Optimisation de la conception de la chaîne d’approvisionnement pour une bioraffinerie durable

Abstract

The growing global population and its effect on food security and the urgency for climate change mitigation, are issues that foster innovations to increase the efficiency of the use of natural resources. Among them, biomass is a renewable resource highly available. A biorefinery can transform biomass in source of energy, materials and chemical products. However, at the early stage of a biorefinery project, strategic decisions have to be made, including location, production capacity or technology to be used, determining the project’s feasibility. As a consequence, the decision process needs to consider several aspects, as the specific conditions of the territory where the project is supposed to be deployed. A recent study shows that despite this problem has been treated by the multiple objective programming community, the main focus has been centered on factors of economic profitability. However, consider the whole dimensions of sustainability, “Economical”, “Social”, “Environmental”, “Technological” and “Political” is essential in this kind of project. Under these conditions, not all available optimization tools are suitable. Hence, a preliminary study about multi-objective optimization tools is realized. Then, a general optimization modeling strategy integrating the sustainability dimensions at the early stage of a biorefinery project is developed. To finish, the developed model is applied to the case study of biorefinery deployment in Colombia. It will permit a better visibility for decision makers, because its capability to propose scenarios and evaluate sustainability trade-offs by integrating stakeholders preferencesLa croissance de la population mondiale et son effet sur la sécurité alimentaire et l'urgence du changement climatique, sont des facteurs qui favorisent des diverses innovations pour accroître l'efficacité de l'utilisation des ressources naturelles. Parmi lesquelles la biomasse est une ressource renouvelable d’une grande disponibilité. Une bioraffinerie peut transformer la biomasse en énergie durable, matériaux et des produits chimiques. Par contre, au début d'un projet de bioraffinerie, des décisions stratégiques doivent être prises. Et ainsi, le processus de décision doit tenir en compte diverses aspects, comme des conditions spécifiques du territoire où le projet est destiné à être déployé. Une étude récente montre que, bien que ce problème ait été traité par la communauté scientifique, l'accent est mis sur les facteurs de rentabilité économique. Cependant, considérer toutes les dimensions de la durabilité, «Économique», «Social», «Environnemental», «Technologique» et «Politique» est essentielle dans ce type de projets. Dans ces conditions, tous les outils d'optimisation disponibles ne conviennent pas. Par conséquent, une étude préliminaire sur les outils d'optimisation multi-objectifs est réalisée. Par la suite, une stratégie d'optimisation intégrant les dimensions de durabilité dans la phase amont du projet a été développée. En fin, le modèle développé a été appliqué à l'étude du déploiement de bioraffineries en Colombie. Ce modèle et son optimisation permettent une meilleure visibilité pour les décideurs, grâce à sa capacité de proposer des scénarios et d’évaluer les compromis de la durabilité en intégrant les préférences des parties prenante