Umberto®, outil d'analyse des flux de matière et d'énergie

Quel que soit le système sur lequel l'ingénieur travaille, ce dernier a besoin d'outils pour le comprendre, le modéliser, le tester et l'optimiser. Tout système peut être décrit comme constitué d'un support matériel structuré, traversé par des flux de matière, d'énergie, d'information et de monnaie. Cette structure et ces flux permettent au système de remplir certaines fonctions. L'une des méthodes d'analyse la plus générale consiste donc à étudier la manière dont les flux transitent entre les différents compartiments du système, et en quoi cette dynamique influence son comportement.

Cette approche, très générale, a été déclinée de différentes façons suivant les secteurs d'activité. Elle fait, par exemple, partie intégrante de l'ingénierie des procédés et de la chimie, mais se retrouve également en agronomie, voire plus récemment en urbanisme. À partir des années 1970, les préoccupations environnementales croissantes ont donné un nouveau souffle à cette approche. Elle est apparue comme une étape indispensable pour comprendre, mesurer et gérer les impacts d'un système, quel qu'il soit, sur son environnement. Elle a permis d'apporter des éléments de réponses aux questions relatives à l'épuisement des ressources naturelles non renouvelables, à la dispersion des polluants dans l'environnement (air, eau et sol), ou plus généralement à la durabilité à long terme des activités économiques. Sa méthodologie a été revue et généralisée  et sa dénomination, dans le milieu des sciences de l'environnement, est devenue « analyse de flux de matière et d'énergie », ou AFME. Parfois artificiellement opposée à d'autres méthodes, comme l'analyse de cycle de vie (ACV), l'AFME constitue en fait la brique de base de la plupart des études environnementales.

Umberto^® est un logiciel spécialement conçu pour réaliser des AFME, certaines versions incluant également des fonctions approfondies d'ACV, d'analyse de coût, et de réalisation d'empreinte carbone. Plus généralement, cet outil s'inscrit dans des démarches :

• d'amélioration de l'efficacité matérielle ou énergétique (appelée « éco-efficacité ») d'une grande variété de systèmes industriels (processus de production, site industriel, etc.) et d'optimisation des coûts ;

• de prévention de la pollution (émissions de gaz polluants, d'effluents, production de déchets) ;

• d'évaluation environnementale de produits ou de services (ACV) et d'écoconception ;

• d'évaluation environnementale à l'échelle d'une entreprise (construction et suivis d'indicateurs d'éco-efficacité, préparation de rapports développement durable, etc.) ou d'un territoire.

Le présent article rappelle les principes généraux de l'AFME et montre en quoi Umberto^® assiste l'ingénieur dans ce type de démarches. Les fonctionnalités basiques et avancées du logiciel sont ensuite présentées et commentées.