Untitled - avniR

Congrès International sur l’Analyse du Cycle de Vie Lille, Novembre 2011 

Under the auspices of


Il y a 5 ans, le souhait de créer chez nous une 

plateforme collaborative dédiée à l’Analyse en 

Cycle de Vie paraissait encore hasardeux et 

utopique, alors que ce sujet était travaillé depuis 

de nombreuses années dans le monde, et 

notamment chez nos partenaires du CIRAIG à 

Montréal. 

La « Pensée Cycle de Vie » est vite devenue un 

slogan puis un engouement chez nos adhérents 

régionaux, et certaines universités ont saisi cette 

«nouvelle science » pour renforcer une partie de 

leurs activités. Nous avons rapidement été 

convaincus que cette « nouvelle façon de penser 

», alliée aux concepts de « l’économie circulaire » 

et de « l’économie de fonctionnalité », donnerait à 

nos entreprises et nos secteurs d’activité 

régionaux un atout stratégique fort pour leur 

développement. 

C’est sur ces idées que s’est développée la 

plateforme [avniR], regroupant dans un même lieu 

des universités et écoles d’ingénieur, des bureaux 

d’études, des filières d’excellence industrielle ou 

de service, et des donneurs d’ordre privés ou 

publics. La dynamique des démarches sectorielles 

a pris un tel essor, et le besoin de l’enrichir et de 

partager nos expériences était si fort que nous 

avons souhaité la tenue de notre premier 

« congrès ACV au service de la pensée 

stratégique » avec des acteurs et partenaires du 

monde entier. 

Ces journées seront l’occasion de présentations et 

d’échanges, de contacts et de créations de 

partenariats, mais nous attendons aussi qu’elles 

nous permettent à toutes et tous de puiser dans 

ces rencontres les idées et les intuitions qui 

outilleront nos futures pratiques et nos 

comportements pour un usage de nos ressources 

plus solidaire et plus « durable ». 

Five years ago, the ambition to create a 

collaborative platform dedicated to Life Cycle 

Assessment in Northern France still seemed risky 

and unrealistic, despite the emergence of several 

major initiatives across the world, for example in 

Montreal with our partners CIRAIG. 

"Life Cycle Thinking” has quickly become a slogan 

and a regional craze among our members, and 

some universities have already integrated this 

“new science” to strengthen their activities. We 

were quickly convinced that this "new thinking", 

combined with the concepts of "circular” and 

“functionality” based economic models would give 

our regional businesses and industries a strategic 

asset to their development. 

It is based on these ideas that the [avniR] platform 

has developed, bringing together higher 

education, consultancies, industrial or service 

clusters, and private or public decision makers. 

The dynamic of sector based approach has grown 

so fast, and the need to enrich and share our 

experience was so strong that we wanted to hold 

our first “LCA Conference: a tool for strategic 

decision making" with stakeholders and partners 

around the world. 

These two days will be provide the opportunity for 

presentation and exchange, contact and 

partnership. We also expect that the conference 

will enable participants to gain insights to equip 

our future practices and our behaviour, to use our 

resources in more inclusive and sustainable ways. 

Enjoy the conference! 

Bon congrès ! 

Jean-François Caron 

Président cd2e 

Christian Traisnel 

Directeur cd2e 

Porteur de la Plateforme [avniR]


Conference Organiser 

[avniR] LCA Platform, cd2e 

Scientific committee: 

President 

Nathalie LECOCQ, IUT de Béthune - University of Artois 

Committee 

Hamid ALLAOUI, LGI2A laboratory, University of Artois 

Alain BATAILLE, FSA Béthune, University of Artois 

Stéphane BRISSET, L2EP laboratory, Ecole Centrale de Lille 

Agathe COMBELLES, cd2e, [avniR] Platform 

Renato, FROIDEVAUX ProBioGEM laboratory, University Lille 1 

Cosmin GRUESCU, IUT A - University Lille 1 

Jean-Luc MENET, ENSIAME - University of Valenciennes and Hainaut-Cambrésis 

Anne PERWUELZ, GEMTEX laboratory, ENSAIT Roubaix 

Organising Committee 

Catherine BEUTIN, Pôle Aquimer 

Christophe BOGAERT, ADEME Nord-Pas de Calais 

Angelina BOULARD, Pôle I-Trans 

Jodie BRICOUT, cd2e, [avniR] Platform 

Sophie CABARET, CCI Grand Lille 

Antoine CARTON, Pôle PICOM 

Christelle DEMARETZ, Conseil Régional Nord-Pas de Calais 

Anne Valentine DUFFRENE, Pôle MAUD 

Xavier JOPPIN, ACV-Tex 

Eric KNIAZ, Conseil Régional Nord-Pas de Calais 

Nathalie LECOCQ, IUT de Béthune - University of Artois 

Special thanks to the organisation team at cd2e : Hatice Anis, Sabrina Brovida, Anne Laure Desideri, Audrey 

Verspieren and to Naeem Adibi for compiling the conference proceedings.


Collaborative Initiatives 1 

ACVBAT, UN COURS DEDIE A L’ANALYSE DU CYCLE DE VIE SUR L'UNIVERSITE VIRTUELLE POUR 

L’ENVIRONNEMENT ET LE DEVELOPPEMENT DURABLE ..................................................................... 2 

ACVBAT, A COURSE DEDICATED TO THE LIFE CYCLE ASSESSMENT ON THE VIRTUAL UNIVERSITY 

OF ENVIRONMENT AND SUSTAINABILITY (IN FRENCH : UVED) .......................................................... 4 

L’ACV POUR TOUS LES SERVICES DE L’ENTREPRISE ......................................................................... 6 

LCA, AN APPROACH FOR ALL INDUSTRIAL DEPARTMENTS................................................................ 8 

L’INTEGRATION DE LA PENSEE CYCLE DE VIE A L’EDUCATION SUPERIEURE .............................. 10 

INTEGRATING LIFE CYCLE THINKING INTO HIGHER EDUCATION .................................................... 12 

PLATEFORME INTERNET ECO-CONCEPTION DES PRODUITS ET SERVICES ................................. 14 

THE ECO-DESIGN OF PRODUCTS AND SERVICES PLATFORM ......................................................... 16 

QUELQUES FRONTS DE SCIENCE ABORDES PAR LE POLE ELSA SUR L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE 

(ACV) ET L’ECOLOGIE INDUSTRIELLE APPLIQUEES AUX SYSTEMES COMPLEXES (EAUX, 

TERRITOIRES, AGRO-BIOPROCEDES) .................................................................................................. 18 

SOME FRONTS OF SCIENCE COVERED BY THE ELSA POLE ON LIFE CYCLE ANALYSIS (LCA) AND 

INDUSTRIAL ECOLOGY APPLIED TO COMPLEX SYSTEMS (WATERS, TERRITORIES, AGRO-BIO 

PROCESSES) ............................................................................................................................................ 19 

APEDEC ..................................................................................................................................................... 20 

APEDEC ..................................................................................................................................................... 21 

SEEDS4GREEN ......................................................................................................................................... 22 

SEEDS4GREEN ......................................................................................................................................... 24 

EN MARCHE VERS L’ECO-SOCIO-CONCEPTION ................................................................................. 26 

MOVING TOWARDS THE SOCIO-ECO-DESIGN ..................................................................................... 28 

Scientific Papers 30 

ANALYSE MULTI-CRITERES DES METHODES ET DES INITIATIVES D’EMPREINTE CARBONE : LA 

PORTE D’ENTREE D’UN MANAGEMENT PAR L’ANALYSE DU CYCLE DE VIE................................... 31 

MULTI-CRITERIA ANALYSIS OF CARBON FOOTPRINT METHODS AND INITIATIVES: A FIRST STEP 

TOWARD LIFE CYCLE MANAGEMENT ................................................................................................... 33 

ACV D’UN REFRIGERATEUR, CAS D’ETUDE POUR OPTIMISER LA CONCEPTION MODULAIRE D’UN 

PRODUIT AFIN DE REDUIRE SON IMPACT ENVIRONNEMENTAL DANS UNE CHAINE 

D’APPROVISIONNEMENT EN BOUCLE FERME. .................................................................................... 35 

LCA OF A REFRIGERATOR: A CASE STUDY TO OPTIMIZE PRODUCT MODULAR DESIGN FOR 

REDUCING ENVIRONMENTAL IMPACT IN A CLOSED-LOOPED SUPPLY CHAIN .............................. 37 

DEVELOPPEMENT D’UN OUTIL DE CREATIVITE POUR LA GENERATION D’ECO-INNOVATIONS .. 39 

DEVELOPMENT OF A CREATIVITY TOOL TO GENERATE ECO-INNOVATIONS ................................ 41 

L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE APPLIQUEE AUX BIOMASSES ENERGIE : EXEMPLE DE 

L’APPROVISIONNEMENT DE LA CHAUDIERE LIN 2000 ....................................................................... 43 

LIFE CYCLE ASSESSMENT APPLIED TO ENERGY BIOMASSES: THE EXAMPLE OF LIN 2000 BOILER 

SUPPLY ...................................................................................................................................................... 45 

ACV COMPARATIVE DE BIOCARBURANTS : UNE ORIENTATION POUR LA RECHERCHE DE 

PROCEDES PLUS ECOLOGIQUES ......................................................................................................... 47 

COMPARATIVE LCA OF BIOFUELS: A FOCUS FOR RESEARCH IN ENVIRONMENTALLY FRIENDLY 

PROCESSES ............................................................................................................................................. 49 

BILAN CARBONE D’UN MEUBLE FRIGORIFIQUE REFABRIQUE ET/OU RENOVE ............................. 51 

A CARBON FOOTPRINT STUDY OF A REMANUFACTURED AND/OR REFURBISHED RETAIL 

REFRIGERATED DISPLAY CABINET ....................................................................................................... 53


LE TEXTILE DE L’HABILLEMENT : COMPLEXITE D’UNE FILIERE COMMENT CHOISIR LE MEILLEUR 

SCENARIO DE CYCLE DE VIE ? .............................................................................................................. 55 

APPAREL: COMPLEXITY OF A SECTOR HOW TO CHOOSE THE BEST LIFE CYCLE SCENARIO? 57 

ACV COMPARATIVE DE DEUX ISOLANTS NATURELS SUR PAROIS ................................................. 59 

COMPARATIVE LCA FOR TWO NATURAL INSULATING MATERIALS ON A WALL ............................ 61 

ACV COMPARATIVE SIMPLIFIEE D’UN LAMPADAIRE URBAIN ET D’UN LAMPADAIRE « DURABLE »63 

SIMPLIFIED COMPARATIVE LCA OF A CONVENTIONAL AND A ‘SUSTAINABLE’ STREET LIGHT ... 65 

ANALYSE COMPARATIVE DU CYCLE DE VIE DES PRODUITS PUBLICITAIRES REALISES EN 

PLASTIQUE RECYCLE.............................................................................................................................. 67 

COMPARATIVE LIFE CYCLE ASSESSMENT OF PUBLICITY PRODUCTS PRODUCED WITH RECYCLED 

PLASTIC ..................................................................................................................................................... 70 

ECOCONCEPTION D’UNE CHAINE DE TRACTION FERROVIAIRE ...................................................... 71 

ECO-DESIGN OF A RAILWAY TRACTION CHAIN .................................................................................. 73 

ANALYSE DU CYCLE DE VIE DE XEROGELS DE CARBONE ............................................................... 75 

LIFE CYCLE ASSESSMENT OF CARBON XEROGELS .......................................................................... 77 

ÉVALUATION DE L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL LIE A LA PRODUCTION D'ELECTRICITE D’ORIGINE 

PHOTOVOLTAÏQUE PAR ANALYSE DU CYCLE DE VIE ........................................................................ 79 

ENVIRONMENTAL IMPACT OF PHOTOVOLTAIC POWER BY LIFE CYCLE ASSESSMENT ............... 81 

L’ACV : SUPPORT DE L’ECO-CONCEPTION DANS LA FILIERE TEXTILE ........................................... 83 

LCA : A TOOL TO ECO-DESIGN IN TEXTILE INDUSTRY ....................................................................... 85 

METHODOLOGIE DE COMPARAISON DE PROCEDES DE TEINTURE D’UN POINT DE VUE 

ENVIRONNEMENTAL ................................................................................................................................ 87 

METHODOLOGY FOR ENVIRONMENTAL COMPARISON OF DYEING PROCESSES ........................ 89 

EVALUATION ENVIRONNEMENTALE COMPARATIVE DU BOBINAGE DES MACHINES ELECTRIQUES 

AU MOYEN DE L’ANALYSE DU CYCLE DE VIE ...................................................................................... 91 

COMPARATIVE ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF THE ELECTRICAL MACHINES WINDING USING 

THE LIFE CYCLE ASSESSMENT ............................................................................................................. 93 

DEVELOPPEMENT D’UNE BASE DE DONNEES ADAPTEE A L’ACV SIMPLIFIEE DE PRODUITS 

TEXTILES ................................................................................................................................................... 95 

DEVELOPMENT OF DATA BASE FOR SIMPLIFIED LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA) OF TEXTILES97 

EVALUATION ENVIRONNEMENTALE DU TRAITEMENT DES DECHETS D’EQUIPEMENTS 

ELECTRIQUES ET ELECTRONIQUES PAR ANALYSE DU CYCLE DE VIE : CAS DU FRIGIDAIRE .... 99 

ELECTRICAL WASTE MANAGEMENT EFFECTS ON ENVIRONMENT USING LIFE CYCLE ASSESSMENT 

METHODOLOGY: THE FRIDGE CASE STUDY ..................................................................................... 101 

LCA AS A PART OF PRODUCT DESIGN OF EQUIPMENT USED IN THE FISH PROCESSING INDUSTRY, 

A PRODUCT DEVELOPER’S PERSPECTIVE. ....................................................................................... 103 

SUSTAINABILITY ASPECTS OF PLASTIC PIPE SYSTEMS FOR BUILDING APPLICATIONS: THE 

ENVIRONMENTAL PILLAR ..................................................................................................................... 105 

INTEGRATING LCA INTO PRODUCT DESIGN FINDING CREATIVE WAYS OF ENGAGING DESIGNERS 

WITH LIFE CYCLE THINKING AND ECO-DESIGN ................................................................................ 107 

IS CONVERTING ORGANIC MATERIAL FROM WASTE FURNITURE INTO BIOETHANOL MORE 

EFFECTIVE AT REDUCING GHG THAN INCINERATION WITH CHP? THE DIFFERENCE BETWEEN 

NATURAL FIBRE AND FOAM MATTRESSES ........................................................................................ 109

Collaborative 

Initiatives 

1


ACVBAT, un cours dédié à l’analyse du cycle de vie sur l'Université virtuelle pour 

l’Environnement et le développement durable 

Agathe Combelles*, Ion Cosmin Gruescu**, Jean-Luc Menet***, Anne Perwuelz**** 

* cd2e, Rue de Bourgogne - Base 11/19 - 62750 LOOS-EN-GOHELLE 

** Université Lille 1 - Sciences et Technologies, IUT "A", Dép. GMP, Rue de la Recherche, BP 90179, 

59653 VILLENEUVE D’ASQ CEDEX 

*** ENSIAME, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis 59313 VALENCIENNES Cedex 9 

**** ENSAIT, 2 allée Louise et Victor Champier - BP 30329 - 59056 ROUBAIX CEDEX 01 

A.combelles@cd2e.com, jean-luc.menet@univ-valenciennes.fr, anne.perwuelz@ensait.fr, ion-cosmin.gruescu@univ-lille1.fr 

Introduction et contexte 

La « loi portant engagement national pour l’environnement », dite « loi Grenelle II », vise en 

France à décliner et appliquer les 268 engagements de l’Etat issus des ateliers du Grenelle de 

l’environnement. 

