Utilisation des données d'une plateforme de traçabilité blockchain pour l'amélioration des ACV

The environmental emergency that humanity is facing, with critical issues such as global warming or the loss of biodiversity, must be considered with the greatest attention by industrial companies facing at the same time the toughening of environmental regulations and increased expectations from consumers about the sustainability of the products they buy. To measure and communicate about the environmental impact of their products, industrial companies mostly use the Life Cycle Assessment (LCA) methodology, which makes it possible to assess the impact of products on their entire value chain. However, this methodology is highly dependent on the specificity of the data it takes into account to provide a reliable and representative impact result. The difficulty of collecting production data from different stakeholders in a value chain is thus its main limitation. At the same time, the applications of blockchain technology for product traceability and industrial data registration have recently boomed thanks to its immutability, its integrity, and the persistence of data on the network that guarantee transparency and trust between stakeholders. This research paper focuses on the opportunities of blockchain traceability systems to improve the LCA of industrial products. For the moment, few articles link LCA and blockchain traceability and those who do simply propose an integration framework and a general architecture without detailing the business processes and the stakeholders concerned in an implementation project. A methodology for implementing blockchain-LCA systems divided in 8 main business processes has thus been developed and evokes the activities, stakeholders, milestones and deliverables needed to carry out such a project. An experiment was then conducted on wool top lots to assess the contribution of this methodology. Two main results were obtained: the environmental impact of the wool top lots can vary drastically depending on their composition and the origin of the wool (up to +118% on the overall environmental impact between two batches of different compositions) and the specific data provided by traceability strongly changes the perception of the impact of wool top lots compared to generic data for a fixed wool composition (+36% of calculated impact on the processing step with specific data). These results justify the use of blockchain traceability to refine the LCA calculation of environmental impact at the level of product batches. The limitations of these results and future research perspectives are then presented to complement the methodological tool developed in this paper.

Résumé

L'urgence environnementale à laquelle l'humanité est confrontée, avec des enjeux critiques comme le réchauffement climatique ou la perte de biodiversité, doit être considérée avec la plus grande attention par les acteurs industriels faisant face au durcissement des réglementations environnementales et à l'exigence accrue des consommateurs concernant la durabilité des produits qu'ils achètent. Pour mesurer et communiquer sur l'impact environnemental de leurs produits, les entreprises industrielles ont ainsi recours à la méthodologie de l'Analyse du Cycle de Vie (ACV), qui permet d'évaluer l'impact des produits sur l'ensemble de leur chaîne de valeur. Cette méthodologie est cependant fortement dépendante de la spécificité des données qu'elle prend en compte pour fournir un résultat d'impact fiable et représentatif. La difficulté de la collecte des données de production auprès des différentes acteurs d'une chaîne de valeur constitue ainsi sa principale limite. En même temps, la technologie blockchain s'est récemment développée de manière spectaculaire pour des applications de traçabilité de produits et d'enregistrement de données industrielles grâce à ses propriétés d'immutabilité, d'intégrité, et de persistance des données qui garantissent la transparence et la confiance entre acteurs industriels. Ce mémoire s'intéresse donc aux opportunités des systèmes de traçabilité blockchain pour améliorer les ACV de produits industriels. Peu d'articles font pour le moment le lien entre ACV et traçabilité blockchain et se contentent de proposer un cadre d'intégration et une architecture générale sans détailler les processus d'affaires d'implantation et les acteurs concernés. Une méthodologie d'implantation de systèmes ACV-blockchain en 8 processus d'affaires principaux a ainsi été développée et évoque les activités, les acteurs, les jalons et les livrables nécessaires à la réalisation d'un tel projet. Une expérimentation a ensuite été menée sur des lots de laine peignée pour évaluer l'intérêt de cette méthodologie. Deux résultats principaux ont été obtenus : l'impact environnemental des lots de laine peut varier drastiquement en fonction de leur composition et de la provenance des laines (jusqu'à +118% sur l'impact global entre deux lots de compositions différentes) et les données spécifiques apportées par la traçabilité changent fortement la perception de l'impact des lots par rapport à des données génériques pour une composition de laine fixée (+36% d'impact calculé sur l'étape de transformation avec les données spécifiques). Ces résultats justifient l'utilisation de la traçabilité blockchain pour affiner le calcul d'impact environnemental par ACV au niveau des lots de produits. Les limites de ces résultats et les perspectives de recherche futures sont ensuite présentées pour venir compléter l'outil méthodologique développé.