Modèle pour la planification des stratégies de déconstruction des systèmes en fin de vie

Dans un contexte de développement durable, les enjeux de la dernière phase du cycle de vie d’un système, la phase de retrait de service, se sont accrus ces dernières années. Les systèmes en fin de vie doivent être déconstruits afin d’être revalorisés pour répondre aux différentes exigences environnementales. Il s’agit notamment de sélectionner les constituants valorisables suivant des critères techniques, économiques et environnementaux puis de définir et optimiser le système de déconstruction permettant l’obtention de ces produits. La solution obtenue définit ce que nous avons appelé une trajectoire de déconstruction. Les travaux présentés dans ce papier portent sur la planification de ces trajectoires sur des horizons prenant en compte plusieurs systèmes à déconstruire. L’approche proposée permet de caractériser des incertitudes relatives à la déconstruction définies par rapport à une dimension temporelle (date, durée, etc.) dans la planification

Outils d'aide à la décision pour la sélection des filières de valorisation des produits de la déconstruction des systèmes en fin de vie : application au domaine aéronautique

Dans un contexte de développement durable, les enjeux de la dernière phase du cycle de vie d'un système, la phase de retrait de service, se sont accrus ces dernières années. Les systèmes en fin de vie doivent être déconstruits afin d'être revalorisés pour répondre aux différentes exigences environnementales. Cette responsabilité incombe au concepteur qui doit définir le sous-système support de la phase de retrait de service : le système de déconstruction. Sa principale fonction est la réalisation de l'activité de déconstruction dans l'objectif de favoriser en aval le recyclage de la matière des constituants du système en fin de vie et/ou leur recyclage fonctionnel. Les stratégies de déconstruction doivent répondre à l'ensemble des problèmes de décision posés lors de la phase de retrait de service d'un système. Il s'agit notamment de sélectionner les constituants valorisables suivant des critères techniques, économiques et environnementaux puis de définir et optimiser le système de déconstruction permettant l'obtention de ces produits. La solution obtenue définie ce que nous avons appelé une trajectoire de déconstruction. Nos travaux portent sur la modélisation et l'optimisation de ces trajectoires. Nos développements s'articulent en quatre phases. Etat de l'art et démarche de définition d'une trajectoire. Dans cette phase, une structure de démarche de définition de trajectoires de déconstruction est proposée puis instrumentée. Les modèles généralement utilisés dans ce cadre sont de type déterministe et ne permettent pas de prendre en compte et de gérer les incertitudes inhérentes au processus de déconstruction (état dégradé du système en fin de vie et de ses constituants, demandes en produits issus de la déconstruction, dates de fin de vie des systèmes, …). Pour déterminer une solution robuste de déconstruction d'un système en fin de vie, l'aide à la décision proposée doit intégrer des incertitudes de nature diverse tout en facilitant leur gestion et leurs mises à jour. Incertitudes en déconstruction. Sur la base de ce constat, l'ensemble d'incertitudes couramment mises en jeu dans l'optimisation des trajectoires est identifié et caractérisé. Les méthodes probabilistes apparaissent comme des approches privilégiées pour intégrer ces incertitudes dans une démarche d'aide la décision. Les réseaux bayésiens et leur extension aux diagrammes d'influence sont proposés pour répondre à différents problèmes de décision posés lors de la définition d'une trajectoire de déconstruction. Ils servent de support au développement d'un outil d'aide à la décision. Modélisation de trajectoires de déconstruction : principes et approche statique d'optimisation. Après avoir présenté ses principes de modélisation, l'outil est développé dans une approche de détermination d'une trajectoire de déconstruction d'un système en fin de vie donné. La trajectoire obtenue fixe la profondeur de déconstruction, les options de revalorisation, les séquences et les modes de déconstruction suivant des critères économiques et environnementaux tout en permettant de gérer différents types d'incertitude. L'utilisation de critères économiques est ici privilégiée. Un exemple d'application sur un système aéronautique est développé pour illustrer les principes de modélisation. Approche dynamique pour l'optimisation d'une trajectoire de déconstruction. Le champ d'application de l'outil d'aide à la décision est étendu en intégrant une dimension temporelle à la modélisation du problème à l'aide des réseaux bayésiens dynamiques. Les trajectoires de déconstruction peuvent ainsi être établies sur des horizons couvrant les arrivées de plusieurs systèmes en fin de vie en présence d'incertitudes. Le modèle permet de déterminer des politiques de déconstruction pour chaque opération identifiée dans la trajectoire en fonction de différents paramètres liés à la gestion des demandes et des arrivées ou encore au processus d'obtention de ces produits. Le décideur peut ainsi adapter l'outil à différents contextes de détermination de trajectoire de déconstruction de systèmes en fin de vie