Un exemple concret est en cours d’expérimentation : pour clarifier l’information du grand public et 

développer l’éco-consommation, le Grenelle de l’environnement a conclu que l’affichage de l’impact 

environnemental des produits sera progressivement développé. L’objectif est qu’un consommateur puisse 

trouver le même format d’affichage, quel que soit son lieu d’achat, et distinguer deux produits similaires 

par rapport à leur empreinte environnementale (impact). 

La méthodologie d'ACV (Analyse du Cycle de Vie) s'appuie et fait appel à des normes introduites 

dans le but de quantifier l'impact environnemental des produits et des services. Les méthodes d’ACV 

commencent à se développer à la demande des entreprises, suite à une pression croissante du grand 

public et des politiques européenne et française. Un certain nombre d'évolutions d'ordre économique, 

technologique et réglementaires illustrent également le besoin de disposer d'outils performants permettant 

de quantifier l'impact d'un produit tout au long de son cycle de vie. 

La démarche ACV est généralement développée en termes de formation comme un 

apprentissage spécifique des outils logiciels dédiés, mais il existe peu de cours sur le domaine, en 

particulier en accès libre et en version informatique. Ce qui manque cruellement, n’est pas tant une 

description de la méthode elle-même, que des études de cas devant permettre à l’apprenant de 

développer à la fois son esprit critique, et des capacités d’analyse. 

L’UVED, Université Virtuelle pour L’Environnement et le Développement Durable 

L'UVED [1] est l’une des sept Universités Numériques Thématiques (UNT) soutenues par le 

Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche ayant pour mission de produire et mettre à 

disposition des ressources pédagogiques mutualisées au service de l'enseignement numérique et de 

l'innovation pédagogique. Ainsi, l’UVED aide à la production et la diffusion de ressources pédagogiques et 

d’outils de formation validés scientifiquement dans tous les champs d’application de l’environnement et du 

développement durable. L’idée est de fournir gratuitement aux formateurs des e-contenus utilisables dans 

leurs propres enseignements, et aux étudiants des compléments fiables de formation, alternative aux 

encyclopédies en ligne dont le contenu n’est pas systématiquement validé scientifiquement. 

Le projet ACV-BAT 

Le projet ACV-BAT, fédérant des acteurs de la plateforme régionale en analyse du cycle de vie 

[avniR] [2], de l’Université Lille1 Sciences et Technologies, de l’ENSAIT, et de l’Université de Valenciennes 

et du Hainaut-Cambrésis, a été retenu dans le cadre de l’appel à projets UVED 2010. Intitulé, « Démarche 

d'analyse du cycle de vie. Principes, méthodologie, exemples d'application aux matériaux et éléments de 

construction », ce projet a pour vocation de décliner un module spécifique dédié à la méthodologie d'ACV, 

cœur auquel se rattacheront les différents modules existants et à venir (grains pédagogiques). En ce sens, 

il sera non seulement complémentaire aux ressources existantes, mais il a vocation à devenir le noyau 

central (noyau méthodologique) de plusieurs mises en application de la méthodologie ACV adaptée aux 

différents secteurs professionnels (fig. 1). 

L’originalité de notre approche est de décliner la méthode ACV dans un secteur au cœur du 

Grenelle de l’environnement : le bâtiment. Non seulement les exemples traités seront issus de ce secteur 

d’activité, mais une étude de cas sera traitée d’un bout à l’autre du cours (par exemple un matériau 

d’isolation naturel complexe). 

Ainsi, notre cours proposera des approches de type ACV devant permettre de mieux concevoir 

et/ou choisir les éléments et les matériaux de construction afin de limiter leurs impacts environnementaux. 

Le projet ACV-BAT se déclinera en premier lieu sous la forme d’un cours académique sur la 

démarche ACV qui pourra être utilisé comme tel par l’enseignant ou en auto-apprentissage par 

l’apprenant. 

Le noyau méthodologique permettra d’accueillir en rattachement plusieurs ressources existantes, 

en production, ou à venir, dont celle que nous proposons de développer spécifiquement : la méthodologie 

2


ACV appliquée aux matériaux et éléments de construction. Ainsi, l’ensemble de la ressource proposée est 

cohérente mais pourra être associée en tout ou partie à une autre ressource existante ou à venir. 

FIG. 1 – Architecture du projet ACV-BAT 

FIG. 2 – Type d’outil qui sera réalisé (source ADEME) 

Un outil simple et gratuit sera utilisé par les apprenants : le logiciel gratuit Bilan Produit ® de 

l’ADEME développé en collaboration avec l’université de Cergy-Pontoise [3], utilisant une partie de la base 

de données Eco-invent [4]. Ce logiciel sera utilisé pour traiter des exemples simples et pour réaliser une 

étude de cas. Il permettra en outre de développer un utilitaire spécifique d'illustration graphique des 

impacts environnementaux d'un produit (déclinaison de l’étude de cas d’une porte) et qui aura une forme 

similaire à celle représentée sur la figure 2. 

Les compétences acquises à l’issue de ce module d’enseignement seront les suivantes : savoir 

faire une analyse simplifiée d’un matériau/produit simple du bâtiment, appliquer la méthodologie d’ACV à 

des cas simples (comprendre et mettre en œuvre la méthodologie), maîtriser l'usage du logiciel libre Bilan 

Produit ®, accompagner la mise en place d’une ACV réalisée par une équipe spécialisée, savoir 

rechercher des données et définir leur fiabilité, avoir un regard critique des rapports d’ACV. 

Conclusion 

Le cours est construit pour équivaloir à 3 crédits européens (ECTS), soit un total de 25 heures 

réparties de la façon suivante : « lecture » du cours (12), exemples et étude de cas (12h), QCM et QCU 

(1h), Il est suggéré que l’évaluation se fasse sous forme d’un projet avec une présentation orale des 

résultats obtenus et de l'analyse développée par les étudiants et un rapport écrit décrivant des travaux. 

Le projet ACVBAT est actuellement en cours d’élaboration. Il court du 15 janvier 2011 au 15 juin 

2012, date à laquelle il devra être livré à l’UVED dans sa version définitive. Après la rédaction du contenu 

du cours proprement dite, une étape importante du projet est la médiatisation, qui consiste à transformer la 

ressource écrite en un e-document (dynamique et interactif), illustré d’exemples, d’exercices, d’études de 

cas, de vidéos, et d’outils dédiés. 

Références 

[1] http://www.uved.fr 

[2] http://www.avnir.org 

[3] http://www.ademe.fr/internet/bilan_produit 

[4] http://www.ecoinvent.ch/ 

3


ACVBAT, a course dedicated to the life cycle assessment on the Virtual University of 

Environment and Sustainability (in French : UVED) 

Agathe Combelles*, Ion Cosmin Gruescu**, Jean-Luc Menet***, Anne Perwuelz**** 

* cd2e, Rue de Bourgogne - Base 11/19 - 62750 LOOS-EN-GOHELLE 

** Université Lille 1 - Sciences et Technologies, IUT "A", Dép. GMP, Rue de la Recherche, BP 90179, 

59653 VILLENEUVE D’ASQ CEDEX 

*** ENSIAME, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis 59313 VALENCIENNES Cedex 9 

**** ENSAIT, 2 allée Louise et Victor Champier - BP 30329 - 59056 ROUBAIX CEDEX 01 

A.combelles@cd2e.com, jean-luc.menet@univ-valenciennes.fr, anne.perwuelz@ensait.fr, ion-cosmin.gruescu@univ-lille1.fr 

Introduction and context 

The so-called « Grenelle II » law, recently introduced in France, statutes on the French Republic 

implication concerning the application of the 268 engagements issued from the workshops dedicated to its 

elaboration. 

A concrete example is actually experimented: in order to clarify for the large public the provided 

information on products (concerning their environmental footprint) and to develop the so-called 

Ecoconsumption concept, the Grenelle law has concluded that the environmental impact's display on the 

products will progressively be further developed. The main objective is to furnish to the consumer identical 

bills (in terms of content) allowing to compare the environmental impact of two similar products. 

The LCA methodology (Life Cycle Assessment) is based on international standards that were 

introduced in order to quantify the environmental impact of products and services. Several LCA methods 

were developed as a consequence of the companies' requests, of an increasing pressure of the public and 

European or French politics. The future evolutions in terms of economical, technological or statutory points 

of view are equally illustrating an increasing need for performing tools allowing quantifying the 

environmental footprint of products during their entire life cycle. 

Concerning the teaching or the training of the LCA approach, these items are generally developed 

like a specific apprenticeship of commercial and/or free software. Very few theoretical courses actually 

exist, especially in an electronic format or in free access. A cruel lack is also observed concerning case 

studies permitting a simultaneous development of criticism and analyzes capacities of students. 

UVED, the Virtual University of Environment and Sustainability 

UVED is one of the seven thematically universities supported by the French Minister of Education 

and Research. Its main mission is to help in the production and to furnish teaching resources (courses) 

based on pedagogical innovation and used in order to develop the Digital education. The UVED University 

contributes to the realization and the broadcasting of numeric courses and tools validated by a scientific 

jury in all the application fields related to environment and sustainability. The main idea is to furnish to 

formers e-contents that are applicable and can be used for their own teaching courses. It is also desirable 

that students can use the furnished resources as complements or alternatives of internet encyclopedias 

whose content is not systematically scientifically validated. 

The ACV-BAT project 

The ACV-BAT project federates actors belonging respectively to the Regional Life Cycle 

Assessment Platform (AVNIR) [2] to the University Lille 1 - Sciences and Technology, to the ENSAIT and 

to the Valenciennes and Haut Cambrésis University. The project was approved in the framework of the 

2010 call for projects of UVED. Entitled "Life Cycle assessment approach - Principles, methodology, 

application examples to materials and systems in the buildings industry" the present project has for 

vocation the realisation of a specific course dedicated to the presentation and the illustration with case 

studies of the LCA methodology. The main idea is that the present course will constitute in the future an 

Educational grain to which future course modules will be eventually integrated. It has for vocation to 

become in fact a central nucleus (methodological nucleus) of several application case studies of the LCA 

methodology adapted to several industrial domains (see Fig. 1). 

The originality of the present approach is given by the fact that it declines the LCA methodology in 

a sector on which the Grenelle II law strongly focuses – the building industry. The provided case studies 

are treating products used precisely in the previously cited industry and a practical example is treated from 

the beginning to the end of the course, e.g. a complex natural isolating material. Moreover, the present 

course will provide LCA approaches allowing a better conceiving and choice for construction materials in 

order to minimize their environmental impact. 

The ACV – BAT project will be developed in the form of a classical academicals course about the 

LCA methodology usable by a former or by a student as well under the form of auto-apprenticeship. The 

4


methodological nucleus will also allow a connection with several existing resources, actually in production, 

or to come in the future. 

FIG. 1 – Architecture du projet ACV-BAT 

FIG. 2 – Type d’outil qui sera réalisé (source ADEME) 

A simple and free tool will be used by the learners – the free "Bilan Produit" ® software, which was 

jointly developed by the ADEME institution and the Cergy-Pontoise University [3] by using a part of the 

Eco-invent [4] database. This will allow treating simple examples and to realize a case study. The authors 

will also focus on the development of a graphical application tool allowing illustrating the environmental 

impacts of a product (the "door" case study) whose form will be close to the one represented in Fig. 2. 

The main outcome acquired competences of the present course learners are respectively : (i) the 

capability of performing a simple material/product analyze by applying the LCA methodology in simple 

case studies (understanding and application of the methodology) (ii) the knowledge and the capability to 

use the Bilan Produit ® software (iii) the accompanying of a specialized team in the development of a LCA 

study based on the knowledge of the data research and analysis and (iv) the possibility to criticize existing 

LCA reports. 

Conclusion 

The ACV-BAT project is developed in order to amount 3 ECTS credits by following a 25 hours 

course dispatched as follows: the course lecture in 12 hours, examples and case studies in 12 hours, quiz 

in 1h. It is suggested to evaluate candidates in the framework of a project ending with an oral defense of 

the obtained results and developed analysis plus a written report. 

The ACV-BAT project is actually in redaction, the main dates are respectively 15th January 2011 

for the beginning and the 15th of June 2012 for the delivery to UVED. The course redaction will be soon 

extended to the realization of the electronic document (interactive and dynamic) illustrated with examples, 

exercises, case studies, videos and some other specific or dedicated tools. 

Références 

[1] http://www.uved.fr 

[2] http://www.avnir.org 


[4] http://www.ecoinvent.ch/ 

5


L’ACV pour tous les services de l’entreprise 

Cluster CREER 

215, Rue Jean-Jacques Rousseau, 92136 Issy-les-Moulineaux 

contact@clustercreer.com 

Depuis quelques années, l’éco-conception a pris une place de plus en plus grande dans 

l’industrie. Dynamique d’entreprise, c’est également un moyen pour faire progresser la performance des 

professionnels et être un moteur à l’éco-innovation. Impulsion institutionnelle, les directives, la volonté des 

industriels et la sensibilité des consommateurs fait que cette vision cycle de vie ne peut que s’inscrire dans 

une démarche développement durable. 

C’est dans ce contexte que le CREER a vu le jour, en 2007 sous l’impulsion de 7 entreprises et 

centres de recherche leader (Renault, Steelcase, Areva T&D, Plastic Omnium, Veolia Environnement, le 

Groupe SEB et le Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM), en partenariat avec la 

SERAM et le laboratoire MAPIE de l’Institut ENSAM de Chambéry) qui se posaient les mêmes questions 

quant aux problématiques de cycle de vie, de recyclage, de méthodologie ou de normes. 

Le principal objectif du CREER est une mutualisation de la recherche des industriels. Le cluster 

CREER a ainsi mis en place une plateforme d’information intelligente, outil de veille personnalisée, ainsi 

que plusieurs groupes de travail sur différents thèmes (Réglementation REACH & SVHC, Composés 

Organiques Volatiles…) dont les Analyses de Cycle de Vie. 

ZOOM SUR LE GROUPE DE TRAVAIL ACV 

MEMBRES : 

Création d’un guide sur l’ACV 

Le premier objectif du groupe de travail ACV consiste à élaborer un guide de communication. Sur 

3 niveaux de lecture, ce document sera à destination des décideurs, des fonctions de communication 

(marketing, communication externe) et des fonctions techniques (R&D, production...). 

En effet, l’ACV est une approche scientifique holistique et complexe, souvent difficile pour les nonexperts. 

La documentation actuelle est soit très précise et technique, soit trop généraliste. De plus, elle 

manque d’exemples concrets d’utilisation en industrie. Aussi, ce guide sera structuré autour des 

expériences industrielles de chaque membre pour apporter une vision plus appliquée de l’ACV. 

6


Le groupe de travail se réunit régulièrement (toutes les 5 à 6 semaines). Ces réunions permettent 

de définir et valider certains points clés ainsi que les sujets en cours. Des échanges par e-mail et via 

l’Espace Membre du site CREER permettent de faire progresser les discussions, de valider certains points 

intermédiaires, et de valider la rédaction de documents. 

La version décideur du guide de communication sera disponible fin 2011. 

Structure du guide 

Pourquoi l’ACV ? 

Place de l’ACV dans la problématique d’éco-conception, définition sommaire de l’ACV… 

Définition de l’ACV 

Analyse d’impact environnemental, Unité Fonctionnelle,… 

Utilisation de l’ACV 

Les ACV : Pour qui ? Pour quoi ? Par qui ? 

Les différents niveaux d’ACV 

Quelle information retirer des ACV ? 

Forces 

Vision globale cycle de vie, évaluation quantitative, impacts multicritères, transparence, 

reconnaissance à l’échelle mondiale, etc… 

et faiblesses 

Comparabilité, incertitudes, complexité, expertise, etc… 

Illustrations d’ACV de produits et partage d’expérience 

Déclencheurs, démarche, apport, coût, descriptif, organisation (périmètre, personnes, 

implications), utilisation des résultats, etc… 

Conclusions et perspectives 

Évolution des méthodes et données, ACV sociales, utilisation des résultats, etc… 

Annexes : Développement de certaines thématiques (unités fonctionnelles, ACV conséquentielles…) 

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LCA, an approach for all industrial departments 

Cluster CREER 

215, Rue Jean-Jacques Rousseau, 92136 Issy-les-Moulineaux 

contact@clustercreer.com 

Eco design has taken a major scale since a few years. This process is aimed at engaging the 

company in continuous improvement of its performance and becoming the driving force behind ecoinnovation. 

