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Comment calculer l'empreinte carbone ?

Cet article répond à la question de savoir comment calculer une empreinte carbone, c'est-à-dire une empreinte écologique. Il présente des notions importantes, telles que les bases de données primaires et secondaires, l'approche de l'analyse du cycle de vie, les émissions directes, les données d'activité et les facteurs d'émission, ainsi que les formules de calcul de l'empreinte carbone des produits. 

Comme l'indiquait le wiki précédent sur l'Empreinte carbone des entreprises et des produits, il n'existe pas encore de normes pour le calcul de l'Empreinte carbone des produits. Comme aucune méthode de calcul spécifique n'est donc prescrite, cet article de connaissances présente une approche simplifiée pour le calcul.

Table des matières

1. conditions pour le calcul de l'empreinte carbone

La base d'un calcul réussi est la collecte des données. Pour la collecte interne des données, le soutien de tous les départements concernés est donc nécessaire. Plus l'entreprise à rapporter est grande, plus les services impliqués dans la collecte des données sont nombreux et plus le calcul de l'empreinte carbone est complexe.

La transparence interne est également importante pour une collecte de données réussie, car des directives strictes en matière de confidentialité peuvent rendre la collecte de données primaires beaucoup plus difficile. Pour établir le bilan des processus externes, il faut disposer de données provenant des fournisseurs et des entreprises de collecte. Là encore, plus une entreprise a de fournisseurs, plus la collecte et le calcul des données deviennent complexes.

La condition de base la plus importante est cependant l'accès aux bases de données d'analyse du cycle de vie. Elles sont fondamentales pour le calcul de l'Empreinte carbone des produits, car elles fournissent les informations nécessaires sur les émissions des processus de travail et de production respectifs et sur les matières premières, les sources d'énergie, les produits intermédiaires et les déchets utilisés à chaque fois. Ce sont des valeurs de référence standardisées qui facilitent le calcul ou, le cas échéant, comblent des lacunes non mesurables dans la chaîne de valeur(Hottenroth et al., 2013, p. 16).

Parmi les principales bases de données secondaires, on trouve(Hottenroth et al., 2013, p. 16) :

  • ProBas (données de base orientées processus pour les instruments de gestion environnementale),
  • GEMIS (Global Emission Model of Integrated Systems), ELCD (European Reference Life Cycle Database) et
  • ecoinvent.
 

2. l'analyse du cycle de vie (ACV)

Afin de permettre un calcul réussi du PCF, il est important de comprendre l'analyse du cycle de vie (en anglais : Life Cycle Analysis (LCA)) d'un produit. En outre, il convient de définir clairement quelle étape de la chaîne de création de valeur est attribuée à quelle phase(Hottenroth et al., 2013, p. 28).

Analyse du cycle de vie pour le calcul de l'empreinte carbone

Il existe cinq phases différentes du cycle de vie :

  • La première phase du cycle de vie du produit commence par l'extraction des matières premières (raw material extraction and preprocessing) de l'environnement et se termine dès que les matières premières ou les produits intermédiaires atteignent le site de production de l'entreprise qui établit le bilan. Cette phase peut inclure des processus tels que les activités minières, l'agriculture et la récolte (y compris les engrais et les pesticides utilisés), le raffinage des matières premières et le transport pendant le prétraitement vers le site de production(Hottenroth et al., 2013, p. 28).
  • La deuxième phase, laphase de fabrication (production), commence dès que les matières premières ou les produits intermédiaires arrivent sur le site de production. Elle se termine lorsque le produit fini quitte le site de production. Dans cette phase, tous les processus de production sont considérés, depuis les processus de traitement mécanique et thermique, l'assemblage et l'emballage jusqu'au transport interne à l'entreprise (Hottenroth et al., 2013, p. 29).
  • Latroisième phase est appelée phase de distribution et de stockage (distribution and storage) et commence lorsque le produit fini quitte l'usine. Cette phase se termine lorsque ce produit final arrive entre les mains du consommateur. Elle prend en compte les processus allant du chargement, du transport entre les sites de production, le commerce de détail ou le point de vente, jusqu'aux processus de chauffage, de refroidissement ou de ventilation dans l'entrepôt(Hottenroth et al., 2013, p. 29).
  • La quatrième phase - la phase d'utilisation (utilization) - s'ensuit. Elle commence dès que le consommateur commence à utiliser le produit et se termine lorsque le produit est mis au rebut. Les consommateurs utilisent les produits de différentes manières et pendant des périodes plus ou moins longues. Le type et la durée d'utilisation dépendent non seulement du comportement individuel du consommateur, mais aussi de la fonction et de la durée de vie du produit considéré. Cette phase est responsable d'une grande partie des émissions de gaz à effet de serre d'un produit, mais il est difficile de la mesurer. Il est donc nécessaire de faire des hypothèses à ce sujet(Hottenroth et al., 2013, p. 29).
  • La cinquième et dernière phase est l'élimination du produit (disposal / recycling). Cette phase commence par la remise ou l'élimination du produit par le consommateur et se termine par son retour dans l'écosphère. Cette dernière phase du cycle de vie du produit prend en compte non seulement l'élimination du produit ou des résidus du produit, mais également l'élimination de l'emballage du produit(Hottenroth et al., 2013, p. 30).