Modélisation et optimisation des stratégies de déconstruction des systèmes en fin de vie en présence d’incertitudes

La gestion des systèmes en fin de vie devient une préoccupation majeure pour les constructeurs de système en raison, d’une part, des enjeux liés au développement durable de plus en plus importants et, d’autre part, des perspectives de profits économiques qu’offre la valorisation des systèmes en fin de vie. Dans ce contexte, la détermination d’une trajectoire de déconstruction consiste à définir les produits valorisables à obtenir à partir du système, leur filière de valorisation et les opérations permettant de les obtenir. Dans cet article, nous proposons une démarche de modélisation des trajectoires de déconstruction permettant d’intégrer différentes sources d’incertitude inhérente au domaine de la gestion des systèmes en fin de vie. Utilisant les réseaux bayésiens, cette méthode permet à la fois d’analyser et d’optimiser les trajectoires

Repenser l'étape de la conception d'un bâtiment non-résidentiel au Québec grâce à l'économie circulaire

L’objectif de cet essai est de présenter des recommandations afin d’appliquer le concept d’économie circulaire à l’étape de la conception d’un bâtiment non résidentiel. Pour ce faire, le portrait de la situation actuelle au Québec a été réalisé. Les stratégies d’économie circulaire pertinentes ont ensuite été adaptées au contexte et analysées, ce qui a permis de formuler des recommandations servant à accélérer la transition vers une économie circulaire, soit une économie en boucle fermée découplant la croissance économique de la consommation des ressources. Le modèle économique linéaire actuel génère des externalités négatives considérables. Mondialement, en 2020, 92 Gt de ressources ont été extraites, soit 175 % de la capacité actuelle de la terre. Une réflexion s’impose donc pour repenser le modèle économique et atténuer ses impacts. C’est d’autant plus approprié pour le secteur de la construction, qui est responsable du tiers des déchets produits au Québec, soit 3M de tonnes. Ce secteur fait aussi face à des enjeux de productivité, de pression sur les ressources et de retards en innovation. Force est d’admettre que le secteur de la construction au Québec pourrait bénéficier d’une économie circulaire pour atténuer ses impacts et régler ses enjeux. Cette démarche est porteuse à l’étape de la conception, puisque cette dernière influence grandement le cycle de vie d’un projet de construction. Les sept stratégies permettant l’application de l’économie circulaire à cette étape sont : écoconcevoir, prioriser les matériaux réemployés, recyclés et à faible impact environnemental, concevoir pour le changement de fonction et la déconstruction, allonger la durée de vie du bâti, favoriser une conception intégrée, une bonne communication et une étroite collaboration, tirer profit de la Technologie de modélisation de données du bâtiment (BIM) et repenser les modèles d’affaires. L’analyse des stratégies permet d’identifier les thématiques clés où il faut agir pour permettre l’implantation de l’économie circulaire à l’étape de la conception d’un bâtiment non résidentiel. Douze recommandations ont été formulées selon les trois thèmes suivants : adapter les politiques publiques, approfondir les connaissances et accompagner le service-conseil. L’essai permet de faire ressortir l’importance d’une action concertée entre le gouvernement provincial, les donneurs d’ouvrage et les firmes de services-conseils