Due to institutional impetus, directives, industrialists’ wills and consumers’ awareness, life cycle 

assessment has become an integral part of sustainable development. 

In this context, the CREER Cluster was founded in 2007 under the impulse of 7 lead companies 

and technical centres of excellence: Renault, Steelcase, Areva T&D, Plastic Omnium, Veolia 

Environnement, SEB Group, CETIM (Centre Technique des Industries Mécaniques), partnered with 

SERAM and MAPIE laboratory from the Chambéry ENSAM Institute. 

CREER’s first objective is to promote non-competitive research in Eco design and recycling of 

products. Close cooperation between industry, the scientific community and State organisations is building 

a knowledge base and tools for use by industry. This is done through an intelligent information platform, 

and working parties dealing with REACH regulation, Volatile Organic Compounds and Life Cycle Analysis. 

FOCUS ON THE LCA WORKGROUP 

MEMBERS : 

Creation of a communication guide on LCA 

The first objective of the LCA workgroup consists in drafting a communication guide on LCA. The 

guide will cover the stakes and issues inherent to Life Cycle Assessment and will include feedback on LCA 

experiences from companies and organisations involved in the workgroup. 

The purpose of this communication guide is to create an information database for decision makers 

within companies, communication services (marketing, external communications) and technical functions 

(R&D, production…) 

Indeed, LCA is a complex holistic approach, often hard to grasp for laymen. Current materials are 

either too technical or too broad. It also lacks practical examples of industrial utilization. For this reason, 

this guide will be based on industrial experience from each member to bring an implemented vision of 

LCA. 

8


The workgroup meets regularly (every 5 or 6 weeks). These meetings allow defining and validating 

key elements and other running projects. E-mail exchange and data sharing via CREER's online Member 

Platform allow the discussion progression, the validation of some intermediate points and drafted 

documents. 

The decision makers’ version of the guide will be available at the end of the year 2011. 

Guide structure 

Why LCA? 

LCA and ecodesign, quick definition of LCA… 

LCA Definition 

Environmental Impact Analysis, Functional Unit… 

LCA Utilization 

LCA : For who ? What use? By who ? 

Different levels of LCA 

What information to extract ? 

Strengths 

Global vision of LCA, quantitative evaluation, multicriterial impacts, transparency, worldwide 

recognition… 

And weaknesses 

Comparability, uncertainties, complexity, expertise… 

LCA examples and feedbacks 

Triggers, Approaches, Contributions, Costs, Detailed descriptions, Organisation (fields of action, 

people, implications), Use of results… 

Conclusions and outlooks 

Methods and data evolution, Social LCA, Use of results… 

Annexes: Development of thematic (functional units, consequential LCA…) 

9


L’intégration de la Pensée Cycle de Vie à l’éducation supérieure 

Romain Degot 1 , Patrick Leghie 2 , Natacha Henry 3 , Nathalie Lecocq 4 , Pierre Echard 5 , Jodie Bricout 6 

1,6 Plateforme [avniR], 2 HEI, 3 USTL, 4 IUT de Béthune Université d’Artois, 5 Innovaterra 

info@avnir.org; patrick.leghie@hei.fr; natacha.henry@ensc-lille.fr; nathalie.lecocq@univ-artois.fr; pierre@innovaterra.eu; 

j.bricout@cd2e.com 

Mots clefs : enseignement supérieur ; ACV ; éco-conception ; développement durable, communication 

environnementale 

Introduction 

La Pensée Cycle de Vie et l’Eco-conception deviennent des approches incontournables du 

développement durable en entreprise. Il est de ce fait fondamental d’équiper les futurs managers des 

connaissances et outils nécessaires à la mise en place d’une stratégie ACV au sein des entreprises qu’ils 

intégreront comme designers, ingénieurs ou encore commerciaux. Il faut rapidement instaurer une 

nouvelle pensée dans la création et l’amélioration de nos biens et services. 

Un certain nombre d’universités et autres instituts de l’enseignement supérieur s’engagent déjà 

dans la formation ACV, mais il est fondamental d’accélérer et de faciliter l’intégration de ces formations le 

plus largement possible. Il est important aussi de s’assurer que ces formations répondent concrètement 

aux besoins des entreprises, et ne restent pas dans la sphère théorique d’une formation purement 

académique. 

Dans le Nord Pas de Calais, une trentaine d’enseignants se sont réunies autour de la plateforme 

[avniR] (www.avnir.org) pour partager leurs connaissances et outils d’enseignement de l’ACV et Ecoconception. 

Le projet : outiller et faire collaborer les enseignants 

Pour promouvoir et renforcer l’enseignement de l’ACV et Eco-Conception au sein de 

l’enseignement supérieur dans la région Nord Pas de Calais, [avniR] a développé un projet collaboratif 

avec les universités, les écoles et les entreprises. 

Le projet passe par deux activités : 

Le développement d’un centre de ressources pédagogiques au sein du site d’ [avniR] 

La mise en place et animation d’un réseau d’enseignants pour favoriser les échanges inter-écoles 

L’objectif de ce projet est de faire émerger l’enseignement de l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) et 

de l’éco-conception dans toutes les filières de formation supérieure, afin de fournir aux professionnels de 

demain des outils modernes de prise de décision dans le respect du développement durable. 

- Le Centre de Ressources Pédagogiques 

Ce centre de ressources regroupe des informations et des supports pour les enseignants. 

L’enseignant y trouve des supports de cours, des exemples, des exercices, des travaux pratiques, des 

quizz, des présentations d’outils de calcul, des vidéos, une bibliographie,... Les informations sont 

regroupées dans quatre thèmes : 

1. le développement durable, 

2. l’analyse du cycle de vie, 

3. l’éco-conception 

4. la communication environnementale. 

Le centre de ressources contient également une base documentaire, qui permet aux enseignants 

de compléter leurs cours avec des exemples concrets, et ainsi les adapter à leur filière. La base 

documentaire centralise des analyses du cycle de vie, des déclarations environnementales de produits et 

des guides divers sur le sujet. Les enseignants peuvent rechercher les documents par thème, secteur ou 

mot clé. 

L’évolution de ces ressources va se faire grâce à la plateforme collaborative. 

- Le réseau d’enseignants ACV 

Ce réseau fourni aux membres l’occasion d’échanger avec des enseignants d’autres disciplines. 

Ceci favorise la mise en place de projets pluridisciplinaires, approche indispensable à la méthodologie 

d’ACV. 

10


Ce réseau sert également à alimenter, développer et améliorer les ressources pédagogiques. 

Activités déjà menées 

Un stagiaire a été encadré par la plateforme [avniR] pour développer le centre de ressources 

pendant le premier semestre de 2011. Après avoir réalisé un sondage auprès d’étudiants et 

d’enseignants, il a développé une « version béta » des outils pédagogiques. Ces outils seront améliorés 

d’année en année par les membres. 

Une charte d’engagement a été développée, qui fixe les règles de fonctionnement de l’initiative. 

Chaque Enseignant-Membre s’engage notamment à contribuer à l’évolution des outils pédagogiques et à 

participer activement aux échanges. 

Le lancement de l’initiative collaborative pour la promotion de l’ACV en enseignement supérieur a 

été effectué en deux temps forts : 

a) Une journée de lancement du Centre de Ressources Pédagogiques (mai 2011) pour promouvoir 

l’action et ainsi mobiliser des enseignants autour du projet. Après une présentation du projet, les 

enseignants ont eu l’occasion de tester la « version béta » du centre de ressources et confronter leurs 

expériences dans l’enseignement de l’ACV et de l’écoconception dans leurs établissements. 

b) Journée pédagogique pour les enseignants membres du Réseau (juillet 2011). La plateforme 

[avniR] a réuni une trentaine d’enseignants afin de mieux connaitre leurs besoins et leurs attentes en 

termes d’enseignement, et pouvoir ainsi déterminer les actions possibles à mettre en œuvre pour la 

rentrée 2011. 

Clés du succès 

Pour atteindre ces objectifs, il est fondamental que la gestion du Centre de Ressources et 

l’animation du Réseau soient menées à bien par une entité facilitatrice. [avniR] assure cette tâche, par la 

gestion du centre de ressources, l’animation du réseau des enseignants, et la promotion externe de 

l’initiative auprès des différentes parties prenantes concernées (entreprises, pouvoirs publics, le monde 

académique…). 

Il est également essentiel que tous les participants s’impliquent dans la démarche, et contribue à 

l’ouvrage collectif. Dans ce cas, cela passe par la charte d’engagement précédemment évoquée. 

Conclusion 

Depuis son lancement durant l’été 2011, l’initiative a considérablement progressé. Elle regroupe 

déjà 26 enseignants et plusieurs projets sont en cours de réalisation. Son ambition pour l’année 

académique 2011 – 2012 est de lancer la formation à l’Analyse du Cycle de Vie et de l'Eco-conception 

dans différentes écoles et universités de la région, et d’obtenir un retour constructif de la part des 

enseignants participants afin d’en tirer les leçons pour l’amélioration du Centre de Ressources. 

11


Integrating Life Cycle thinking into higher education 

Romain Degot 1 , Patrick Leghie 2 , Natacha Henry 3 , Nathalie Lecocq 4 , Pierre Echard 5 , Jodie Bricout 6 

1,6 Plateforme [avniR], 2 HEI, 3 USTL, 4 IUT de Béthune Université d’Artois, 5 Innovaterra 

info@avnir.org; patrick.leghie@hei.fr; natacha.henry@ensc-lille.fr; nathalie.lecocq@univ-artois.fr; pierre@innovaterra.eu; 

j.bricout@cd2e.com 

Key words: higher education ; LCA ; ecodesign ; sustainability, environmental communication 

Introduction 

Life cycle thinking and ecodesign are becoming essential approaches to applying sustainability in 

business. It is hence fundamental to equipe future managers with the knowledge and tools required to 

implement a LCA strategy in a business, whether they be designers, engineers or product representatives. 

There is a need to change the existing culture related to designing and improving products and services. 

A number of higher learning institutions have already started integrating life cycle approaches into 

their curricula, but it is essential to accelerate this movement and make it mainstream. It is also important 

to ensure that these courses are aligned with real needs of businesses. 

In Northern France, 30 teachers have come together under the auspices of the [avniR] LCA 

platform (www.avnir.org) to share their knowledge and tools for teaching LCA and ecodesign. 

The project: providing teaching networks and tools 

To promote and reinforce LCA and ecoconception teaching in higher learning in Northern France, 

[avniR] has developed a collaborative project with universities, schools and businesses. 

The project is based on two pillars: 

 

 

Developing of teaching resources, based on a virtual centre on the [avniR] website 

Establishing and facilitating a network of teachers, to foster exchange between different higher 

learning institutions 

The objective of this project is to mainstream Life Cycle Thinking in all higher education streams, in 

order to provide tomorrow’s professionals with modern decision making tools, aligned with sustainability. 

a) The educational ressource centre 

This resource centre brings together teaching information and tools. Teachers can access 

supports for their lectures, examples, exercises, quizzes, videos, a bibliography and more. These tools are 

grouped in 4 themes 

Sustainable development 

Life Cycle Assessment 

Eco design 

Environmental Communication 

The resource centre also contains a database of LCA related documents, which allows teachers to 

complete the ‘generic’ materials with case studies and examples adapted to their class. 

The database centralises LCA studies, EPDs and guides. Teachers can search the documents by 

theme, economic sector or keyword. 

These tools are designed to evolve with the contribution of the members. 

b) The teachers’ network 

This network provides its members with the opportunity to exchange with teachers from other 

disciplines and other universities. This fosters the development of multidisciplinary projects, an essential 

approach for LCA work. 

This network also provides the basis for a continual improvement of the teaching tools. 

Progress so far 

The [avniR] platform hired an interne from one of the participating universities to develop the 

teaching resources during the first semester of 2011. By conducting a survey of students and teachers, he 

developed a "beta" version of these teaching tools. Year by year, the tools will be improved by the 

members. 

12


A commitment convention has been developed which sets out the operating rules of the initiative. 

Each teacher-member commits to contribute to the development of educational tools and to participate 

actively in discussions. 

The launch of the collaborative initiative to promote higher education in the LCA was carried out in 

two events: 

a) Educational Resource Center launch (May 2011) to promote action and to mobilize teachers on the 

project. After a presentation of the project, teachers had the opportunity to test the "beta version" of the 

resource center and compare their experiences in the teaching LCA and ecodesign in their establishments. 

b) Educational day for Teachers Network members (July 2011). The platform [avniR] brought together 

thirty teachers to better know their needs and expectations in terms of education and thus be able to 

identify possible actions to be implemented for September 2011. 

Keys to Success 

To achieve these objectives, it is essential that the management and animation of the Resource 

Centre Network are carried out by a facilitator. [avniR] ensures this task, by management of the resource 

center, running the network of teachers, and external promotion of the initiative with the various 

stakeholders (business, government, academia ...). 

It is also essential that all participants involved in the process, contribute to the collective work. In 

this case, this means the charter of commitment previously mentioned. 

Conclusion 

Since its launch during the summer of 2011, the initiative has made considerable progress. Thirty 

teachers are already member and several projects are underway. The ambition for the 2011 – 2012 

academic year is to start Life Cycle Assessment courses and Eco-design in different schools and 

universities in the region, and also to get constructive feedback from the participating teachers to draw 

lessons to improve the Resource Center. 

13


Plateforme Internet éco-conception des produits et services 

Association Orée, 42, rue du faubourg Poissonnière 75010 PARIS 

oree@oree.org, mary@oree.org, http://ecoconception.oree.org 

Mots clefs : Eco-conception, innovation, organisation, stratégie. 

1 Origine de la plateforme éco-conception 

L’éco-conception, une des sept priorités d’Orée, est une démarche préventive innovante 

consistant à réduire les impacts d’un produit ou d’un service tout au long de son cycle de vie, depuis 

l’extraction des matières premières jusqu’à son recyclage ou son réemploi, tout en conservant sa qualité 

d’usage, c’est-à-dire sa fonctionnalité et sa performance. 

Approche produit du management environnemental, elle est surtout un formidable levier de 

compétitivité pour les entreprises qui répond fortement à leurs nouveaux enjeux réglementaires, 

économiques et stratégiques. De par son approche cycle de vie, elle implique tous les acteurs de 

l’entreprise et elle stimule la créativité au service d’une innovation responsable. 

Depuis 2006, le groupe de travail Orée "éco-conception des produits et services" réunit les 

principaux experts et acteurs français du domaine pour mener une réflexion sur l'intégration de l'écoconception 

dans la stratégie des organisations (entreprises et collectivités). 

Le fruit de cette réflexion collective est la création d’une plateforme Internet. Elle s'adresse 

particulièrement aux PME/TPE, et plus largement à toute structure, quelle que soit sa taille et sa vocation, 

désirant s'engager dans une démarche d'éco-conception ou tout simplement découvrir ce sujet. 

2 L’éco-conception en trois volets interactifs 

La plateforme Internet éco-conception permet de faire découvrir en toute autonomie la démarche, 

ou d’accompagner les acteurs de toute organisation dans leur progression si cette approche leur est déjà 

familière. Elle est composée de trois parties interactives : 

Figure 1: Présentation de la page d’accueil de la plateforme internet éco-conception 

14


2.1 Une première partie, « l’éco-conception en question » : 

Une première rubrique présente la démarche d’éco-conception à travers des articles thématiques. 

Les méthodes et outils disponibles à ce jour pour mettre en place une démarche d'éco-conception y sont 

également présentés. 

Une deuxième rubrique présente les incitations (règlementations / consommateurs et contexte 

normatif) et avantages à s'engager dans une démarche d'éco-conception. 