Chacune de ces phases génère des émissions de gaz à effet de serre qui doivent être prises en compte. La manière dont ces phases et leurs émissions peuvent être calculées est présentée ci-dessous.

3. approche de calcul de l'empreinte carbone du produit

Maintenant que les préparatifs pour la collecte de l'Empreinte carbone des produits (PCF) ont été décrits, nous allons décrire le calcul du PCF proprement dit. Comme expliqué ci-dessus, un calcul simple et condensé est présenté ci-dessous. Les processus d'allocation, l'élimination des gaz à effet de serre le long de la chaîne de valeur, la distinction entre les sources biogènes et non biogènes ainsi que les processus de recyclage ne sont pas pris en compte dans la présentation suivante afin de réduire la complexité.

3.1 Trois définitions de base : Émissions directes, données d'activité et facteurs d'émission

Il convient de distinguer 3 types de données différents(Hottenroth et al., 2013, p. 39) :

  1. Les émissions directes : Il s'agit des gaz à effet de serre émis, qui peuvent être déterminés par mesure directe ou par calcul stœchiométrique. La collecte de ces données est en général particulièrement coûteuse, car elle nécessite des appareils coûteux pour les mesurer en continu. Un exemple est la mesure à l'aide d'un capteur placé sur la cheminée ou sur un incinérateur, qui mesure les émissions exactes.
  2. Données d'activité : elles décrivent à la fois les processus d'entrée et de sortie et peuvent être mesurées, calculées ou modélisées. Elles prennent notamment en compte la consommation de matières ou d'énergie ainsi que les quantités de déchets. La consommation d'énergie des processus de production, la consommation de carburant des véhicules et la consommation de matières premières sont des exemples de données d'activité.
  3. Facteurs d'émission : les facteurs d'émission permettent de convertir les données d'activité en émissions de gaz à effet de serre. Les données d'activité sont ensuite multipliées par les facteurs d'émission afin d'obtenir des données d'émission.

3.2 Formule de calcul de l'empreinte carbone des produits

On obtient la formule suivante (Hottenroth et al., 2013, p. 40) :

Formule de calcul du PCF

Cette formule est valable tant que seules les émissions de CO₂ sont prises en compte dans les facteurs. Si les facteurs d'émission des différents gaz à effet de serre sont indiqués, la formule ci-dessus doit être complétée par la multiplication par le potentiel de réchauffement global (PRG) (en bleu). Si des données d'émissions directes ont été collectées, les données d'activité et les facteurs d'émission ne sont pas nécessaires. Dans ce cas, les émissions directes sont uniquement multipliées par la valeur du PRG (Hottenroth et al., 2013, p. 41).

Formule de calcul des émissions directes

Ici aussi, on distingue les données primaires et secondaires. Les données primaires sont généralement collectées pour les processus qui se déroulent dans l'entreprise. Il s'agit aussi bien de données directes sur les émissions que de données sur les activités. Pour les processus en amont et en aval , on utilisegénéralementdes données secondaires issues de bases de données d'analyse du cycle de vie (ACV). Une analyse du cycle de vie (ACV) est une analyse systématique des impacts environnementaux et du bilan énergétique des produits tout au long de leur cycle de vie ("du berceau à la tombe") (Ifu (2021)).

