Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Cet article fait suite à la présentation du contexte et de la méthodologie d'écoconception en génie électrique. A travers quelques exemples d’études issues de l’état de l’art, cette partie propose des illustrations des approches d’Analyse sur cycle de vie (ACV) et d’éco-optimisation dans le domaine du génie électrique. Il s’agira, en particulier, d'analyser des comparaisons entre impacts environnementaux des matériaux, ou composants utilisés dans les systèmes électriques ou électroniques de puissance.
Enfin, un exemple d’écodimensionnement d’une machine électrique est présenté, montrant que, dans certains contextes, favoriser le rendement de fonctionnement est contraire à la minimisation des impacts.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Hamid BEN AHMED : Enseignant-chercheur – Département de mécatronique - ENS Rennes, laboratoire SATIE
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Briac BAUDAIS : Ingénieur en Génie électrique, doctorant - ENS Rennes, laboratoire SATIE
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Gurvan JODIN : Enseignant-chercheur – Département de mécatronique - ENS Rennes, laboratoire SATIE
INTRODUCTION
Bien que relativement confidentielles, quelques études ACV de composants du génie électrique sont publiées soit par des industriels, soit par des académiques. Un état des lieux spécifique pour l’électronique de puissance est proposé dans une publication par les membres d’un groupe de travail dénommé « Convertisseurs électroniques de puissance plus soutenables (CEPPS) » du GDR SEEDS.
Dans cet article, nous allons illustrer un certain nombre d’études issues de la bibliographie. Nous commencerons par des exemples liés aux matériaux du génie électrique, puis des exemples relatifs à quelques dispositifs électriques. Les premiers exemples se limitent à la phase de fabrication (hors usage). La phase d’utilisation est liée aux conditions d’utilisation et donc très spécifique à l’exemple traité, c’est-à-dire peu généralisable.
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MOTS-CLÉS
écoconception impacts environnementaux analyse cycle de vie ACV ICV inventaire sur cycle de vie circularité systèmes électriques
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Conséquences de la fabrication des aimants à base de terres rares
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1. Conséquences de la fabrication des métaux
Les quantités de métaux extraits et les impacts propres à chaque métal diffèrent. Il est produit environ 1,5 milliard de tonnes d’acier, 60 millions de tonnes d’aluminium et 25 millions de tonnes de cuivre chaque année . Les impacts liés à ces différents métaux sont très variés si bien que, même si les quantités produites d’acier dominent largement tous les autres métaux, seul l’effet sur le changement climatique est nettement dominé par l’acier. Les impacts du cuivre et de l’aluminium sur l’environnement (écotoxicité, toxicité humaine, cancers) sont plus importants .
La figure 1 compare les quelques impacts environnementaux de ces 3 métaux principalement utilisés. La toxicité pour l’environnement est dominée par le cuivre (pollution de l’eau essentiellement). Il apparaît également que l’effet sur le changement climatique lié à l’aluminium à masse donnée est plus grand que celui d’un acier. En effet, la production d’aluminium est plus énergivore et émettrice de gaz à effet de serre.
La différence d’impacts environnementaux d’un matériau à l’autre peut conduire à des transferts d’impacts.
Par exemple, considérons un système électrique avec des conducteurs en aluminium.
Si l’on ne considère que le changement climatique, caractérisé par les émissions de gaz à effet de serre, la figure 1 montre que des câbles en aluminium sont...
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Conséquences de la fabrication des métaux
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FANG (L.), TURKBAY ROMANO (T.), RIO (M.), MELOT (J.), CREBIER (J.C.) - L’apport des normes et de la réglementation pour la soutenabilité en électronique de puissance. - Symposium de génie électrique, SGE 2023, Lille (2023).
-
(2) - HERIBERT (J.) - Mise en application réussie de la directive ErP. - Eaton, Livre blanc Directive ErP 2009/125/CE (2014).
-
(3) - SPHERA - Electronics in LCA and Life Cycle Thinking of Electronics, Hot Spots and Lessons (to be) Learned. - SICT, Belgique, Sphera (2020). http://PowerPoint-Präsentation (sictdoctoralschool.com)
-
(4) - HERRMANN (C.), SPIELMANN (M.) - Methods and Overview on Activities on Carbon Footprints. - Electronic Goes Green, Berlin (2008).
-
(5) - WOLFOVA (M.), ESTOKOVA (A.), ONDOVA (M.), MONOKOVA (A.) - Comparing of the external bearing wall using three cultural perspectives in the life cycle impact assessment. - IOP Conference Series : Materials Science and Engineering, 385, p. 012064, 10.1088/1757-899X/385/1/012064 (2018).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Entreprises proposants des bases de données ACV
AccessCCUS – Site web à l’initiative de l’université du Michigan (USA) https://assessccus.globalco2initiative.org/lca/databases/
Ademe – Base Empreinte® https://base-empreinte.ademe.fr/
CODEE – Conception développement durable environnement Un département du LCIE https://codde.fr/
Écoinvent https://ecoinvent.org/
EPLCA https://eplca.jrc.ec.europa.eu/ELCD3/
Sphera – GaBi Database https://sphera.com/product-sustainability-gabi-data-search/
WEE-LCI – Base de données LCI de l’écosystème https://weee-lci.ecosystem.eco/
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