Les étapes de la démarche à conduire sont ensuite développées sous forme de fiches pratiques 

répondant aux principales questions que l’on se pose (freins, facteurs de réussite, acteurs, méthodologie, 

coût, financement, etc.). 

Pour aller plus loin une synthèse de la réglementation française et européenne, du contexte 

normatif et un glossaire interactif sont disponibles. 

2.2 Une deuxième partie, « l’éco-conception en application » : 

Ce deuxième volet, interactif et modulable aborde le rôle joué par chaque compétence au sein des 

organisations. Une double clef d’entrée inédite permet à chacun de visualiser son propre rôle dans le 

cadre de la mise en place d’une démarche d’éco-conception mais aussi de comparer les rôles des 

différentes fonctions impliquées au sein de l’entreprise. 

Cette approche transversale de la démarche permet aux collaborateurs d’identifier leurs 

interlocuteurs et parties prenantes, les compétences à solliciter, les ressources à mobiliser, d’appréhender 

les enjeux liés à leur fonction, les leviers existants et ainsi d’identifier les facteurs clefs de succès pour une 

meilleure intégration de la démarche. 

2.3 Une troisième partie, « l’éco-conception en action » : 

Ce troisième volet propose des retours d'expériences d’entreprises ayant mis en œuvre une 

démarche d'éco-conception (outils utilisés, rôle joué par chaque compétence au sein de l’entreprise, 

difficultés rencontrées, accompagnements dont elles ont disposées). Il permet aussi de comprendre leurs 

objectifs et motivations initiales à se lancer dans la démarche. 

Toutes les entreprises volontaires peuvent témoigner sur la plateforme grâce à un questionnaire 

en ligne qui, une fois rempli sera validé par un comité de pilotage et mis en ligne gratuitement. 

Comité de pilotage de la plateforme : Inddigo, Evea, Bio Intelligence Service, Savin Martinet Associés. 

http://ecoconception.oree.org 

Cette plateforme est réalisée avec le soutien financier de : 

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The eco-design of products and services platform 

Association Orée, 42, rue du faubourg Poissonnière 75010 PARIS 

oree@oree.org, mary@oree.org, http://ecoconception.oree.org/EN 

Key words: Eco-design, innovation, organization, strategy. 

1 Origine de la plateforme éco-conception 

Eco-design is a preventive approach which consists in reducing the impact of a product or service 

throughout its lifecycle, from the extraction of raw materials to its recycling or re-use, while preserving its 

usage quality, i.e. its functionality and performance. 

A competitive and innovative factor, this approach is of increasing interest to businesses, as it 

helps improve the quality of the products and services proposed, control and reduce costs, stimulate 

innovation, discover new business opportunities and limit the environmental impact. 

Since 2006, Orée working group “eco-design of products and services” has brought together 

France’s main experts and players of the domain to examine how to integrate eco-design into 

organizational strategy (businesses and local authorities). 

This collective analysis has led to the creation of an Internet platform. This platform targets very 

small, small and medium-sized businesses and industries, and more generally any structure, regardless of 

size and purpose, wishing to commit to an eco-design approach or merely learn more about this subject. 

2 Eco-design in three interactive parts 

The eco-design web platform allows organizations to discover this approach at their own pace or 

help them to go further if they are already familiar with this methodology. It is divided into three interactive 

main parts: 

Figure 1: Presentation of the home page of the eco-design platform 

2.1 A first part to understand « what is eco-design » ? 

This part presents the notion of eco-design through thematic articles. The methods and the 

currently available tools to put in place an eco-design approach are also presented to it. 

A second view presents the incentives (committed consumers, regulatory and prescriptive 

framework) and advantages to make a commitment in an eco-design approach. 

Then, the stages of the approach to be led are developed in the form of practical sheets answering 

the questions you may have (brakes, success factors, actors, methodology, cost etc.). 

To go farther a synthesis of the French and European regulations, the normative context and the 

interactive glossary are available. 

16


2.2 A second part to comprehend the “Implementation on eco-design » : 

This part deals with the role played by every skill within companies: people can discover according 

to their job, what they will bring to the approach of eco-design. This site is interactive and flexible and also 

allows people to compare the role of the various functions within companies or organizations that want to 

implement an eco-design approach. 

This part allows members of a team to identify their contacts and shareholders, the skills and 

resources required, the challenges and the leverages associated with their function. Then, they are able to 

identify the key success factors to better integrate an eco-design approach in their strategy and 

organization. 

2.3 A third part to look at, « Feedbacks on eco-design » : 

This part offers concrete experiences of companies having operated an approach of eco-design 

(used tools, role played by every skill within the company, met difficulties, assistance and facilitation they 

have) and to understand their objectives. 

Each company or organization, that initiated a similar approach for a product or service, can share 

it on this platform. There is a free on-line access to a questionnaire which, once completed, will be 

validated by a supervised steering committee before being put on line. We are continually looking for new 

feedbacks! 

Steering committee of the platform: Inddigo, Evea, Bio Intelligence service, Savin Martinet Associés. 

http://ecoconception.oree.org/EN 

This platform is realized with the financial support of: 

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Quelques fronts de science abordés par le pôle ELSA sur l’Analyse de Cycle de Vie 

(ACV) et l’écologie industrielle appliquées aux systèmes complexes 

(Eaux, Territoires, Agro-bioprocédés) 

Pr V. Bellon Maurel, directrice d’ELSA 

En 2007, le pôle de recherche ELSA (www.elsa-lca.org/) était créé par l’association de 

chercheurs de cinq organismes de recherche et d’enseignement supérieur : le Cemagref, l’INRA, 

Montpellier Supagro, l’EMA et le CIRAD et l’aide de la Région Languedoc-Roussillon. En 2011, ce pôle 

unique en France compte 25 personnes, pour moitié chercheurs et enseignants chercheurs permanents et 

pour moitié doctorants. L’objectif est de proposer en France une offre de recherche, d’expertise et de 

formation dans les domaines de l’évaluation environnementale et sociale et de l’écologie industrielle 

appliquées à des systèmes complexes, c’est-à-dire mettant en oeuvre des procédés bio-techniques et/ou 

des procédés marqués par leur dimension multi-fonctionnelle, spatialisée mis en œuvre dans des milieux 

connectés et non fermés . Les champs d’étude couvrent donc : la production agricole, alimentaire et la 

chimie verte, la production de biomasses à vocation énergétique, la gestion de l’eau et des déchets, 

l’aménagement des territoires, la mise en place de filières agro-alimentaires. Améliorer la qualité 

environnementale ou sociale de ces systèmes suppose que l’on dispose d’outils et de méthodes pour 

mesurer les impacts – c’est l’objectif de l’évaluation environnementale ou sociale - puis de l’optimiser – 

c’est l’objectif de l’écologie industrielle. Parmi les méthodes d’évaluation environnementales, l’analyse de 

cycle vie présente de nombreux atouts : elle permet de considérer le système dans son ensemble, en 

évitant de masquer des transferts de pollutions entre étapes du cycle de vie ou entre catégories d’impacts. 

En revanche, cette méthode, initialement développée pour des produits manufacturiers, présente de 

nombreuses lacunes et difficultés méthodologiques dès lors qu’on cherche à l’utiliser sur des milieux plus 

complexes. ELSA se propose d’étudier ces verrous et plus particulièrement les recherches 

méthodologiques suivantes : 

Les ontologies ou le développement de méthodes de construction des modèles des 

systèmes complexes appropriés à l’analyse ACV ; l’objectif est de construire un modèle qui 

permettra d’améliorer la précision des valeurs d’inventaire dans un contexte où les données sont rares. 

Ces méthodes sont appliquées à l’analyse de territoires (thèse d’Eleonore Loiseau - Cemagref), de 

mégapoles (thèse de Philippe Loubet), à l’analyse de systèmes irrigués (thèse de Ludivine Pradeleix- 

Cemagref), à l’écologie industrielle appliquée aux zones portuaires (thèse de Juliette Cerceau - EMA). 

L’intégration de la dynamique des procédés dans l’ACV et la propagation des incertitudes 

(production de micro-algues et dépollution, thèse de Pierre Collet - INRA). 

Le développement de chaînes de causalité liées à des impacts spécifiques, et ce aussi bien 

en ACV environnementale (usages dégradatifs de l’eau, pesticides et impacts sur la santé humaine, 

« land-use marin » -thèse de Juliette Langlois, Montpellier Supagro, biodiversité) qu’en ACV sociale 

(chaîne de causalité décrivant l’imapct des changements dans l’ampleur de l’activité économique liée à 

une chaîne de produit sur la sante humaine – thèse de Pauline Feschet- CIRAD). 

- Le raffinement des inventaires sur différents agro- et bioprocédés à partir de données 

expérimentales (sur produits tropicaux – thèse d’Aurélie Perrin et autres travaux du CIRAD, sur traitement 

des eaux usées), de modèles mécanistes (sur l’épandage de boues, thèse de B Langevin, Cemagref) ou 

de données d’activités collectées par des TICs (sur vigne) ou par enquêtes (irrigation). Sur les produits 

tropicaux, une base de données d’inventaire est en cours de création par le CIRAD. 

A ces recherches génériques sont associées des programmes de formation initiale et continue et 

des expertises sur les ACV spécifiques aux agro-bioprocédés. Le réseau ELSA s’est étendu au niveau 

national en particulier par l’association de chercheurs de l’INRA et du Cemagref de Rennes et de 

Clermont-Ferrand et participe aux animations scientifiques de l’alliance pour l’environnement ALLENVI. A 

l’international via le projet Ecotech- Sudoe (« Réseau international en ACV et écologie industrielle pour 

des éco-technologies innovantes », cft. www.ecotech-sudoe.fr), le pôle ELSA s’est associé à des 

universités majeures en Espagne (UAB, Université de Girona) et au Portugal (Université Aveiro). Le pôle 

ELSA peut accueillir en court ou long séjour tout chercheur travaillant sur l’ACV ou l’écologie 

industrielle pour les systèmes complexes. 

18


Some fronts of science covered by the ELSA pole on Life Cycle Analysis (LCA) and 

industrial ecology applied to complex systems (Waters, Territories, Agro-bio processes) 

Pr V. Bellon- Maurel, Directrice d’ELSA 

In 2007, the ELSA research pole (www.elsa-lca.org/) was created with the support of Languedoc- 

Roussillon Region by the association of researchers from five research and higher education institutions: 

Cemagref, INRA, Montpellier Supagro, EMA and CIRAD. In 2011, this center is unique in France with 25 

people, half of permanent researchers and teaching researchers and half PhD students. The objective is to 

offer research, expertise and training in the fields of environmental and social assessment and industrial 

ecology applied to complex systems, that is to say systems using bio-technical work processes and / or 

processes marked by their multi-functionality, spatial dimension and implemented in not connected and 

closed environments. 

The fields of study cover: agricultural and food production, green chemistry, the production of 

biomass-based energy, water and waste management, land use planning…. Improving the quality of these 

systems requires the availability of tools and methods to measure the impacts – this is the objective of 

environmental or social assessment - and then to optimize it - this is the objective of industrial ecology. 

Among the various methods of environmental assessment, life cycle analysis has many 

advantages: it allows us to consider the whole system, avoiding pollution transfers between life cycle 

stages or between impact categories. However, this method which was originally developed for 

manufactured goods, has many gaps and methodological difficulties when we try to use it on more 

complex environments. ELSA is to study these bottlenecks. Methodological research themes especially 

include: 

- The development of ontologies and of methods for building models of complex systems 

analysis which fit LCA requirements; the goal is to build a model that will improve the accuracy of inventory 

data in a context where data are scarce. These methods are applied to the analysis of territories (Eleonore 

Loiseau thesis - Cemagref), megapoles (Philippe Loubet thesis), irrigation systems (Ludivine Pradeleix 

thesis - Cemagref) and to industrial ecology applied to port areas (Juliette Cerceau thesis - EMA). 

- The integration of dynamic processes in LCA and uncertainty propagation (production of 

microalgae and waste treatment, Pierre Collet thesis - INRA). 

- The development of causal chains linked to specific impacts, both in environmental (water 

degradative uses, pesticide impacts on human health, biodiversity, "marine land-use " in Juliette Langlois 

thesis- Montpellier Supagro) and social LCA (causal chain describing the imapct changes in the scale of 

economic activity related to a product chain on human health - Pauline thesis Feschet-CIRAD). 

- The refinement of inventories on various agro-and bioprocesses based on experimental 

data (in wastewater treatment, on tropical products - Aurélie Perrin thesis and other work of the CIRAD), 

on mechanistic models (sludge spreading, Brigitte Langevin thesis, Cemagref) on activity data collected by 

ICTs (on vineyard – Ecotool project) or on investigations (irrigation). On tropical products, a new inventory 

database is being developed by CIRAD. 

Expertise and initial and ongoing training on LCA applied to agro-bioprocesses are associated to these 

generic research programs. The ELSA network has expanded nationally in particular by the association of 

researchers from INRA and Cemagref in Rennes and Clermont-Ferrand and participates in scientific 

activities of the Alliance for the Environment, AllEnvi. On the international side, the ELSA pole has 

partnered with major universities in Spain, (UAB and University of Girona) and Portugal (Aveiro University), 

via the Ecotech-sudoe project ("International Network on LCA and industrial ecology for eco-innovative 

technologies," cf. www.ecotech-sudoe.fr). ELSA pole can accommodate short or long stay any researcher 

working on the LCA and industrial ecology for complex systems. 

19


APEDEC 

Association des Professionnels de l’EcoDesign et de l’Eco-Conception 

Mots clés : Eco-conception ; ACV ; Sensibilisation ; Formation ; Filière écodesign 

Le rôle 

Créée en 2001, l’APEDEC a pour ambition de regrouper l’ensemble des experts français 

travaillant dans le domaine de l’éco-conception, qu’ils soient concepteurs, enseignants ou chercheurs. Son 

principal objectif est d’offrir un espace de réflexion et de travail collectif sur les métiers et pratiques liés à 

l’éco-conception afin de contribuer à en définir le cadre conceptuel, méthodologique et déontologique et à 

promouvoir les bonnes pratiques, avec pour leitmotiv : Intégrer la réflexion cycle de vie dès la conception 

des biens et services. 

FIG. 1 – Schéma de l’Analyse de cycle de vie 

Transformation 

des matières 

premières 

Fabrication 

Extraction 

des matières 

premières 

Utilisation 

Le 18 Novembre 2011, l’APEDEC organise une matinale dédiée à l’éco-conception à Paris, de 9h 

à 13h au Musée des Arts et Métiers : L’éco-conception, un investissement durable ? « Regards croisés 

entre ingénieurs et designers ». A cette occasion, deux tables rondes sont prévues ; l’une sur l’écoconception 

vue par les ingénieurs et l’autre sur l’éco-conception vue par les designers. Plus d’informations 

sur le site internet www.apedec.org 

Les actions 

- Le prix étudiant « Design Zéro Déchet 2012 » 

Dans le cadre de sa mission de sensibilisation auprès du grand public, le SYCTOM (Agence 

métropolitaine des déchets ménagers) organise le premier prix étudiant « Design Zéro Déchet 2012 » en 

partenariat avec l’APEDEC. Le prix étudiant s’adresse d’abord aux étudiants ayant une formation en 

design et aux étudiants ayant une formation en éco-conception. L’objectif de ce concours est de 

sensibiliser à l’approche éco-conception d’un produit ou d’un service. Les projets seront soumis à une 

étude ACV, afin d’évaluer leurs impacts environnementaux. 

- La filière écodesign solidaire de Montreuil 

L'APEDEC est un des lauréats de l’appel à initiatives pour une ville durable de la Ville de 

Montreuil, et développe à ce titre une action spécifique de création d'une filière locale d'écodesign 

solidaire. Diverses actions sont prévues intégrant associations artistiques et filières industrielles, en 

passant par les compétences locales en design et éco-conception, et le lien à construire avec les acteurs 

de l'économie sociale et solidaire. 

