Éco-efficience et valeur fonctionnelle : développement d'un outil d'aide à la décision dans l'industrie agroalimentaire

L'impact environnemental du secteur agroalimentaire est maintenant responsable de 42% des émissions de gaz à effet de serre au niveau mondial. Les entreprises doivent intégrer les aspects environnementaux lors de prises de décisions stratégiques. Dans ce secteur, l'industrie de la production de canneberge cherche à supporter ses décisions d'affaires selon des critères environnementaux sans compromis sur la valeur des produits. Afin de réduire la quantité d'acide organique dans le jus de canneberge, notre partenaire industriel doit choisir entre deux différentes technologies de désacidification : l'électrodialyse avec membrane bipolaire et la désacidification avec les résines échangeuses d'ions. Il aimerait inclure l'impact environnemental et la valeur ajoutée de cette désacidification dans la prise de décision. Une analyse d'éco-efficience est faite sur les deux technologies de désacidification ainsi que sur le jus non-désacidifié. L'originalité de ce travail de recherche consiste à identifier et proposer des alternatives au cout de production et/ou au prix de vente au calcul pour mesurer la valeur du produit. En effet, dans ce cas-ci, le coût de l'ajout d'une unité de désacidification et le coût du produit en tablette ne sont pas disponibles. Trois paramètres ont été utilisés pour mesurer la valeur du jus : la teneur en polyphénols, la quantité d'acide nuisible pour la santé retirée et le goût. Les résultats montrent que l'utilisation de la technologie d'électrodialyse est plus éco-efficiente que la technologie de résine échangeuse d'ions. Par contre, puisque l'acide organique récupéré par l'électrodialyse est sous une forme réutilisable, le scénario de revalorisation de la résine pourrait avoir un impact important sur les résultats d'éco-efficience selon les scenarios de valorisation. Ce modèle d'éco-efficience permet de prendre une décision éclairée combinant de manière explicite et cohérente des indicateurs d'impact environnemental sur l'ensemble de la chaine de valeurs et sur la valeur du produit. Cela permet également d'identifier les stratégies d'amélioration du bilan environnemental du produit et d'identifier les scénarios de revalorisation les plus intéressants qui ne se trouvent nécessairement pas dans le périmètre du processus, mais peuvent être influencés par des décisions opérationnelles. Finalement, l'intégration de la valeur fonctionnelle peut comporter plusieurs critères et représenter différents aspects qui représentent mieux la valeur du produit pour le consommateur final.

Abstract

The food industry is now responsible for 42% of the world's greenhouse gas (GHG) emissions. This industry now faces the need to integrate environmental aspect in decision making process. The cranberry processing industry wants to support their decision making with environmental criteria without compromising the product value. In order to decrease the amount of organic acid in cranberry juice, our industrial partner has the choice between two different deacidification technologies: Electrodialysis with bipolar membrane and deacidification with ion exchange resins. The partner wants to include both the environmental impact and the added value in the decision making process. An eco-efficiency analysis is made on both deacidification technologies as well as non-deacidified cranberry juice. The originality of this research is in the identification and proposal of alternatives to the production cost and market cost to determine the value of the product. Indeed, the investment cost and the market cost are both unknown. Three different parameters are used: Polyphenols content, harmful acid removal, and taste. The results show that electrodialysis with bipolar membranes is a more eco-efficient deacidification method compared to the resin deacidification process. Because the electrodialysis allows the extraction of organic acid in a usable form, the re-utilization scenario has a great impact on the eco-efficiency results. This eco-efficiency model maximizes the amount of information provided to the partner, letting him taking a decision based on his own priorities. It makes it possible to identify environmental improvement strategies in the life cycle of the product. Moreover, the partner can identify environmental improvement strategies for all the processes and interesting reutilization scenarios. Finally, the integration of functional value can be multi-criterial and represent several aspects of the product value.