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« Concevoir son système d'eau et d'assainissement, c'est trouver des compromis »

Trancher pour une solution d'assainissement, d'alimentation ou d'irrigation plus favorable pour l'environnement : c'est le pari que souhaitent relever les outils AVC développés par la chaire Elsa-Pact. Précisions de Philippe Roux, chercheur à Inrae.

Interview  |  Eau  |    |  Dorothée Laperche  |  Actu-Environnement.com
   
« Concevoir son système d'eau et d'assainissement, c'est trouver des compromis »
Philippe Roux
Chercheur à l'Inrae
   

Actu-environnement : Quelle est l'approche de la chaire Elsa-Pact à laquelle participe l'Inrae (Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement) concernant les outils d'AVC pour les services eau et assainissement ?

Philippe Roux : L'analyse du cycle de vie (ACV) est une manière de débobiner l'ensemble des impacts générés par un produit ou un service, depuis l'extraction des matières premières jusqu'à sa fin de vie - recyclage, réutilisation, mise en décharge...

La chaire a accompagné, lors de son premier cycle (2014-2018), l'appropriation de l'analyse de cycle de vie par les entreprises. Son objectif était de développer et de déployer des méthodes et des outils standardisés et scientifiquement fondés pour éviter des distorsions de concurrence relatives aux allégations environnementales et engager des démarches d'écoconception.

Pour la nouvelle phase de quatre ans qui démarre (2019-2023), nous allons nous concentrer sur l'ACV en appui au développement de l'économie circulaire.

AE : Quel outil est ressorti de la première période dédiée à la diffusion des méthodes ACV ?

PR : Nous avons mis au point un logiciel ACV 4 E dédié aux systèmes d'assainissement pour petites et moyennes collectivités. Celui-ci permet de comparer les performances environnementales de différentes solutions en prenant en compte les spécificités locales. Par exemple, on peut comparer des systèmes extensifs avec des systèmes plus intensifs : est-ce que, dans une situation donnée, il vaut mieux choisir sur le plan environnemental un lagunage, un filtre planté de roseau ou une station d'épuration à boue activée ? L'outil permet aussi de comparer des systèmes centralisés et décentralisés : par exemple, dans le cadre de l'aménagement d'un nouveau quartier, il vaut mieux opter pour un raccordement à la station de l'agglomération voisine ou un système décentralisé tel que, par exemple, un filtre planté de roseaux. La meilleure solution dépendra évidemment des spécificités locales (distances de raccordement, topographie, etc.).

AE : Le prototype de cet outil a-t-il été testé sur le terrain par des collectivités ?

PR : Oui. Le programme de recherche s'est développé à la fois dans la chaire mais également en dehors, grâce aux financements de l'Onema et des agences de l'eau Rhône-Méditerranée-Corse et Rhin-Meuse. Les premiers retours que nous avons des collectivités montrent une prise en main facile : après une journée de formation et quelques jours d'utilisation, les professionnels étaient capables de se servir du logiciel. En revanche, nous avons dû apporter des améliorations pour les aider dans l'interprétation des résultats.

Le logiciel permet d'évaluer 18 catégories d'impacts dont l'empreinte eau, le réchauffement climatique, la toxicité et l'écotoxicité, l'eutrophisation, l'épuisement des ressources abiotique et biotique, utilisation des sols…

Les collectivités avaient du mal à arbitrer, par exemple, entre une meilleure solution sur onze catégories d'impacts, mais moins bonne sur sept, dont le réchauffement climatique. Nous avons donc conçu et ajouté une procédure d'aide à la décision.

AE : Sur quels critères reposent cette procédure d'aide à la décision ?

PR : La procédure se décline en trois étapes. Tout d'abord, nous éliminons les indicateurs qui ne présentent pas de différence significative entre eux. Nous avons ainsi établi la règle suivante : nous considérons que pour l'ensemble des catégories d'impact, si l'écart entre les deux scénarios est inférieur à 10 %, il entre dans la marge d'incertitude de la méthode. Comme l'incertitude est plus importante sur des critères d'écotoxicité et de toxicité humaine, le minimum est fixé à 30 % pour ces catégories.