- La mission DGCIS d’Orée 

L'APEDEC participe aux travaux du "pôle Nord" regroupant Ile-de-France, Nord-Pas de Calais et 

Picardie, piloté par l'association Orée, sur la base de la mission DGCIS (Direction Générale de la 

compétitivité de l’industrie et des services) du Ministère de l’Économie, qui souhaite disposer d'un 

diagnostic par régions des acteurs de l'éco-conception. 

- Les études sur les formations en éco-conception 

L’APEDEC a réalisé pour l’ADEME deux études sur les filières de formations à l’éco-conception. 

Le lecteur y trouvera l’analyse du métier et les détails des principales formations post bac présentes en 

France. Une nouvelle version a été mise à jour en Septembre 2011. Chaque année, de nouvelles 

formations intégrant l’éco-conception voient le jour, ce qui montre le développement de ce domaine. 

20


APEDEC 

Association des Professionnels de l’EcoDesign et de l’Eco-Conception 

Key words: Ecodesgin; LCA; Sensitization; Training; Ecodesign industry 

Assignment 

Founded in 2001, the APEDEC brings together the French experts working in the field of 

ecodesign, whether they are designers, teachers and researchers. Its main purpose is to provide, through 

collective exchanges, outputs on practices related to ecodesign. The goal is to assist in the definition of the 

conceptual framework, methodology and ethics, and to promote good practice, with the leitmotiv : 

Integrating life cycle thinking as early as possible within the design of goods and services. 

FIG.1 – Diagram of Life Cycle Assesment 

Transformation 

des matières 

premières 

Fabrication 

Extraction 

des matières 

premières 

Utilisation 

On 18 th November 2011, APEDEC organizes a morning dedicated to eco-design in Paris from 9 

AM to 1 PM in Arts and Craft Museum : Is ecodesign a sustainable investment? "Crossroads between 

engineers and designers." Two round tables discussions are planned: one dealing with ecodesign from the 

point of view of engineers and the other one dealing with ecodesign from the point of view of the 

designers. More information are available on the APEDEC website www.apedec.org 

Actions 

- The Student Prize "Zero Waste Design 2012" 

In the context of its mission to raise awareness among the general public, SYCTOM set up the first 

student prize "Zero Waste Design 2012" in partnership with APEDEC. The Student Prize is dedicated to 

students with a background in design and students with a background in ecodesign. The purpose of this 

competition is to raise awareness about the ecodesign approach for products or services. The LCA of 

projects will be done in order to assess their environmental impacts. 

- Ecodesign solidarity industry in Montreuil 

APEDEC is one of the winners of the call for initiatives for a sustainable city of Montreuil city, and 

as such is creating a local supply of ecodesign solidarity. Various activities are planned including arts 

associations and industrial sectors, through local expertise in design and ecodesign, and build the link with 

the actors of the social economy 

- DGCIS mission of Orée 

APEDEC participates in the "North Pole", gathering Ile-de-France, Nord-Pas de Calais and 

Picardy, led by Orée association, on the basis of the mission DGCIS (Directorate General of 

competitiveness of the industry and services) of the Ministry of Economy, who wishes to have a diagnosis 

of areas involved in ecodesign. 

- Training studies in ecodesign 

APEDEC has conducted two surveys for ADEME (the French EPA) on ecodesign lectures within 

Universities and Engineer schools throughout France. The reader will find in the final reports the analysis 

of business and the details of the main courses in France. The last version has been released last 

September 2011. Each year new courses integrating ecodesign are emerging, which shows the 

development of this area. 

21


Seeds4Green 

www.seeds4green.net 

Hélène Teulon, Caroline Sorez 

SARL Gingko21 21F rue Jacques Cartier 78960 Voisins le Bretonneux 

Helene.teulon@gingko21.com ; caroline.sorez@gingko21.com 

Mots clefs : ACV ; plateforme web collaborative ; écolabels ; achats éco-responsables ; communauté 

ACV 

Présentation générale 

Seeds4Green est une plateforme internet collaborative gratuite pour le partage d’études ACV. En 

2009 et 2010, l’ADEME et le Defra (UK) ont ensemble sponsorisé le développement de cette plateforme 

portée par Gingko 21, avec le support technique du JRC. Seeds4Green est un wiki libre d’accès qui vise 

à rassembler et partager des documents relatifs à l’évaluation environnementale des produits et des 

services : analyses de cycle de vie, déclarations environnementales de produits, guides d’achats écoresponsable, 

référentiels d’éco-label. L’objectif de la plateforme est de construire de façon collaborative 

des connaissances sur les performances environnementales des biens et services. Seeds4Green est 

développé dans un esprit de transparence et de partage de données. L’ADEME et le DEFRA considèrent 

que c’est un moyen efficace pour mettre à disposition d’un grand nombre d’acteurs des informations 

fiables et pertinentes, pour diffuser des connaissances sur l’ACV, promouvoir son usage, et permettre le 

passage à l’action d’éco-conception ou d’achat éco-responsable pour les opérationnels. Le public ciblé par 

cette plateforme est relativement large. Ce sont des professionnels qui sont visés : acheteurs, écoconcepteurs, 

eco-designers1, pouvoirs publics en charge d’éco-labellisation, praticiens de l’ACV, ainsi que 

chercheurs et étudiants dans le domaine. A l’heure actuelle, plus de 200 études sont disponibles sur 

Seeds4Green. Outre ces études, Seeds4Green rassemble également des guides d’achat éco-responsable 

et des critères d’écolabels, fondés sur des ACV. C’est la communauté qui pourra assurer à terme la 

validation de la qualité de l’information partagée sur la plateforme. 

Comment ça marche ? 

Seeds4Green est un site gratuit et accessible à tous. Ainsi, n’importe quel navigateur anonyme 

peut consulter les études disponibles sur la plate-forme. Un compte utilisateur gratuite est cependant 

nécessaire pour ajouter des contenus et pour bénéficier des fonctions collaboratives avancées : dépôt de 

commentaires, profil... Des fonctions de recherche simples et avancées sont disponibles afin de cibler le 

produit ou la catégorie de produits désirés. Les filtres de recherche correspondent aux champs 

d’informations des études mises en lignes : type d’étude, nature éventuellement comparative de l’étude, 

année de publication, langue, conformité aux normes ISO 14040-44… La recherche et l’analyse des 

études sont ainsi facilitées. 

Qui peut s’en servir ? 

Toute personne intéressée par l’évaluation environnementale peut utiliser Seeds4Green ! 

Cependant, nous avons identifié des postes pour lesquels Seeds4Green apparaît comme un outil 

professionnel des plus intéressants. 

- Eco-concepteurs 

Les consultants, managers en éco-conception ou les équipes de conception peuvent utiliser 

Seeds4Green dans la phase amont d’analyse contextuelle propre à toute démarche de conception. En 

effet Seeds4Green permet, à l’aide des résumés d’études, de réaliser avec une grande facilité une veille 

ACV sur un produit, un service ou un secteur d’activité. 

- Acheteurs 

Seeds4Green permet aux acheteurs d’identifier les impacts pertinents pour un produit ou une 

catégorie de produits qui les intéresse. Ainsi ils sont à même de rédiger les clauses environnementales du 

cahier des charges ou d’engager une discussion avec leurs fournisseurs dans le cadre d’une démarche 

d’éco-conception. Outre les études ACV disponibles sur la plate-forme, les guides d’achats écoresponsable 

et les référentiels d’écolabel s’avèrent être d’une grande utilité pour les acheteurs. 

- Experts en ACV et universitaires 

Pour les consultants ou les chercheurs, Seeds4Green constitue une bibliographie intéressante 

dans le cadre des évaluations environnementales ou analyse de cycle de vie qu’ils doivent réaliser. Les 

1 Les éco-designers ont une formation design qui les différencie des éco-concepteurs possédant un profil ingénieur ou 

marketing 

22


résumés des études leur permettent d’identifier les points critiques d’un produit/service ou d’une catégorie 

de produit et représente ainsi un gain de temps notamment pour la phase de collecte des données, qui est 

toujours la plus longue dans la réalisation d’une ACV. Pour les professeurs ou étudiants, Seeds4Green 

offre un bon support d’exercice. Les enseignants peuvent utiliser Seeds4Green comme un outil 

d’évaluation. Cette approche est motivante et appréciée des étudiants. 

L’avenir 

Gingko21 souhaite continuer à développer la plateforme Seeds4Green afin d’en faire un outil 

d’éco-conception complet pour un passage à l’action rapide. Ajouter des ACV au fil de l’eau, mais 

également des déclarations environnementales de produits, des guides d’éco-conception et des 

référentiels d’écolabel de façon collaborative permet d’enrichir la plateforme aussi bien quantitativement 

que qualitativement. Gingko21 souhaite également développer la dimension « réseau social » afin d’offrir 

la possibilité aux utilisateurs d’échanger plus facilement. 

Seeds4Green a été soumis au « board of Life Cycle Initiative » de l’UNEP et est en cours 

d’évaluation pour un soutien. 

Nous avons de nombreuses idées pour améliorer la plate-forme, et en cohérence avec l’esprit 

collaboratif de Seeds4Green, nous sommes à la recherche de partenaires pour les développer. 

23


Seeds4Green 

www.seeds4green.net 

Hélène Teulon, Caroline Sorez 

SARL Gingko21 21F rue Jacques Cartier 78960 Voisins le Bretonneux 

Helene.teulon@gingko21.com ; caroline.sorez@gingko21.com 

Keywords: LCA; collaborative platform; eco-label; green purchasing; LCA community 

Presentation 

Seeds4Green is a free collaborative internet platform for LCA studies. In 2009 and 2010, Defra 

(UK) joined forces with Ademe (French Environmental and Energy Management Agency) to sponsor the 

development of a collaborative LCA website with the technical support of the EU’s Joint Research 

Centre. Seeds4Green is a wiki platform that aims to provide an easy way gather and share documents 

linked to environmental sustainability: life cycle assessment studies, environmental product declaration, 

green purchasing guides, eco-labelling criteria. Both agencies support the transparency and sharing of 

data and view this as a one of the solutions that allows a wider range of users to acquire LCA information 

more easily and promote sustainable goods and services. The purpose of the platform is to collaboratively 

build knowledge on the environmental quality of goods and to ease the diffusion of the results of LCA 

studies. It provides purchasing guidelines and systemised criteria making green purchasing operational 

and eco-labels even more transparent and comprehensive. We anticipate that the information stored here 

could be used by many audiences - from purchasers to eco-designers, businesses, eco-labeling teams 

within public authorities as well as LCA practitioners, researchers and students throughout the world. More 

than 200 LCA studies are already available on Seeds4Green. Besides, Seeds4Green is gathering green 

purchasing guides and eco-labelling criteria as well. Eventually the community will ensure an even higher 

level of quality for the information shared on the platform. 

How does it work? 

Seeds4Green is a free website. Thus, any anonymous person could consult the available studies. 

However, a user account is mandatory to add any content and to use the collaborative functionalities, such 

as leaving comments - subscription is for free. Advanced research functions are available in order to target 

a product or a product category. Research filters match the information fields of the online studies: type of 

the study, year of publication, comparative feature of a study, language, ISO 14040-44 compliancy… It 

makes the search for and the analysis of the studies easier. 

Who could use it? 

Everybody with interest for environmental evaluation! However, Seeds4Green seems to be a very 

valuable tool for the professions quoted below. 

Eco-designers 

Consultants, managers in eco-design or design team could use Seeds4Green like a context 

analysis tool. Indeed, Seeds4Green helps at elaborating an environmental survey on a product or a 

product category, thanks to the summaries of studies. 

Purchasers 

Seeds4Green provides to the purchaser the identification of the relevant environmental impacts of 

a product or a product category. Thus procurement departments could rely on Seeds4Green when writing 

down the environmental specifications of their product or when discussing with their suppliers on 

environmental issues. Besides LCA studies, green purchasing guides, eco-design guides and eco-labelling 

criteria are highly valuable for purchasers. 

LCA experts and academics 

For consultants or researchers, Seeds4Green provides a relevant bibliography for environmental 

evaluation or Life Cycle Assessment studies. Summaries of studies help them to identify the critical points 

of the product/service they are working on, and thus represent a gain of time, especially for data collection, 

which is the more time-consuming task when conducting a LCA study. For professors or students, 

Seeds4Green provides a good exercises/assignments support. Teachers could use Seeds4Green as a 

grading tool. This approach is rewarding for and appreciated by the students. 

Future 

Gingko21 wishes to develop Seeds4Green further in order to make it a complete eco-design tool : 

to keep on collaboratively adding LCA, Environmental declaration Product (EPD), eco-design guide and 

eco-labelling criteria and simultaneously to improve the environmental information quantitatively and 

24


qualitatively as well. Gingko21 also wishes to develop the social network functions, in order to provide 

users with the possibility to easily share information with each other. 

This project was submitted to the board of Life Cycle Initiative and is under evaluation for support. 

From our point of view, Seeds4Green is intended to remain a free service. We have many ideas 

on how to improve Seeds4Green. For that purpose, and in consistency with the collaborative identity of 

this web platform, we are looking for partners to help us develop it further! 

25


En marche vers l’éco-socio-conception 

Pôle Eco-conception et Management du Cycle de Vie 

contact@eco-conception.fr 

www.eco-conception.fr 

Mots clefs : Eco-socio-conception, enjeux sociétaux, approche cycle de vie 

Introduction 

La prise en compte de l’environnement en conception de produit est un premier pas dans le sens 

d’une conception responsable. Toutefois cette première avancée, bien que nécessaire, n’est pas 

suffisante pour rendre possible une conception qui soit pleinement conforme aux critères du 

développement durable. Traditionnellement, dans la rédaction du cahier des charges d’un produit, 

l’entreprise prend en compte des critères techniques et économiques. Depuis une dizaine d’années des 

outils au service d’une démarche d’éco-conception, soit intégrant l’environnement, ont été élaborés et 

perfectionnés. Or, qu’en est-il de la dimension sociale et sociétale ? Comment évaluer les impacts d’une 

entreprise sur ses différentes parties prenantes, qu’il s’agisse des employés, des utilisateurs ou des 

acteurs de la chaîne d’approvisionnement ? 

I. Le Pôle Eco-conception un centre de ressource international 

Le Pôle Eco-conception et Management du Cycle de Vie joue un rôle déterminant d’information et 

de sensibilisation sur l’éco-conception et accompagne les entreprises souhaitant développer des 

démarches en ce sens. Unique en France, il s’est donné pour ambition de devenir un véritable centre de 

ressources visant organismes et entreprises à l’échelle nationale et internationale. Après avoir 

accompagné les entreprises en éco-conception, le Pôle lance le diagnostic éco-socio-conception en 

collaboration avec le CIRIDD. 

II. De l’éco-innovation à l’éco-conception 

L’éco-socio-conception est présentée 

comme une solution pour intégrer tous les critères 

de développement durable dans la conception des 

produits. Il est construit sur les principes énoncés cidessous. 

Adopter une approche de cycle de vie : 

L’éco-socio-conception se caractérise par une 

approche holistique du cycle de vie des produits et 

services. Il prend en compte tous les dommages 

environnementaux et sociaux dans chaque phase 

du cycle de vie, de l'extraction des matières 

premières à la gestion de fin de vie. Au-delà, la prise 

en compte de ces aspects au niveau de la 

conception vise à produire des externalités positives. 

Nous parlons d’externalité positive lorsque l'action 

de produire d'un agent a des effets bénéfiques sur 

d'autres agents sans qu'ils aient à payer en compensation des prestations reçues. 

La connaissance des catégories de parties prenantes : 

Proposé par l'Initiative Cycle de Vie (une initiative du PNUE / SETAC), ces catégories d'acteurs sont assez 

larges et peuvent inclure de nombreux acteurs différents. Par acteurs, on comprend les individus ou les 

groupes qui peuvent «affecter ou être affectés par l'atteinte des objectifs d’une organisation»2. Pour 

chaque étape du cycle de vie du produit ou du service, il est important d’identifier les besoins et les 

attentes des parties prenantes de chaque acteur du cycle de vie du produit. 

