Evaluation de l’impact environnemental et de la durabilité de la consommation finale suisse

Contexte

Les impacts environnementaux et la criticité des matières premières dans l’économie suisse ont fait l’objet de nombreux rapports ponctuels et difficiles à reproduire ou à comparer. Une quantification plus précise et plus exhaustive présente un intérêt crucial pour un large éventail de parties prenantes. Elle se doit de représenter en détail les chaînes d’approvisionnement suisses et mondiales et d’avoir quantifié l’incertitude tout en étant reproductible et facile à mettre à jour à l’avenir.

But

1) Développer une approche combinant des bases de données ascendantes et descendantes des flux de matériaux et d’énergie afin de fournir une image exhaustive des chaînes d’approvisionnement et des impacts environnementaux ; 2) Intégrer les impacts sociétaux ; 3) Intégrer la criticité des ressources et les ruptures potentielles des chaînes d’approvisionnement ; 4) Développer un cadre d’analyse global des points sensibles permettant de traiter efficacement et précisément ces données et indicateurs.

Résultats

Impacts des perturbations dans la chaîne d’approvisionnement

Une approche a été développée afin d’estimer pour chaque pays les impacts spécifiques des perturbations susceptibles d’affecter une chaîne d’approvisionnement. Elle a été appliquée aux véhicules électriques vendus en Suisse, filière où les points critiques et l’impact global des ruptures d’approvisionnement en cobalt et en aluminium ont été évalués. Bien que certains matériaux ou étapes (p. ex. l’extraction du cobalt au Congo) soient déjà largement connus, de nouvelles phases critiques (p. ex. la fabrication de faisceaux de câbles en aluminium au Maroc) ont été identifiées. La perturbation de l’approvisionnement mondial en ressources apparemment courantes liée au Covid-19 confirme la pertinence de cette démarche. 

Approche open source

Une approche open source a été développée pour fusionner les bases de données d’inventaire du cycle de vie et appliquée à ecoinvent et exiobase. Le fait de combiner une base de données finie, mais hautement agrégée, à un ensemble détaillé de modèles de processus couvrant certains secteurs économiques nous a permis d’obtenir la meilleure image à ce jour des impacts environnementaux de la consommation des ménages suisses et de hiérarchiser l’amélioration future des données.

Comme elle s’appuie sur des données open source, elle pourra continuer d’être mise à jour par les scientifiques et parties prenantes. La résolution géographique de nos données d’entrée s’étant avérée incompatible avec la base de données des indicateurs sociétaux, aucune analyse solide des impacts correspondants n’a pu être effectuée. 

Analyse de sensibilité globale

Nous avons développé une procédure d’analyse de sensibilité globale qui peut gérer efficacement d’importantes bases de données incluant des centaines de milliers de paramètres d’incertitude, des paramètres corrélés ou groupés, ainsi que des incertitudes ne pouvant pas être adaptées aux fonctions de distribution de probabilité.

Une innovation clé a été d’utiliser la validation itérative au cours des étapes d’identification et exclusion des paramètres non influents. Celle-ci nous permet d’estimer si notre modèle reproduit l’intégralité des résultats et s’avère efficace sur le plan informatique, car les exécutions ayant déjà été réalisées peuvent être réutilisées. Lorsque cela est possible, un test de linéarité permet de calculer rapidement les coefficients de corrélation, ou d’utiliser un algorithme d’apprentissage automatique pour déterminer des indices de sensibilité. La procédure est mise en œuvre via un logiciel open source basé sur le cadre d’analyse du cycle de vie Brightway.

Implications pour la recherche

Le développement d’un indicateur de criticité basé sur les chaînes d’approvisionnement détaillées dans les données BACI ouvre sur l’élaboration d’autres bases d’analyse du cycle de vie. Un couplage étroit d’ecoinvent et d’exiobase s’est avéré impossible, mais la combinaison de leurs données d’entrée pourrait être fructueuse. L’analyse de sensibilité mondiale révèle qu’il est urgent de disposer de modèles d’inventaire plus réalistes et complexes, et de données de haute qualité sur l’incertitude.

Implications pour la pratique

La qualité et la modélisation des données existantes sont insuffisantes pour permettre une analyse solide de la durabilité du cycle de vie (ACV). Une analyse de sensibilité devrait être appliquée à toutes les ACV et elles devraient être améliorées de façon itérative grâce à des modèles révisés et géographiquement désagrégés fondés sur des données différentes. Des indicateurs de criticité peuvent être calculés au moyen de statistiques ouvertes pour des chaînes d’approvisionnement spécifiques.