<  Back to the Polytechnique Montréal portal

Analyse du cycle de vie et optimisation du système de gestion de fin de vie des pneus en Europe : comment réduire l'impact environnemental ?

Lisa Duval

Master's thesis (2023)

[img] Restricted to: Repository staff only until 4 October 2024
Terms of Use: All rights reserved
Request a copy
Show abstract
Hide abstract

Abstract

The increased use of road transport has resulted in a rise in the number of tires being used and subsequently discarded. Recycling modern tires is a complex and challenging process due to their intricate design and performance requirements. The management of used tires poses a significant environmental, economic, and technological challenge, and while there are various ways to process used tires, there is currently no clear legislative framework to guide their distribution. This research project aims to minimize the environmental impact of managing used passenger vehicle tires in Europe by conducting two studies using Life Cycle Assessment (LCA) and optimization techniques. The first study compares the environmental impact of twelve available European end-of-life (EOL) technologies in ELT processing, while the second study aims to optimize the ELT management within the twelve pathways to minimize the overall environmental impact of tire use in Europe. The results of the first study show that all EOL routes except for landfill have environmental benefits, with material recovery pathways being the most promising. The results of the second study suggest two optimal technological mixes for ELT management, which increase to five when considering constraints on ELT quantities that can undergo retreading, pyrolysis, recovery in synthetic turfs, recovery in molded objects, and recovery in production of new tires. The best technology mixes depend on the minimized impact categories and the accessibility of EOL technologies and their individual environmental impacts. Therefore, two options to minimize the environmental impact of the European end-of-life tire processing system are available: prioritizing channels with the least impact and easing constraints that limit their use. These two options give decision makers the ability to minimize the environmental impact of the end-of-life tire processing system in Europe, based on the impact they want to reduce. This research project highlights the methodological challenges of scaling up the results of a traditional life cycle analysis. To effectively model at a large scale, it is necessary to consider all possible options as part of a constrained system.

Résumé

L’essor du transport routier a conduit à l’augmentation de l’utilisation de pneus, et en conséquence, de la quantité de pneus usagés à traiter. Un pneu moderne est le fruit de plus d’un siècle de développement pour améliorer ses performances de sécurité et de confort, ce qui en fait un produit particulièrement complexe et difficile à recycler. Aujourd’hui, la gestion des pneus usagés un défi technologique, économique et environnemental. Alors que l’enfouissement et le stockage sont interdits en Europe, de nombreuses autres voies de traitement des pneus se sont développées pour en valoriser la matière ou l’énergie. Cependant, le cadre législatif actuel ne donne pas d’indication sur la manière de répartir les pneus usagés dans ces voies. Dans un contexte d’urgence environnementale, ce projet de recherche vise à éclairer la prise de décision concernant la gestion des pneus de véhicule tourisme usagés en Europe pour minimiser leur impact environnemental. À l’aide des approches de l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) et de l’optimisation, deux études principales sont menées pour quantifier ces impacts : une ACV comparative des principales voies de fin de vie utilisées en Europe pour traiter un kilogramme de pneu usagé et une optimisation sous contrainte de la répartition de l’ensemble des pneus générés en 2022 en Europe dans ces voies de fin de vie. Les résultats montrent que, quelle que soit l’alternative envisagée, il est toujours préférable de valoriser un pneu plutôt que de l’enfouir. Les voies de valorisation matière ont l’impact environnemental le plus faible, suivi des voies de valorisation énergétiques et des voies de valorisation en génie civil. Le rechapage est à privilégier lorsque les voies de fin de vie du pneu n’amènent pas suffisamment de crédit environnemental. Enfin, les scénarios de répartition optimaux dépendent de l’impact environnemental que le décideur souhaite minimiser et des contraintes du système. La répartition des pneus dans les voies de fin de vie et la relaxation des contraintes sont deux leviers identifiés pour faire baisser les impacts environnementaux du système actuel. D’un point de vue méthodologique, ce projet de recherche souligne notamment les enjeux de mise à l’échelle des résultats d’une analyse du cycle de vie traditionnelle : considérer l’ensemble des options possibles comme faisant partie d’un système contraint est nécessaire dans le cadre d’une modélisation à grande échelle.

Department: Department of Mathematics and Industrial Engineering
Program: Maitrise recherche en génie industriel
Academic/Research Directors: Manuele Margni, François Saunier and Guillaume Majeau-Bettez
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/53419/
Institution: Polytechnique Montréal
Date Deposited: 04 Oct 2023 14:33
Last Modified: 05 Apr 2024 13:51
Cite in APA 7: Duval, L. (2023). Analyse du cycle de vie et optimisation du système de gestion de fin de vie des pneus en Europe : comment réduire l'impact environnemental ? [Master's thesis, Polytechnique Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/53419/

Statistics

Total downloads

Downloads per month in the last year

Origin of downloads

Repository Staff Only

View Item View Item