III. 

Un outil éco-performant : le Diagnostic éco-socio-conception 

Précurseurs en la matière le Pôle Eco-conception et le CIRIDD ont développé via une thèse un 

outil de diagnostic éco-socio-conception comprenant plus de 500 items. Cet outil est compatible avec la 

2 Freeman 1984 

26


norme ISO 26000, sur la responsabilité sociétale, et à terme avec le référentiel X30-29, méthodologie 

d'identification des domaines d'action pertinents et importants de la Responsabilité Sociétale pour une 

organisation. 

Ce diagnostic a pour objet de : 

Sensibiliser les entreprises au concept 

de l’éco-socio-conception ; 

Identifier les enjeux pour l’entreprise 

sur cette thématique, 

Proposer une stratégie d’éco-socioconception 

basée sur la sélection de 

critères sociaux en plus de 

l’intégration des critères 

environnementaux. 

Une telle opération réunit des compétences scientifiques diverses grâce à une co-direction de la 

thèse par la Faculté de Philosophie de Lyon 3 et l’Ecole des Mines de Saint-Etienne. L’outil de diagnostic 

bénéficie donc du croisement entre une approche philosophique, sociologique, économique et d’une 

approche technique, scientifique et écologique. 

En parallèle le travail sur l’approche par filière, aboutira à la réalisation d’une méthode cadre 

d’éco-socio-conception, répondant particulièrement à une demande des PME du territoire. Ces dernières 

ont généralement très peu de visibilité et de marge de manœuvre sur le cycle de vie du produit auquel 

elles contribuent. La démarche intégrée par parties prenantes et les phases du cycle de vie leur offre une 

meilleure lisibilité ainsi qu’une bonne connaissance des actions qu’elles peuvent mener pour inscrire leurs 

activités dans le cadre d’un développement durable. 

27


Moving towards the socio-eco-design 

Ecodesign Institute and Life Cycle Management 

contact@eco-conception.fr 

www.eco-conception.fr 

Keywords: Socio-Eco-design, societal dimension 

Introduction 

Taking into account the environment in product design is a first step in the direction of a responsible 

design. However, this first step, while necessary, is insufficient to enable a design that is fully consistent 

with sustainable development criteria. Traditionally, in the drafting of the specifications of a product, the 

company takes into account technical and economic criteria. Past ten years the tools in the service of an 

eco-design or incorporating the environment have been developed and perfected. But what about the 

social and societal dimension? How to evaluate the impacts of a company's stakeholders, whether 

employees, users or stakeholders in the supply chain? 

I. The Ecodesign Institute an international resource center 

The Ecodesign Institute and Life Cycle Management plays a critical role of information and 

awareness on eco-design and assists companies wishing to develop steps in this direction. Unique in 

France, it has set itself the goal of becoming a real resource center for organizations and companies 

nationally and internationally. After accompanying companies in eco-design, the cluster runs the diagnostic 

socio-eco-design in collaboration with the CIRIDD. 

II. 

From eco-design to socio-eco-design 

The socio-eco-design is presented as a solution to integrate all the sustainable development 

criteria in product design. It is built on the principles outlined below. 

Adopting a life cycle approach: 

The socio-eco-design is characterized by a holistic 

approach of the lifecycle of products and services. It 

takes into account all the environmental and social 

damages in each phase of the life cycle, from the 

extraction of raw materials to the disposal. Beyond, 

the consideration of these aspects at the level of the 

design aims to produce positive externalities. We're 

talking about positive externality when the action of 

producing of an agent has beneficial effects on other 

agents without their having to pay in compensation of 

the benefits received. Taking into account the positive 

externalities can encourage performance beyond 

strict compliance with the legislation. 

Knowledge of stakeholder categories: 

Proposed by the Life Cycle Initiative (an initiative of the UNEP / SETAC) these stakeholder 

categories are quite broad and may include many different actors. The reality they designate may vary 

depending on the context. By stakeholders one understands the individuals or groups that may "affect or 

be affected by the achievement of organizational objectives"3. 

Precursors in this field Pole Eco-design and CIRIDD have developed a thesis via a diagnostic tool 

for socio-eco-design with more than 500 items. This tool is compatible with the ISO 26000 standard on 

social responsibility, and ultimately with the repository X30-29, Methodology for identifying relevant fields 

of policies and important social responsibility for an organization. 

3 Freeman 1984 

28


This diagnostic is designed to: 

• Educate businesses to the concept 

of socio-eco-design; 

• Identify issues for the company on 

this topic, 

• Propose a strategy for socio-ecodesign 

based on selection of social 

criteria in addition to the integration 

of an environmental criteria. 

Such an operation combines scientific expertise with a variety of co-direction of the thesis by the 

Faculty of Philosophy of Lyon 3 and the Ecole des Mines de Saint-Etienne. The diagnostic tool therefore 

benefits from a cross between a philosophical, sociological, economic and a technical, scientific and 

ecological. 

In parallel work on the approach sector, will result in the realization of a method as part of socioeco-design, 

particularly responding to a request for SMEs. The latter generally have very little visibility and 

flexibility of the life cycle of the product to which they contribute. The integrated approach by stakeholders 

and the phases of their life cycle facilitates reading and a good knowledge of the actions they can take to 

record their activities as part of sustainable development. 

29


Scientific Papers 

30

Qualité de rapport 

demandé 

Validité 

des 

périmètres 

Pertinence 

pour les 

entreprises 


Analyse multi-critères des méthodes et des initiatives d’empreinte carbone : 

la porte d’entrée d’un management par l’analyse du cycle de vie 

Naeem Adibi 1 * et Stéphane Morel 2,3 

1 Plateforme [avniR], cd2e, Base du 11/19, 62750 Loos en Gohelle FRANCE 

2 Renault, Environmental Strategy Planning, Guyancourt, France 

3 PhD Student, CGS (Centre de Gestion Scientifique), MINES ParisTech 

* n.adibi@cd2e.com 

Mots clés: cycle de vie, empreinte carbone, émissions de gaz à effet de serre, hiérarchisation 

Introduction & problématique 

Pour les entreprises de dimension internationale, la gestion des impacts environnementaux sur 

ses activités et tout au long du cycle de vie de ses produits devient une nécessité. Cette vision leur permet 

une maitrise des contraintes réglementaires, des coûts financiers liés à l’énergie, aux prix des matières, et 

enfin une opportunité de différentiation si leurs produits sont éco-conçus. La méthodologie la plus 

reconnue pour mesurer l’impact d’un produit est l’Analyse du Cycle de Vie. Néanmoins, pour engager une 

entreprise dans sa globalité afin de couvrir l’ensemble de ses activités, une première étape par l’empreinte 

carbone peut être envisagée. En effet, cette méthode permet de quantifier simultanément la dépendance 

énergétique et les impacts du changement climatique tout au long du cycle de vie. Cette méthode permet 

de faire le bilan global des émissions de gaz à effet de serre (GES) émis. L'utilisation de l'empreinte 

carbone dans ce contexte est un outil pour définir et catégoriser ces émissions, puis hiérarchiser les voies 

de réduction. 

Pour répondre à cette problématique, cette étude vise à recenser les méthodes et 

initiatives et à les hiérarchiser. Ensuite une grille de lecture est mise en place selon la pertinence pour les 

entreprises, l’exhaustivité sur l’ensemble des phases du cycle de vie et une évaluation globale de la 

qualité 

Méthodologie : Analyse multicritères des méthodes 

Dans le cadre de cette étude, on a recensé 60 méthodes d’empreinte carbone à l’échelle 

mondiale. Selon leur portée internationale, le niveau auxquelles elles sont adoptées, reconnues et le plus 

souvent utilisées comme référence, 15 méthodes ont été retenues et ont fait l’objet d’une analyse 

multicritère. L’objectif est de préconiser rationnellement une méthode qui conviendra le mieux aux 

entreprises. En détaillant les points forts de chacune d’elles, cela permettra d’aller plus loin encore en 

déterminant quelle combinaison de méthodes pourrait convenir pour développer une méthode hybride. Les 

trois critères principaux qui ont servis à l’analyse sont les suivants : 1-Pertinence pour les entreprises 2- 

Validité des périmètres 3-Qualité du rapport demandé. Ces trois critères principaux sont subdivisés en 

sous-critères avec un système de notation : « a, b, c, d », en fonction des niveaux de performances 

explicités et de la validité des périmètres (scope 1, 2 ou 3) comme détaillé dans le tableau ci-dessous. 

Critères Secondaires 

Couvrent le secteur privé, secteur public ou 

les deux ? 

Tableau 1 Grille multi-critère de notation 

Performance 

Les deux Public ou Privé Autre N/A 

Guides spécifiques sectoriels Oui Non 

Nombre d'organisations couverts >10000 2000-10000 1000-2000 6 gaz de Kyoto < 6 gaz de Kyoto CO 2 

Scope 1 inclus ? Oui Non 

Scope 2 inclus ? Oui Non 

Scope 3 inclus ? Complet obligatoire complet avec options incomplet Pas 

vérification de l'assurance requise ? Certification externe Vérification externe Vérification interne Sans vérification 

Fréquence des rapports ? Annuellement tous les 2 ans Inferieure à 2 ans N/A 

Processus pour la fixation d'objectifs ? Orientation complète Orientation limitée Incitation Non 

Mesures de la réduction ? Mesures complètes Mesures limitées Incitation Non 

Politique de gestion des GES ? 

Aide complète via un 

système de gestion des 

données 

Guidage limité par 

système de gestion des 

données 

Incitation 

Benchmarking ou classement ? Orientation complète Orientation limitée Incitation Non 

Divulgation publique ? Obligatoire Non 

Incitations financières / pénalités ? Oui Non 

Note A B C D 

Non 

Résultats : Hiérarchisation des méthodes 

Les résultats détaillés de notation pour chaque méthode ont été analysés de façon graphique, 

avec la validité des périmètres en abscisse, la pertinence pour les entreprises en ordonnée et la qualité du 

rapport demandé représenté par la taille des bulles. 

31

Pertinence pour les entreprises 


Figure 1 Analyse multi critère des méthodes (-1 étant moins bon, 10 étant la meilleure notation) 

12 

10 

US Regional 8 

Greenhouse Gas 

Initiative (RGGI) 6 

EU Emissions Trading 

Scheme (EUETS) 

WBCSD/WRI GHG 

Protocol Corporate 

USEPA GHG Rule 

Bilan Carbone 

Carbon Disclosure Project 

(CDP) 

WBCSD/WRI GHG Protocol Corporate et Scope 3 

Reporting Standard 

Carbon Disclosure Project (CDP) 

UK Carbon Reduction Commitment (CRC) 

US Regional Greenhouse Gas Initiative (RGGI) 

US Climate Registry (TCR) General Reporting 

Protocol 


EU Emissions Trading Scheme (EUETS) 

4 

2 

0 

-4 -2 0 2 4 6 8 10 

-2 

Validité des périmètre 

US Securities and Exchange Commission (SEC) 

Guidance 

Carbon Disclosure Standards Board (CDSB) 

Japanese GHG Reporting Scheme 

IPCC 2006 GHG Workbook 

ISO 14064: 2006 

Japanese Voluntary ETS (J-VETS) 

Bilan Carbone francais(ADEME) 

On distingue deux regroupements principaux des méthodes : 

Méthodes avec un niveau de performance par périmètres (scopes 1,2,3). On peut distinguer les 2 

groupes suivants : 

WBCSD/WRI, Bilan Carbone, CDP, EUETS, ISO 14064 

EUTS, USEPA, RGGI, CRC, J-VETS niveau de performance inferieure a celle de premier groupe. 

Méthodes ayant une acceptabilité semblable pour les entreprises. On peut distinguer : 

WBCSD/WRI, Bilan Carbone, EUETS, USEPA. 

CDP, TCR, EUETS, CRC, SEC. 

Conclusions et discussion 

Les méthodes sont soit performantes en terme de définition des périmètres, soit en terme 

d’acceptabilité par les entreprises. L’augmentation de la maturité des périmètres, en ajoutant soit le scope 

2 soit le scope 3 implique une baisse d’acceptabilité par les entreprises. Ceci est du au fait que la méthode 

est de plus en plus difficile à appliquer. La seule méthode ayant un bon niveau vis à vis des deux critères 

est celle du « GHG Protocol ». Son application est facile et son explication claire et détaillée. D’ailleurs, la 

plupart des méthodes y font référence. En terme de qualité de rapport, on trouve que les méthodes ayant 

une obligation réglementaire sont mieux placées. En effet, cela oblige les entreprises à respecter des prérequis 

qualité dans leur rapport. Au vu des problématiques liées aux bases de données d’ACV, une 

démarche de type empreinte carbone présente une « première étape » avec des résultats facilement 

exploitables et fiables, deux points très importants pour la compréhension du cycle de vie dans une 

entreprise. Par ailleurs, optimiser l’empreinte carbone permet souvent d’avoir des progrès sur les autres 

enjeux environnementaux. Néanmoins, cela n’est pas vrai pour tous les secteurs industriels. Il convient de 

s’en assurer et les auteurs recommandent de mettre en place les gardes fous nécessaires, et de ne pas 

communiquer sur le seul thème du carbone sans connaissance de l’ensemble des enjeux sur 

l’environnement. 

Refrences: 

1. The World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), World Resources Institute(WRI). 

The Greenhouse Gas Protocol A Corporate Accounting and Reporting Standard. USA : World Resources 

Institute and World Business Council, March 2004. 

2. Scope 3 Accounting and Reporting Standard. USA : World Resources Institute & World Business 

Council for Sustainable Development, 2009. 

3. CARBON FOOTPRINT AND INPUT–OUTPUT ANALYSIS – AN INTRODUCTION. WIEDMANN, 

THOMAS. 2009, Economic Systems Research, pp. 175–186. 

4. Company GHG Emissions- a Study on Methods. BRUSSELS : European Commission- ERM, 2010. 

5. Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME). Guide méthodologique - version6.0. 

Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Juin 2009. 

32

Maturity of the requested 

report 

Boundaries 

Maturity 

Suitable for 

companies 


Multi-criteria analysis of carbon footprint methods and initiatives: 

a first step toward life cycle management 

Naeem ADIBI 1 ,* and Stéphane MOREL 2, 3 

1 Platform [avniR] cd2e, Base of 11/19, 62750 Loos en Gohelle France 

2 Renault, Environmental Planning Strategy, Guyancourt, France 

3 

PhD Student, CGS (Centre de Gestion Scientifique), MINES ParisTech 

* n.adibi@cd2e.com 

Keywords: life cycle, carbon footprint, greenhouse gas emissions, prioritize 

Introduction: 

For companies with an international dimension, it is a necessity to manage environmental impacts 

of its activities directly and through the life cycle of its products. This vision gives them a control of 

regulatory and financial risk related to energy and material prices and finally an opportunity for 

differentiation by representing eco-designed products. Life Cycle Analysis is the most recognized 

methodology for measuring the impact of a product. By the way, to engage a company and its employees 

in order to cover all of its activities, carbon footprint quantification seems essential. 

Indeed, an exhaustive carbon footprint inventory allows representing both energy dependence and 

climate change impacts (Greenhouse Gases (GHG)) throughout the life cycle. The use of the carbon 

footprint in this context is a tool to define, categorize and prioritize reduction pathways. 

First of all this study aims to identify methods and initiatives. Then an evaluation grid is set up 

according to the relevance to business, completeness of all phases of life cycle and an overall assessment 

of quality. Finally, results give us the possibility to prioritize the different approaches. 

Method: Multi-criteria analysis: 

In this study, more than 60 methods of carbon footprints were enumerated in the world. According 

to their international reach, adoption and acceptance 15 are retained and are subjected to a multi-criteria 

analysis, including GHG Protocol, CDP, ISO 14064, Bilan Carbone, etc. 