Pour obtenir des résultats plus précis, il est judicieux d'inclure fermement les processus en amont et en aval dans le calcul du PCF et de travailler en étroite collaboration avec les fournisseurs, etc. Ainsi, les émissions peuvent être calculées pour toutes les étapes du processus dans le cycle de vie du produit ou être déduites de bases de données. Ces émissions sont ensuite agrégées tout au long de la chaîne de valeur afin de calculer l'empreinte du produit fini (Hottenroth et al., 2013, p. 41).

L'exemple d'une menuiserie illustre bien cette situation :

PCF à l'exemple d'une menuiserie

Les émissions en amont consistent à calculer toutes les émissions générées lors de l'extraction des matières premières et de la fabrication des produits intermédiaires. Dans cet exemple, les émissions des véhicules et des outils nécessaires à l'abattage des arbres sont calculées. De plus, les émissions de l'énergie utilisée pour le processus et le transport vers la menuiserie sont également calculées.

Dans cet exemple, la cargaison de bois doit être transportée par un camion de 35 tonnes de Nuremberg à Constance. Le poids de la cargaison et la distance de transport permettent de calculer les émissions de GES en utilisant l'approche basée sur la distance avec des valeurs standard de consommation d'énergie par tonne-kilomètre :

Graphique Formule de calcul des émissions en amont

Dans cet exemple, 782 kg de CO2e sont émis pour une distance de transport de 380 kilomètres.

Dans le domaine des émissions propres, toutes les émissions générées lors de la production sont enregistrées. Ici aussi, l'énergie utilisée est calculée en équivalents CO₂. Toutefois, les trajets de transport effectués au sein d'une usine sont également pris en compte. Si les émissions directes ont été déterminées, par exemple, à l'aide de capteurs, elles sont calculées comme dans la formule II(Schmied & Knörr, 2011, p. 20).

La dernière section, les émissions en aval, calcule toutes les émissions générées pendant le stockage (chauffage, électricité, transport vers l'entrepôt, transport vers le magasin de meubles), la phase d'utilisation (les données sur les émissions sont principalement basées sur des hypothèses) et l'élimination (émissions lors de l'incinération, du transport, du broyage, etc.

La dernière étape consiste à agréger toutes les données d'émissions afin de calculer l'empreinte carbone des meubles produits(Schmied & Knörr, 2011, p. 21).

4. conclusion

En principe, le calcul d'un PCF peut être effectué manuellement ou à l'aide de tableurs courants tels que Microsoft Excel. Les calculs de PCF peuvent également être très complexes lorsqu'une grande quantité de données doit être rassemblée et calculée et que des facteurs d'émission supplémentaires sont nécessaires. C'est pourquoi des outils logiciels spécifiques pour le calcul deviennent de plus en plus importants. L'un de ces outils est SAP Analytics Cloud (SAC). Pour en savoir plus sur les différents outils logiciels, cliquez ici.

5. liste des sources

Hottenroth, H., Joa, B., Schmidt, M., & Institut d'écologie industrielle (2013). Empreinte carbone des produits : Manuel pour la pratique opérationnelle des petites et moyennes entreprises. https://www.hs- forzheim.de/fileadmin/user_upload/uploads_re-dakteur/Forschung/INEC/Dokumente/Hottenroth_et_al_Carbon_Foot-prints_fuer_Produkte_web.pdf

Ifu. (2021). Analyse du cycle de vie (ACV) - Définition | Institut d'informatique environnementale. https://www.ifu.com/de/oekobilanz/

Schmied, M., & Knörr, W. (2011). Calcul des émissions de gaz à effet de serre dans le transport et la logistique. http://www.co2-sachverstaendiger.de/pdf/DSLV-Leitfa-den%20Berechnung%20von%20THG-Emissionen%20in%20Spedi-tion%20und%20Logistik.pdf

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Nadine Matt
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Publié par :

Dea Marovic

Lead Sustainability & Professional Analytics Consultant

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