Traitement en fin de vie des avions et valorisation de l'aluminium

Depuis les débuts de l’industrie de l’aluminium, soit en 1886, la production d’aluminium n’a pas cessée d’augmenter, faisant de ce matériau le second métal le plus utilisé par l’homme. Sa capacité à être recyclé à répétition sans perdre ses propriétés physiques fait en sorte que l’industrie du recyclage joue un rôle important dans la production d’aluminium. Non seulement le recyclage de l’aluminium permet de réduire la quantité de bauxite extraite de la croute terrestre, mais il représente aussi une économie d’énergie et d’eau ainsi qu’une réduction de la quantité de déchets produite et de polluants émis dans l’air comparativement à la production primaire d’aluminium. Les procédés de fabrication utilisés et les technologies de tri de l’aluminium postconsommation disponibles influencent grandement la pureté, donc la valeur marchande, des alliages d’aluminium obtenus par recyclage. Il est présentement trop coûteux d’obtenir des alliages purs à partir de l’aluminium issu de produits obsolètes pour que cette pratique soit courante dans l’industrie. Le recyclage de l’aluminium à forte valeur marchande entraîne alors une perte de valeur liée à une réutilisation dans la production d’alliages moins purs et moins dispendieux. Cette problématique est observable dans l’industrie aéronautique puisque les alliages utilisés dans la fabrication d’aéronefs requièrent des propriétés particulières, et par conséquent un faible taux d’impuretés. En considérant qu’il est possible de collecter une quantité équivalente à 5 769 231 canettes d’aluminium à partir d’un Airbus 320, soit environ 75 tonnes de débris d’alliages d’aluminium, et en considérant la quantité importante d’avions commerciaux qui atteindront leur fin de vie dans les années à venir, soit plus de 7 000 dans les 20 prochaines années, le recyclage en boucle ouverte de l’aluminium en provenance de l’aéronautique représente une perte de valeur ajoutée importante. L’industrie du recyclage des métaux en Amérique du Nord est très développée et plusieurs filières spécialisées sont implantées. Le démantèlement aéronautique est une pratique récente et constitue un marché en pleine expansion, surtout aux États-Unis et en Europe.---------- ABSTRACT Since the beginning of the aluminum industry in 1886, the aluminum production has never stopped increasing which makes this material the second most used metal by man. Its capacity to be recycled repetitively without losing its physical properties leads the recycling industry to play an important role in the aluminum production. Aluminum recycling reduces the quantity of bauxite extracted from the earth’s crust and also diminishes the energy and the water consumption, the wastes production and the air pollutants emissions compared to the primary aluminum production. The used manufacturing processes and the availability of post-consumption aluminum sorting technologies highly influence the purity, so the market value, of recycled aluminum alloys. It is still too expensive to produce pure aluminum alloys from obsolete products’ aluminum for this activity to be part of the aluminum industry business. High value aluminum recycling leads to a loss of value due to the reuse of these alloys in less pure and cheaper aluminum alloys production. This problem is observable in the aeronautic field because the used aluminum alloys in aircrafts production require particular properties and low impurity levels. Considering that it is possible to collect an equivalent quantity of 5 769 231 aluminum cans from an Airbus 320, which means approximately 75 tons of aluminum scraps, and considering the important quantity of end-of-life aircrafts predicted for coming years, more than 7000 in the next twenty years, open loop aerospace aluminum alloys recycling represents a significant loss of added value. The North American aluminum recycling industry is well developed and many specialized networks are established. Aeronautical dismantling remains a recent practice and represents a market in expansion, particularly in the United States and in Europe

L'économie circulaire dans le domaine de la construction résidentielle multilogements au Québec : analyse du secteur et proposition d'un guide des pratiques innovantes

