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Intégration de l'analyse du cycle de vie dans le processus de prise de décision : application à la bioraffinerie à base de triticale en Alberta

Gladys Liard

Mémoire de maîtrise (2011)

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Citer ce document: Liard, G. (2011). Intégration de l'analyse du cycle de vie dans le processus de prise de décision : application à la bioraffinerie à base de triticale en Alberta (Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal). Tiré de https://publications.polymtl.ca/696/
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Résumé

Le concept de développement durable et la prise de conscience de nos impacts sur l’environnement ont rendu nécessaire la prise en compte de l’environnement dès les premières phases de développement de projets à long terme. L’analyse de cycle de vie (ACV) est un outil reconnu qui permet d’évaluer les impacts potentiels d’un produit sur l’ensemble de son cycle de vie, cependant ses résultats sont difficiles à intégrer dans une prise de décision. Le travail présenté dans ce mémoire s’intéresse d’une part à la comparaison de différentes technologies de bioraffinerie et d’autre part à l’intégration des résultats d’ACV dans le processus de prise de décision; notamment à l’identification de critères environnementaux pertinents à un contexte spécifique. Une méthodologie basée sur un panel d’analyse décisionnelle multicritères a été développée et appliquée à un ensemble de technologies de bioraffinerie à base de triticale qui se divisent en trois plateformes : les biocarburants, les bioplastiques et les biomatériaux. Le triticale, qui est une céréale issue du croisement entre le blé et le seigle est utilisé car son rendement, actuellement légèrement supérieur au blé, a un fort potentiel de croissance et son grain a une haute teneur en amidon ce qui lui donne un bon potentiel pour l’utilisation industrielle. Du point de vue de la prise de décision, l’étude a montré que la normalisation est une étape méthodologique critique pour l’interprétation d’indicateurs issus de l’ACV car c’est elle qui donne de l’information sur l’amplitude des impacts évalués mais qu’il n’existe pas de solution idéale. Les quatre critères identifiés comme les plus importants dans le contexte d’un investissement dans une bioraffinerie d’acide polylactique en Alberta sont les émissions de GES, la consommation de ressources non renouvelables, l’occupation de terres agricoles et la santé humaine. Ces critères ont été introduits dans une prise de décision globale fictive, incluant des aspects de performance économique et de compétitivité sur le marché et les émissions de GES ont été jugées être le deuxième critère décisionnel le plus important. La méthodologie mise en place pour identifier les critères environnementaux pertinents a donc amené les décideurs fictifs à ne pas négliger l’environnement dans leur prise de décision. Les ACV conséquentielles faites au cours du projet ont montré que pour les trois plateformes, l’utilisation d’un procédé de mouture humide mène à des impacts totaux plus élevés qu’avec une mouture à sec et qu’ajouter une étape de décorticage en début de ligne de grain n’influe pas sur les performances environnementales des bioraffineries. D’autre part, la conversion de la paille en éthanol par fermentation mène à des impacts plus élevés que par gazéification et une unité d’ultrafiltration dans la production de PLA permet de diminuer les impacts sur toutes les catégories. Enfin, pour toutes les plateformes, produire plus d’électricité à partir de résidus agricoles réduit les émissions de GES, la consommation des ressources et l’acidification aquatique, mais augmente les impacts sur la qualité des écosystèmes et l’occupation des terres agricoles. ---------- In order to reach a sustainable development, environment must be integrated in decision-making process at early stage of development. Life cycle analysis (LCA) is a recognised tool to evaluate potential impacts of a product or process on environment considering all its life cycle, however its results are hard to integrate in decision-making. This work is therefore on the integration of LCA results indecision-making process and especially on the identification of relevant environmental criteria in a specific context. A methodology based on a multi-criteria decision-making panel was developed and applied to three triticale-based bioraffineries platforms: biofuel, biochemical and biomaterial. Triticale is a biomass of interest because it has a high yield growth potential and a high content of starch that give it a good potential for industrial use. The project has shown that normalization is a critical step for LCA indicators interpretation because it is normalization that gives information on the significance of the results. The four criteria identified to be the most important in a fictive decision-making for investment in biochemical platform in Alberta were greenhouse gas (GHG) emissions, non-renewable resources, cropland occupation and human health. These criteria were included in a global decision-making along with economic and competitiveness and GHG emissions were considered to be the second most important criterion. The methodology developed to identify relevant environmental criteria lead therefore the fictive decision-makers to consider seriously environmental issues in their choice. The LCAs performed on the three platforms lead to different conclusions on process unit choices that should be considered acknowledging that a consequential approach was taken and that hypotheses were made. On all platforms, wet milling process lead to higher impacts that dry milling and adding a pearling unit at the beginning of the grain line do not affect environmental performances. Ethanol production through fermentation creates more impacts than through gasification and ultrafiltration enable significant saving on all categories compared to the classic separation unit. Finally, for all platforms, maximising electricity production by burning all the straw reduces GHG emissions, non-renewable resources and aquatic acidification but increase impacts on ecosystem quality and cropland occupation.

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Département: Département de génie chimique
Directeur de mémoire/thèse: Réjean Samson, Paul Stuart et Pascal Lesage
Date du dépôt: 17 févr. 2012 14:57
Dernière modification: 24 oct. 2018 16:10
Adresse URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/696/

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