The goal is to distinguish a rational approach that will best fit businesses and activities. Detailing 

strengths of each method, we will go further looking combination of methods:"hybrid method" idea. 

The three main criteria are: 1-Relevance to business; 2-Exhustivity of boundaries; 3-Quality of the 

requested report.The three main criteria are divided into sub-criteria with a rating system, "a, b, c, d," 

according to level of performance and validity of explicit boundaries (scope 1, 2 or 3) as detailed in the 

next table. 

Table 1 Multi-criteria scoring grid 

Criterion 

Performance 

Cover private sector, public sector or 

both? 

Both Public or Private Other n/a 

The sector-specific guides Yes no 

Many organizations covered 10000< 2000-10000 1000-2000 1000> 

GHGs covered Kyoto >Kyoto 'basket of six'

Pertinence pour les entreprises 


12 

10 

8 

US Regional 

Greenhouse Gas 

Initiative (RGGI) 6 

EU Emissions Trading 

Scheme (EUETS) 

WBCSD/WRI GHG 

Protocol Corporate 

WBCSD/WRI GHG Protocol Corporate et Scope 3 

Reporting Standard 

Carbon Disclosure Project (CDP) 

UK Carbon Reduction Commitment (CRC) 

US Regional Greenhouse Gas Initiative (RGGI) 


Bilan Carbone 

US Climate Registry (TCR) General Reporting 

Protocol 

Carbon Disclosure Project USEPA GHG Rule 

(CDP) 

EU Emissions Trading Scheme (EUETS) 

4 

2 

0 

-4 -2 0 2 4 6 8 10 

-2 

Validité des périmètre 

US Securities and Exchange Commission (SEC) 

Guidance 

Carbon Disclosure Standards Board (CDSB) 

Japanese GHG Reporting Scheme 

IPCC 2006 GHG Workbook 

ISO 14064: 2006 

Japanese Voluntary ETS (J-VETS) 

Bilan Carbone francais(ADEME) 

Figure 1 multi criteria analysis methods (-1 lowest rating, 10 highest rating) 

There are two main groups of methods: 

Methods with different exhaustively of boundaries (scopes 1, 2.3). One can distinguish two groups: 

WBCSD / WRI (GHG Protocol), Bilan Carbone, CDP, EUETS, ISO 14064 

EUTS, USEPA, RGGI, CRC, J-VETS with an exhaustively level inferior to that of the first group. 

Methods in terms of ease of use for different companies. We can distinguish: 

WBCSD / WRI (GHG Protocol), Bilan Carbone, EUETS, USEPA. 

CDP, CRT, EUETS, CRC, SEC. 

Conclusion and discussion: 

The methods are either successful in terms of defining the boundaries, either in terms of 

acceptability by the companies. The increase in the maturity of the perimeters, by adding scope 2 and 

scope 3 implies a decrease of acceptability of the companies. This is because the method is more difficult 

to implement. 

The only method that has a good level respectively for both criteria is the "GHG Protocol". It comes 

from ease of application and clear and detailed explanation. Moreover, most methods use it as a refrence. 

In terms of reporting quality, methods with a regulatory obligation are better placed. Indeed, it requires 

companies to comply with prerequisite quality in their report. 

In view of fiability problems related to LCA databases, a carbon footprint is considered as a "first 

step" with the results easily usable and reliable, these are two very important points to understand the life 

cycle approach in a company. In addition, optimizing the footprint can often result in progresses for other 

environmental impacts. However, this is not true for all industries. It should be ascertained and the authors 

recommend not to communicate on the basis of carbon without knowledge of all environmental impacts. 

Refrences: 

1. The World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), World Resources Institute(WRI). 

The Greenhouse Gas Protocol A Corporate Accounting and Reporting Standard. USA : World Resources 

Institute and World Business Council, March 2004. 

2. Scope 3 Accounting and Reporting Standard. USA : World Resources Institute & World Business 

Council for Sustainable Development, 2009. 

3. CARBON FOOTPRINT AND INPUT–OUTPUT ANALYSIS – AN INTRODUCTION. WIEDMANN, 

THOMAS. 2009, Economic Systems Research, pp. 175–186. 

4. Company GHG Emissions- a Study on Methods. BRUSSELS : European Commission- ERM, 2010. 

5. Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME). Guide méthodologique - version 

6.0. s.l. : Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Juin 2009. 

34


ACV d’un réfrigérateur, cas d’étude pour optimiser la conception modulaire d’un produit 

afin de réduire son impact environnemental dans une chaîne d’approvisionnement en 

boucle fermé. 

A. Cacherat 1 N. Lecocq 1 G. Kremer 2 

1 Univ. Artois, IUT de Béthune, F-62400 Béthune, France 

2 

School of Engineering Design and Department of Industrial and Manufacturing Engineering, 

The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA 

alexandre.cacherat@gmail.com; nathalie.lecocq@univ-artois.fr; gek3@engr.psu.edu 

Mots clefs : chaîne d’approvisionnement en boucle fermé, logistique inverse, optimisation multicritère, 

éco-conception de produit par ACV 

1. Introduction 

De nombreux produits manufacturés sont conçus de façon modulaire, dans une logique 

de réduction des coûts. Cette logique va souvent à l’encontre d’un impact environnemental moindre, par 

exemple en raison des transports nécessités par les fabrications de ces différents modules en des lieux 

très éloignés. D’un autre côté, la modularité peut aussi être un atout si les modules sont conçus pour en fin 

de vie être réutilisés ou recyclées. D’autre part, des systèmes de reprise en fin de vie de ces produits sont 

mis en place en raison de législations telle que la directive européenne WEEE. Se pose alors le problème 

de la logistique inverse pour retrouver ces produits et les démanteler afin d’en récupérer des pièces à 

recycler, des matières premières ou de l’énergie. Nous nous intéressons à l’éco-conception des produits 

avec une vision globale pour éviter les transferts de pollution sur une chaîne d’approvisionnement 

maintenant en boucle fermé. Dans une démarche de développement durable, il faut prendre en compte 

non seulement le coût mais l’impact environnemental et social de la fabrication, du transport, de l’utilisation 

et de la fin de vie de tous ces produits manufacturés. 

2. Méthodologie 

Nous avons travaillé sur le cas d’un réfrigérateur américain [2]. Par une démarche 

appelée archéologie de produit, nous avons élaboré un processus de reconstruction du cycle de vie de ce 

frigo : démantelé pièce à pièce, tous les composants ont été répertoriés, des informations sur les 

matériaux employés et les gammes de fabrication ont été recherchées. Les processus de 80% de la 

masse totale du réfrigérateur ont pu être ainsi définis, un problème persiste toutefois pour le compresseur 

composé d'une multitude de composants. Les impacts environnementaux obtenus grâce à l’ACV ont pu 

ensuite entrer en jeu dans un modèle d’optimisation multicritère d’une chaîne logistique, actuellement 

développé au laboratoire ADAPS de l’Université de Penn State [3]. 

3. Archéologie du produit 

La première étape a été de démanteler le réfrigérateur (cf. Fig. 1-2-3). 

Fig. 1-2-3 : Démantèlement du réfrigérateur 

35


4. Analyse du cycle de vie du frigo 

Notre étude se concentre sur les différents modules du frigo, et la frontière du système 

concerne uniquement la phase de production. Toutefois, il faut noter que la phase d’utilisation d’un frigo 

est la plus impactante [1], d’où l’importance des matériaux utilisés pour l’isolation et de l’efficacité 

énergétique du compresseur. 

Fig. 4 : Exemple de processus de fabrication 

Fig. 5 : Adaptation à Simapro 

Des adaptations ont été nécessaires dans les choix des matériaux et processus 

référencés dans la base de données Eco-Invent utilisée dans le logiciel Simapro pour réaliser cet 

ACV. Nous présentons en exemple (fig. 4 et fig. 5) le processus de fabrication de la structure métallique 

du frigo. Ainsi tous les composants du frigo, du plus grand au plus petit, ont été modélisés de cette façon. 

Fig. 6 : Energie liée à la production (structure métallique) Fig. 7 : Impact carbone (idem) 

La simulation a permis de définir les énergies (fig. 6) et l’impact carbone (fig. 7) liés à la 

production de ces différents composants. Les résultats obtenus ont été comparés à ceux de [4] et [5] nous 

ayant servi de base de travail, sachant que les performances énergétiques des frigos ont grandement été 

améliorées depuis les origines de cet appareil [1]. Les résultats obtenus pourront servir comme jeu de 

données à la modélisation multicritère actuellement développée [3]. 

Remerciements 

Nous remercions sincèrement Dr. Ming-Chuan Chiu, Wu Hsun Chung, Chun-yu Lin and 

Tien-Kai Lin (tous membres du groupe ADAPS de l’Université de Penn State) pour l’aide qu’ils nous ont 

apportée. 

References 

[1] Boustani A., Sahni S., Gutowski T., Graves S., Appliance Remanufacturing and Energy Savings (2010), 

p 14-23, Environmentally Benign Manufacturing Laboratory, Sloan School of Management, MITEI. 

[2] Cacherat A. (2011) Internship report, LCA of refrigerator, DUT QLIO, IUT Béthune, Université d’Artois. 

[3] Chung W.-H., Okudan G. and Wysk R. (2011) Modular Design to Optimize Product Life Cycle Metrics in 

a Closed-looped Supply Chain Proceedings of the 2011 Industrial Engineering Research Conference, 

Reno, NV, USA. 

[4] Krikke H., Bloemhof-Ruwaard J.and Van Wassenhove L. N. (2003). "Concurrent product and closed 

loop supply chain design with an application to refrigerators." International Journal of Production Research 

41(16): 3689-719. 

[5] Umeda Y., Nonomura A. and Tomiyama T. (2000). "Study on life-cycle design for the post mass 

production paradigm." Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing: AIEDAM 

14(2): 149-161. 

36


LCA of a refrigerator: A case study to optimize product modular design for reducing 

environmental impact in a closed-looped supply chain 

A. Cacherat 1 N. Lecocq 1 G. Kremer 2 

1 Univ. Artois, IUT de Béthune, F-62400 Béthune, France 

2 

School of Engineering Design and Department of Industrial and Manufacturing Engineering, 

The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA 

alexandre.cacherat@gmail.com; nathalie.lecocq@univ-artois.fr; gek3@engr.psu.edu 

Keywords: closed loop supply chains, reverse logistics, multi-criteria optimization, eco-design of products 


Most manufactured products are designed in a modular fashion in order to reduce costs while 

maintaining high levels of variety to satisfy customer needs. This logic, however, often can be contrary to 

reducing environmental impact; for example, modular architectures may require additional interfaces to 

enable assembly/disassembly as well as transportation among module suppliers and the final assembler. 

On the other hand, modularity can also be an asset if modules are designed to support recovery for 

component reuse or raw material recycling. In fact, material recovery is a part of many environmentally 

focused legislations around the world (e.g., European WEEE directive), and hence, design for material and 

component recovery during reverse logistics is gaining importance. Accordingly, we are interested in ecodesign 

of products with a vision to reduce the adverse environmental impact in global closed-loop supply 

chains. For a more sustainable development, we not only need to account for the cost of the manufactured 

products but also their environmental and social impacts throughout their life cycle. 

2. Methodology 

In our case study, we have used an American made refrigerator (Whirlpool) [2]. Through a 

structured product dissection approach, we have disassembled and identified all components of the 

refrigerator, and gathered information on the materials and manufacturing processes of components 

corresponding to approximately 80% of the overall product mass. Compressor is one module we did not 

dissect into its several much smaller components. This gathered information at the component level is then 

used to conduct an LCA, which will be used as part of the multi-criteria model to concurrently optimize 

supply chain performance as well as the product architecture. This model is being developed at the 

ADAPS lab of Penn State [3]. 

3. Product Dissection 

1-2-3). 

First stage of the methodology required disassembling all components of the refrigerator (cf. Fig. 

Fig. 1-2-3 : Disassembly of the refrigerator 

37


4. Life Cycle Analysis of the Refrigerator 

Our study focused on the different modules of the refrigerator, and the system boundary covered 

only the production phase. It should be noted that the use phase of a refrigerator has the greatest impact 

[1], and hence, the materials used for insulation and energy efficiency of the compressor are important. 

Fig. 4 : Sample manufacturing process 

Fig. 5 : Simapro Implementation 

Approximations were needed in the choice of materials and processes referenced in the database 

used (Eco-Invent) in the LCA software used (SimaPro). Figures 4 and 5 correspond to the manufacturing 

process of the cabinet frame. All components of the refrigerator, from largest to smallest, were modeled in 

this way. 

Fig. 6 : Manufacturing energy examples 

Fig. 7 : Carbon footprint 

The LCA analysis helped to define the energy required (fig. 6) and associated carbon impact (fig. 

7) with the production of these components. The results were compared with those of [4] and [5] as the 

energy efficiency of refrigerators has been greatly improved in the last decade [1]. The results obtained will 

serve as the actual data set while optimizing product architecture and supply chain for multi-criteria (i.e., 

cost and environmental impact) [3]. 

Acknowledgement 

We gratefully acknowledge the help we have received from Dr. Ming-Chuan Chiu, Wu Hsun 

Chung, Chun-yu Lin and Tien-Kai Lin (all members of ADAPS group at Penn State). 

References 

[1] Boustani A., Sahni S., Gutowski T., Graves S., Appliance Remanufacturing and Energy Savings (2010), 

p 14-23, Environmentally Benign Manufacturing Laboratory, Sloan School of Management, MITEI. 

[2] Cacherat A. (2011) Internship report, LCA of refrigerator, DUT QLIO, IUT Béthune, Université d’Artois. 

[3] Chung W.-H., Okudan G. and Wysk R. (2011) Modular Design to Optimize Product Life Cycle Metrics in 

a Closed-looped Supply Chain Proceedings of the 2011 Industrial Engineering Research Conference, 

Reno, NV, USA. 

[4] Krikke H., Bloemhof-Ruwaard J.and Van Wassenhove L. N. (2003). "Concurrent product and closed 

loop supply chain design with an application to refrigerators." International Journal of Production Research 

41(16): 3689-719. 

[5] Umeda Y., Nonomura A. and Tomiyama T. (2000). "Study on life-cycle design for the post mass 

production paradigm." Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing: AIEDAM 

14(2): 149-161. 

38


Développement d’un outil de créativité pour la génération d’éco-innovations 

Benjamin Tyl*,**,***, Jérémy Legardeur*,**, Cyril Baldacchino*** 

*ESTIA Recherche, Technopole IZARBEL, 64210 Bidart, France 

**IMS – Université Bordeaux 1, 351 Cours de la Libération, 33405 Talence, France 

***CRT APESA-Innovation, Technopole IZARBEL, Bidart, 64210 Bidart, France 

benjamin.tyl@apesa.fr; j.legardeur@estia.fr; cyril.baldacchino@apesa.fr 

Mots clefs : eco-innovation ; eco-créativité ; EcoASIT 


On constate que notre planète est aujourd’hui confrontée à une dégradation de son milieu naturel, 

dégradation essentiellement due aux activités humaines et à la production massive de biens qui impacte 

sur l’environnement. Face à cette urgence environnementale et sociétale, il est nécessaire de repenser 

notre système de production dans sa globalité, mais aussi notre manière de concevoir et de consommer. 

Une des principales réponses industrielles a été de mettre en place des démarches d’éco 

conception basées sur des outils d’analyses environnementales type Analyse de Cycle de Vie (ACV). Ces 

outils ont permis d’aboutir à des propositions ou des pistes d’améliorations visant à reconcevoir le produit 

en intégrant le critère environnemental dans le cahier des charges. Mais ces outils ont atteint rapidement 

leur limite, notamment par leur complexité de mise en œuvre et en se limitant à des solutions 

« techniques ». 

