Analyse de la propagation des incertitudes et données agrégées en analyse du cycle de vie : évaluation et prise en compte de différents niveaux de corrélations

RÉSUMÉ : Les enjeux environnementaux placent le développement durable au coeur des problématiques des entreprises industrielles. C’est dans le cadre des normes ISO 14040 et ISO 14044 que l’Analyse de Cycle de Vie (ACV) s’inscrit comme un outil permettant d’aider ces industries en les éclairant sur leurs interactions avec l’environnement. L’étude s’inscrit dans l’utilisation des outils simplifiés ACV afin de compléter les résultats d’impact obtenus avec des informations sur leurs incertitudes, car elles représentent un élément clé pouvant altérer les conclusions. L’objectif général de l’étude est de donner des informations d’incertitudes sur les résultats d’impacts d’une Analyse de Cycle de Vie, tout en considérant différents niveaux de corrélations intervenant dans la propagation de ces incertitudes au sein du cycle de vie du produit ou du service. Afin d’arriver à satisfaire cet objectif général, l’étude se divise en quatre objectifs spécifiques : – L’évaluation de la sensibilité d’une hypothèse de corrélation intradonnées qui est généralement faite dans le calcul des incertitudes des impacts en ACV. Pour cela les informations d’incertitudes sont déterminées avec puis sans cette hypothèse, puis les différents résultats obtenus sont comparés. – La prise en compte de corrélation (intrasystème) entre les différents impacts agrégés des processus utilisés dans les logiciels ACV simplifiés lors de l’évaluation des incertitudes des impacts d’un système complet. La part des covariances dans la variance totale du système est déterminée afin de savoir son importance. – La prise en compte de la corrélation (intersystème) entre deux systèmes de produits agrégés lors de la comparaison de leurs impacts. Cela permet de nuancer la comparaison des impacts de deux systèmes de produits afin de savoir quelle est la probabilité que l’un soit meilleur que l’autre. – La réalisation d’une preuve de concept avec une étude de cas proposé par un partenaire industriel. L’outil réalisé doit répondre aux attentes des industriels en terme de simplicité d’utilisation, de clarté des résultats et de rapidité d’exécution des calculs. La méthodologie utilisée consiste à évaluer ces trois niveaux de corrélation lors de la propagation des incertitudes, puis de les considérer dans les résultats apportés par l’outil qui est réalisé. L’étude réalisée a permis de savoir que la propagation des impacts n’est relativement pas sensible à l’hypothèse de corrélation intradonnées. Cependant, la corrélation intrasystème change considérablement les résultats des incertitudes des impacts d’un système de produit. De plus, l’outil développé permet de vérifier que les attentes des industriels en terme de simplicité, rapidité et clarté sont atteintes. Il est donc possible d’intégrer des informations d’incertitudes aux logiciels ACV simplifiés tout en considérant les différents niveaux de corrélations présentés dans l’étude.----------ABSTRACT : The environmental stake chanllenges the requierments of the industrial buisnesses. Within the framework of ISO 14040 and ISO 14044 standard, the Life Cycle Assessment (LCA) is a tool helping industries to know how they interact with the environment. The research frames in the use of simplified tools, the LCA in order to obtain the impact results with the informations on the uncertainty, which is a key when drawing conclusions. The main purpose of the research is to set the uncertainties of the impact results of an LCA, considering the different correlation levels involved in the propagation of the uncertainties within the life cycle of a product or service. To satisfy this aim, the research is divided in four goals. – The estimation of the sensitivity of an intradata correlation assumption is computed with the uncertainties impacts in LCA. To do this, the information concerning the uncertainties are determined with and without this assumption. Then the different results are compared. – The inclusion of the correlation (intrasystem) between the differents aggregated impacts of the used processes in the LCA simplified software when evaluating the impacts uncertainties of the whole system. The importance of the covariance in the calculation of variance is quantified. – The inclusion of the correlation,(intersystem) comparing two system of the aggregated products in comparaison of the impacts of two systems of products to determine the propability that one will be better than the other. - Realizing a proof of concept applying the research to a case study with an industrial partener. The used tool has to meet the new manufacturers’ expectations with a new technology which requires less time, less energy, less space and less labour. The methodology constitutes to evaluate the three correlation levels regarding the propagation uncertainties, and to consider the results that the tool brings. The research evaluates the propagation impacts is not really sensitive to the hyposthisis of the intradata correlation. However, the intrasystem correlation changes considerably the results of the impacts uncertainties of an aggregated product system. In addition, the developed tool allows to meet the industrial expecations in terms of simplicity, time and clarity. It is possible to integrate the uncertainties information to simplified LCA softwares considering the different levels of the correlation see in the research