.

• Les facteurs d’émission indiqués sont de 33,77 kgCO2e par kilogramme de viande de bœuf et de 39,5 kgCO2e par appareil Fairphone.

• Les incertitudes peuvent provenir :

  • du manque de données
  • du manque de fiabilité
  • du manque de représentativité temporelle
  • du manque de représentativité géographique
  • du manque de représentativité technologique

• En 2022, le Bilan Carbone de la France était de 438 millions de téqCO2 et son empreinte carbone de 666 millions de téqCO2.

📖 6. Outils et choix d’écoconception

★ À maîtriser

• Le cours présente le Bilan Carbone comme un outil plus facile et rapide à utiliser que l’ACV, mais centré sur le carbone et, indirectement, les océans.

• L’empreinte carbone et le Bilan Carbone visent à réduire les impacts sur le changement climatique, tandis que l’ACV permet d’écoconcevoir un produit ou de choisir entre deux produits en tenant compte de différents enjeux.

Compléments

• Les outils cités sont :

  • l’évaluation environnementale
  • le Bilan Carbone
  • l’ACV
  • les normes ISO 14000

• Le cours avertit que les impacts environnementaux des activités humaines sont multiples et qu’ils ne sont pas équivalents.

💡 Astuce mémo

Le Bilan Carbone cible les GES ; l’ACV prend en compte plusieurs impacts.

📊 Tableaux de synthèse

Outils carbone et environnement