En général, après cette étape, un tiers des catégories d'impacts est éliminé. Si nous ne pouvons toujours pas décider clairement entre la solution A ou B, nous passons par une seconde étape qui élimine de la comparaison les indicateurs qui contribuent très peu aux dommages finaux sur les écosystèmes, la santé humaine et les ressources. Très souvent, un second tiers est retiré et nous pouvons, en général, conclure ente les deux scénarios.

Dans certain cas, l'état actuel des connaissances scientifiques ne permet pas de départager A de B ; le logiciel préconise alors de prendre le moins cher ou le plus socialement acceptable.

AE : Quels sont les limites de cet outil ? Des critiques de l'AVC pointent qu'elle ne prend pas en compte tous les impacts, par exemple d'écotoxicité ?

PR : L'ACV est un reflet des limites de la science. Par exemple, des travaux de recherche sont en cours sur la problématique des microplastiques. Mais nous ne pouvons pas les implémenter immédiatement dans le logiciel, tant que des consensus scientifiques n'ont pas émergé sur leurs effets sur les écosystèmes.

Si je prends un autre exemple : la liste des micropolluants prioritaires de la Directive cadre sur l'eau. Jusqu'à récemment, environ 70 % des substances de cette liste n'étaient pas caractérisées en toxicité - écotoxicité en ACV. Ce problème a été identifié au sein de la chaire Elsa-Pact. Nous avons donc travaillé pour caractériser en ACV une liste de 110 nouveaux micropolluants. La liste des polluants qu'il est possible d'évaluer s'est donc considérablement améliorée, mais il reste encore des substances manquantes pour lesquelles les données de test de toxicité ou d'écotoxicité ne sont malheureusement pas disponibles et là, l'ACV ne peut rien.

AE : Sur quel outil d'ACV allez-vous travailler durant les quatre prochaines années ?

PR : Nous allons prolonger nos travaux sur l'outil Wasabi qui réalise l'ACV de scénarios d'aménagement à l'échelle territoriale et intègre l'ensemble du cycle de l'eau.

 
La chaire industrielle Elsa-Pact, quésaco ? La chaire industrielle Elsa-Pact se caractérise par une collaboration étroite entre le secteur académique et des partenaires industriels dans le domaine de l'Analyse du cycle de vie (ACV) pour réaliser des travaux de recherche qui répondent à des besoins et contraintes des entreprises. Son premier cycle (2014-2018) était un projet cofinancé par les entreprises et l'Agence nationale de la recherche (ANR). « Nous avons voulu pérenniser l'instrument au-delà du projet ANR et maintenant la chaire est accolée à une fondation pour un nouveau cycle de quatre ans, précise Philippe Roux. Elle a basculé sur un fonctionnement en mécénat ».
 
Lors du prélèvement de l'eau dans les milieux naturels, nous évaluons l'impact de privation en eau pour les écosystèmes en pondérant les volumes prélevés par le stress local qui est très différent entre une région aride et une région tempérée : c'est l'empreinte eau. Celle-ci est calculée avec l'indicateur Aware, mis au point par le groupe de travail Wulca dans le cadre de l'initiative des Nations Unies Unep-Setac « Life Cycle Initiative ». L'outil Wasabi intègre également les impacts associés au pompage de l'eau, à son traitement, sa distribution, ses usages, sa récupération, et le traitement des eaux usées. Il pourra aussi modéliser les boucles de recyclage, notamment la réutilisation des eaux usées (REUT), la valorisation de son contenu énergétique, et de ses nutriments comme le phosphore, ou l'azote.

Parallèlement, la chaire a développé le concept très novateur de mix d'approvisionnement en eau, qui est à l'eau ce que le mix énergétique est à l'électricité. Il permet de calculer tous les impacts environnementaux encapsulés dans 1 m3 d'eau, en particulier lorsque celle-ci provient de plusieurs ressources différentes, ce qui est de plus en plus fréquent pour assurer la sécurité d'approvisionnement des mégapoles ou des territoires (interconnexion des réseaux). L'outil permettra ainsi de trouver les meilleurs compromis entre impacts énergétiques et impacts sur la ressource en eau. Par exemple, suivant la saison, et donc suivant le stress sur la ressource, quel est le meilleur choix entre une eau souterraine de bonne qualité et une eau de surface nécessitant un traitement poussé de type membranaire.

Au-delà du seul coût économique, l'ACV amène des arguments supplémentaires sur la dimension environnementale pour trancher.

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