L’objectif de cet essai est de faire un portrait de la situation actuelle dans le secteur de la construction résidentielle multilogements au Québec, de proposer des solutions pertinentes pour amener le secteur vers un modèle d’économie circulaire et d’émettre des recommandations pouvant accélérer l’implantation de l’économie circulaire dans le secteur. À l’opposé du modèle d’économie linéaire présentement en place dans la société moderne, l’économie circulaire permet d’amoindrir l’extraction de ressources naturelles en réinjectant, de manière circulaire, les matières déjà en circulation. Dans un monde où nous consommons 1,7 fois les ressources de la Terre à chaque année, il est primordial de repenser l’économie et les modes de consommation actuels. Ces remises en question sont particulièrement pertinentes dans le domaine de la construction, rénovation et démolition, car celui-ci génère près du tiers des matières résiduelles totales, soit environ 4,57 M de tonnes par année au Québec. Il laisse donc une grande empreinte écologique et nécessite une refonte afin de pouvoir s’adapter aux défis environnementaux. La méthodologie utilisée dans cet essai se base sur une revue de littérature et des entrevues avec des spécialistes québécois dans certaines stratégies spécifiques en économie circulaire dans le domaine de la construction. Pour ce qui est des solutions locales proposées, elles ont été élaborées à partir d’exemples de solutions internationales, nationales et régionales. Une analyse multicritère a servi à faire les choix les plus judicieux pour le contexte provincial. Un guide des pratiques innovantes adressé aux acteurs du milieu et recensant les résultats de l’analyse multicritère est joint en annexe. Les conclusions de l’analyse démontrent que plusieurs solutions sont envisageables à différents niveaux de gouvernance. Des initiatives comme la déconstruction des bâtiments, leur modularité, leur écoconception, le réemploi de matériaux, l’utilisation de technologies passives, la rénovation, le bon entretien des bâtiments et l’approvisionnement responsable constituent quelques-unes des solutions permettant de faciliter l’intégration de l’économie circulaire dans le secteur de la construction résidentielle. Les concepteurs, contracteurs, utilisateurs et gestionnaires d’immeubles ont tous un rôle clé à jouer dans l’application de ces solutions. Cependant, le gouvernement est l’acteur ayant un rôle pivot pouvant faire avancer les choses plus rapidement, notamment en légiférant sur certains aspects du secteur et en motivant, par l’implantation de différentes politiques, les acteurs du domaine

La critique postmoderne et le courant communicationnel au sein des théories de la planification : une rencontre difficile

Ces dernières années, la critique postmoderne s'est attaqué à tous les domaines des sciences sociales et humaines. Les théories de la planification ne font pas exception. Or cette critique n'est pas la seule à occuper l'avant-scène des débats au sein de ce champ de recherche. Le courant communicationnel a aussi contribué à renouveler les perspectives de la planification moderne. Mais jusqu'à quel point le courant communicationnel est-il en mesure de répondre aux critiques formulées par les tenants du postmodernisme à l'endroit des théories de la planification? C'est afin de répondre à cette question que nous examinons ici d'une manière comparative le point de vue postmoderne et le point de vue communicationnel.Over the last years, the postmodern critique was persuasive within all sectors of social sciences and humanities. Planning theories are no exception. However, the postmodern critique is not alone. The communicative perspective also contributed to reviewing the debate within modern planning. To what extent is the communicative perspective able to answer the critiques formulated by postmodernists within planning theories? In order to answer this question, we compare the post-modern point of view to the one elaborated by the communicative perspective

Concept et prototype d'un outil guidant la conception et visant à réduire les déchets de construction dans les bâtiments

L'industrie de la construction génère des quantités importantes de déchets. Le secteur du bâtiment est responsable de la moitié de ce flux et une portion substantielle est générée par des décisions prises en amont des travaux. La recherche vise à développer le concept et le prototype d'un outil d'évaluation guidant les concepteurs en matière de minimisation des déchets sur le cycle de vie des bâtiments. Fondée sur une revue documentaire et un groupe de discussion, la recherche a identifié des critères de conception influençant la production de déchets des bâtiments. Ces critères visent la minimisation des matériaux, la prévision du cycle de vie du bâtiment, la facilitation de la gestion des déchets en chantier et l'esprit du contrat. Une méthodologie d'évaluation impliquant ces critères et intégrée au processus de conception a été développée. Lors des esquisses, le niveau de satisfaction des stratégies employées est évalué en fonction de cibles propres au projet. Au concept préliminaire, la performance du design est évaluée et comparée aux cibles. Un prototype de l'outil a été développé et présenté à un architecte expérimenté en conception de bâtiments durables. Cette entrevue permet de conclure que le concept de l'outil tendrait à améliorer les pratiques de minimisation des déchets de construction alors que les concepteurs seraient guidés et la communication facilitée