L’analyse bibliographique met ainsi l’accent sur trois limites majeures dans la pratique de l’écoconception 

[1] : (1) l’intégration tardive de l’environnement dans le processus de conception, limitant l’écoconception 

à des modifications superficielles, (2) le manque d’une approche globale entrainant une 

décontextualisation du produit ; la vision utilisateur et sociétale du produit étant largement sous-évaluée 

dans la pratique actuelle de l’éco-conception et (3) une vision techno-centrée de l’éco-conception, donc les 

résultats sont le plus souvent des réponses orientées techniques. 

Il nous semble aujourd’hui essentiel de travailler sur de nouvelles approches (méthodes, outils, 

organisations…) qui tendent vers une innovation plus responsable. 

Pour cela, nous avons développé, dans le cadre d’une thèse réalisée entre le laboratoire ESTIA 

Recherche, Supmeca Toulon et le centre de ressource technologique APESA-Innovation, un outil d’écoinnovation 

dénommé EcoASIT qui a pour objectif d’encourager la génération de concepts éco-innovants et 

orienter la réflexion des concepteurs vers des principes plus responsables: la pensée cycle de vie, la 

pensée systémique et l’intégration des critères du développement durable (comportement, social, 

environnement). 

2. Processus EcoASIT 

Le processus EcoASIT est une adaptation de l’outil de créativité ASIT développé par Horowitz [2]. 

EcoASIT propose ainsi de stimuler le groupe en considérant le cycle de vie et une approche globale du 

système étudié. Le processus se construit autour d’un processus itératif en trois grandes phases : (1) une 

étude des frontières du système ; (2) une définition de l’objectif simple et efficace articulée autour des trois 

grands axes du développement durable et (3) une génération d’idées spécifiques aux enjeux de l’écoinnovation. 

Une première étape consiste donc en une réflexion sur le système étudié à l’aide de l’outil 9 

écrans. Cet outil est issu de la théorie TRIZ de Altshuller a pour objectif de recontextualiser le système 

dans un cadre spatial et temporel. Il permet au groupe de positionner le système étudié dans le temps 

(passé-présent-futur) mais aussi dans l’environnement dans lequel il s’insère (sous-système / système / 

super-système). En cela, il aide le groupe à mettre en place un langage commun autour du système qu’il 

étudie. 

Une deuxième étape consiste à la définition d’un objectif de session. Pour cela, l’outil EcoASIT 

propose d’évaluer le système à l’aide d’un diagramme en 5 axes qui permet d’identifier et de hiérarchiser 

les conditions qui font que le système actuel n’est pas un système idéal et durable. Ces cinq axes 

correspondent donc à 5 problèmes majeurs : (1) Le système consomme des ressources naturelles (eau, 

énergie, matière); (2) Le système génère des déchets et/ou pollutions ; (3) Le système n’est pas intégré 

dans son environnemental local ; (4) Le système n’est pas perçu comme système durable et (5) Le 

système ne correspond pas aux usages … 

L’évaluation du système sur ces 5 axes permet donc d’une part d’identifier la notion de cycle de 

vie du système et d’autre part de rapidement formaliser le problème et d’identifier un objectif. La 

construction de l’outil EcoASIT permet de ne pas laisser trop d’effort dans la formalisation du problème et 

garder le maximum de concentration disponible pour la génération d’idées. Cette étape est 

complémentaire des analyses environnementales (ACV, ACV simplifiée,…) réalisées en amont qui 

peuvent fournir des données quantifiées sur les impacts environnementaux du système et ainsi aider le 

39


groupe à évaluer le système sur ces 5 axes. Ainsi, le résultat de l’ACV peut être le point de départ de la 

session de créativité animée avec l’outil EcoASIT. 

Enfin, une dernière étape correspond à la génération d’idée. Cette étape consiste à générer des 

phrases simples à l’aide d’objets et d’opérateurs qui peuvent être utilisées lors d’une séance collective 

type brainstorming pour provoquer des idées. Pour cela, EcoASIT propose un « monde du problème » 

générique composé des objets décrivant le cycle de vie d’un produit/service ainsi que ces impacts 

environnementaux: Les matières premières, la production, la vente, les déchets la perception, l’usage et 

l’activité locale. 

L’outil EcoASIT propose également d’utiliser les 2 stratégies d’ASIT. Associées aux objets 

précédemment définis, elles permettent de stimuler le groupe en proposant des phrases génériques 

permettant de déstructurer le problème. 

1. La stratégie Extension qui cherche à résoudre le problème en modifiant l’usage d’un objet 

existant ; 

2. La stratégie Restructuration qui cherche à résoudre le problème en enlevant un objet du 

système, ou en mettant en relation deux objets. 

. 

3. Conclusion 

EcoASIT est outil validé académiquement qui offre aux concepteurs une aide efficace pour les 

stimuler sur les différents axes du développement durable et générer des concepts éco-innovants. De 

plus, il reprend le concept de « micro-outil » [3], c'est-à-dire, un outil facile à apprendre, à utiliser et 

autonome, qui s’insère parfaitement dans les processus de conception des entreprises. 

Cet outil peut notamment être utilisé à la suite d’une première évaluation environnementale 

lorsque le groupe souhaite reconcevoir de façon innovante son produit/service ou concevoir un nouveau 

produit. Alors que le lien avec les démarches d’ACV est ici direct, les phases de test mises en place avec 

des entreprises ont confirmé nos attentes dans le potentiel de l’outil à provoquer une génération d’idées 

dans un champ plus large que le permettrait la lecture d’un éco profil. 

Références 

[1] Tyl B., Legardeur J., Millet D.,(2011), L’apport de la créativité en éco-innovation, 12ème 

Colloque National AIP PRIMECA, Le Mont Dore - 29 Mars- 1er avril 

[2] Horowitz, R. (1999) Creative problem solving in engineering design , PhD Thesis Tel-Aviv 

University , 1999. 

[3] Weite P.-A., Fougeres A.-J., Gazo C. (2006), Les micro-outils, vecteur d’appropriation des 

nouvelles méthodologies de conception et d’innovation, dans Evaluation et décision dans le processus de 

conception, B. Yannou et E. Bonjour (Dir.), Traité IC2, Hermes-France. 

40


Development of a creativity tool to generate eco-innovations 

Benjamin Tyl*,**,***, Jérémy Legardeur*,**, Cyril Baldacchino*** 

*ESTIA Recherche, Technopole IZARBEL, 64210 Bidart, France 

**IMS – Université Bordeaux 1, 351 Cours de la Libération, 33405 Talence, France 

***CRT APESA-Innovation, Technopole IZARBEL, Bidart, 64210 Bidart, France 

benjamin.tyl@apesa.fr; j.legardeur@estia.fr; cyril.baldacchino@apesa.fr 

Key words : eco-innovation ; eco-ideation ; EcoASIT 


Our planet is confronted by the deterioration of its natural environment. This deterioration is mostly 

due to human activities and massive manufacturing which causes great impact on the environment. 

Confronted with such environmental and sociological emergencies it is necessary not only to rethink our 

production system globally but also the ways of designing and consuming. 

One of our main industrial proposals was to start using eco-design based on environmental 

analysis tools such as Life Cycle Analysis (LCA). These tools have enabled us to obtain improved 

methods and so re-designing products by integrating the environmental criteria in their specifications. But 

these tools have rapidly become limited mostly because of their complexity of implementation and so 

solutions generated by them are only of a “technical” nature. 

The bibliographical analysis enforces three major limits in the use of eco-design [1]: (1) Current 

integration of these environmental design processes limits eco-design to mere superficial modifications; (2) 

In the global approach there is an impossibility to envisage the product out of its context.;Under evaluation 

in today’s process eco-design results through the user’s and the social vision of the product and (3) A 

technically centered vision of eco-design leads to technical results. 

It is essential to work on new approaches (methods, tools, organization…) which should then lead 

to more responsible innovation. In order to reach this goal we have developed – within the framework of a 

thesis with Estia Recherche laboratory, Supmeca Toulon and the Technological Resource Centre Apesa 

Innovation – an eco innovation tool named EcoASIT which is to encourage the generation of ecoinnovating 

concepts and orientate the designers towards responsible goals: the research concerning life 

cycle analysis, systemic and integration of sustainable development criteria (such as: behaviour, social 

and environment). 

2. EcoASIT process 

The EcoASIT process is adapting the ASIT creativity tool, developed by Horowitz [2]. And so, 

EcoASIT stimulates the group by researching the lifecycle and a global approach to the studied system. 

The process comprises three major phases of an iterative process : (1) the study of the limits of the 

system; (2) the definition of a simple and efficient aim articulated around three large axiom of sustainable 

development and (3) the generation of ideas specially conceived for eco innovation at stake. 

The first step is the reflection on the studied system with the help of “the 9 screens” tool. This tool 

comes from the TRIZ theory by Altshuller and aims to put the system back in the context and in the space 

and time frame. It helps the group to place the system studied in time (past-present-future) but also in the 

environment in which it is inserted (under-system/ system/ super-system). This results in the group being 

able to use the same language for the system studied. 

The second step consists in defining the aim of the session. To do so, the EcoASIT tool proposes 

to evaluate the system with the help of the 5 axiom diagram, then identify and organize by hierarchy the 

conditions leading to the current system, which is not an ideal and sustainable system. The 5 axiom 

correspond to 5 major problems: (1) The system consumes natural resources (water, energy, material); (2) 

The system generates waste and/or pollution; (3) The system is not integrated in its local environment; (4) 

The system is not perceived as a sustainable system; (5) The system does not correspond to usage. 

The evaluation of the system on these 5 axiom problems, helps not only to identify the lifecycle 

notion of the system but also to rapidly formalize the problem and identify the goal. The construction of the 

EcoASIT tool needs less effort in the formalization of the problem and therefore keeps maximum 

concentration available for the generation of ideas. 

This step is complementary to environmental analysis (LCA, simplified LCA...) made upstream 

which can give quantified data on environmental impacts of the system and help the group to evaluate the 

system on these 5 axiom. Therefore, the result of the LCA can be the starting point of the creativity session 

carried out with the EcoASIT tool. 

Finally the last step corresponds to the generation of ideas. This phase consists in generating 

simple sentences with objects and operators used during collective sessions such as brainstorming to 

41


provoke ideas. To do so, EcoASIT proposes the “world of the problem” composed of objects describing the 

lifecycle of a product/service as well as their environmental impacts: raw materials, production, sales, 

waste, perception, use, and local activity. EcoASIT tool also proposes the use of the 2 ASIT strategies. 

Associated to objects previously defined, they stimulate the group while proposing generic sentences to 

dismantle the problem. 

1. The Extension strategy which tries to resolve the problem by changing the use of the existing 

object; 

2. The restructuration strategy which tries to resolve the problem by taking away an object of the 

system or by linking two objects: 

3. Conclusion 

EcoASIT is a tool that is academically validated and offers designers efficient help to stimulate the 

different axiom of sustainable development and generate eco-innovating concepts. Moreover, it reiterates 

the “micro-tool” concept [3], that is to say an easy independent tool to learn to use and utilization. It can be 

incorporated perfectly in a design process in all companies. 

This tool can be used after first an environmental evaluation when the group would like to innovate 

and redesign its product or service or conceive a new product. While the link with the LCA is direct, the 

test stages with companies have confirmed our expectations by provoking the generation of ideas and so 

resulting in a larger view than that of an eco-profile. 

Références 

[1] Tyl B., Legardeur J., Millet D.,(2011), L’apport de la créativité en éco-innovation, 12ème Colloque 

National AIP PRIMECA, Le Mont Dore - 29 Mars- 1er avril. 

[2] Horowitz, R. (1999) Creative problem solving in engineering design , PhD Thesis Tel-Aviv 

University. 

[3] Weite P.-A., Fougeres A.-J., Gazo C. (2006), Les micro-outils, vecteur d’appropriation des 

nouvelles méthodologies de conception et d’innovation, dans Evaluation et décision dans le processus de 

conception, B. Yannou et E. Bonjour (Dir.), Traité IC2, Hermes-France. 

42


L’Analyse de Cycle de Vie appliquée aux biomasses énergie : 

Exemple de l’approvisionnement de la chaudière Lin 2000 

Caroline Godard*, Joachim Boissy*, Benoît Gabrielle** 

* Agro-Transfert Ressources et Territoires 2 Chaussée Brunehaut F-80200 Estrées Mons 

** INRA-AgroParisTech, UMR1091 Environnement et Grandes Cultures, F-78850 Thiverval-Grignon 

c.godard@agro-transfert-rt.org; j.boissy@agro-transfert-rt.org; benoit.gabrielle@agroparistech.fr 

La chaudière de 10 000 MWh de la coopérative Lin 2000 valorise les anas, coproduits du teillage 

du lin. Afin de se prémunir des fluctuations potentielles de l’approvisionnement en anas, d’autres sources 

de biomasse sont envisagées : le miscanthus, la paille de céréales, la paille de lin oléagineux et le triticale 

plante entière. Une ACV comparative a été menée sur les cinq sources possibles, afin d’identifier la 

meilleure alternative possible aux anas d’un point de vue environnemental. Le système étudié comprend la 

production au champ, la récolte, le stockage et le transport jusqu'à la chaudière. La phase de combustion 

et les émissions atmosphériques associées n’ont pas été prises en compte, faute de données. L’unité 

fonctionnelle choisie est la production de 10 000 MWh par la chaudière, incluant les pertes énergétiques 

au moment de la combustion. Du fait de la grande différence de valeur économique entre les produits 

(fibres) et les coproduits issus du teillage du lin, l’allocation économique a été retenue. 

L’originalité de cette étude réside dans l’utilisation de plusieurs modèles d’émissions, rendue 

possible par la caractérisation du territoire d’approvisionnement en biomasse. Ces données locales 

comprennent les conditions de production (techniques culturales, de transformation et pédoclimat), et de 

mobilisation (scénarios de transport et stockage). En effet, Silalertruksa et Gheewala [6] montrent que des 

données réelles peuvent conduire à des résultats d’ACV très différents de ceux d’une évaluation utilisant 

des données optimisées. Le modèle AMG [5] a été utilisé pour estimer le stock de carbone dans le sol 

sous les cultures, il intègre les rotations des cultures et leurs rendements, le niveau de restitution des 

résidus de culture, les précipitations et le type de sol. Ces données territoriales nous ont aussi permis 

d’évaluer avec le modèle PestLCI [3] les flux dans l’air, l’eau et le sol de chaque molécule de pesticide 

appliqué, et d’améliorer ainsi la quantification des émissions de pesticides [2]. Enfin, à l’aide de ces 

données localisées, nous avons pu affiner le calcul de la quantité de sol érodé (qui est nécessaire pour 

quantifier les émissions de phosphore dans l’eau), ainsi que l’estimation des émissions de NO3- dans 

l’eau et de NH3 dans l’air. Pour les émissions de N2O et NOx nous avons utilisé et adapté des modèles 

plus habituels de l’ADEME [1] et de l’IPCC [4]. 

Le triticale a les valeurs de potentiels d’impact les plus élevées pour l’ensemble des catégories, 

alors que l’anas et la paille de lin oléagineux ont les valeurs les plus faibles, sauf pour le réchauffement 

climatique (Figure 2). De plus, aucune biomasse n’a des potentiels d’impact systématiquement inférieurs à 

ceux de l’anas. Pour le réchauffement climatique, le miscanthus est le moins impactant, la valeur négative 

de l’impact étant due au stockage de carbone dans les sols sous cette culture (400 t-éq CO2/10000 MWh), 

plus élevé que les émissions de gaz à effet de serre liés à la production et la mobilisation (300 t-éq 

CO2/10000 MWh). Au contraire, les autres biomasses, sauf la paille de céréales, entraînent un 

déstockage de carbone du sol (allant jusqu’à 50 t-éq CO2/10000 MWh pour l’anas). Les principaux postes 

contribuant aux impacts sont la fertilisation et le transport. La paille de lin oléagineux a le rendement 

énergétique le plus élevé devant l’anas (Tableau 2). 

43


700 

600 

500 

400 

300 

200 

Anas de lin 

Miscanthus 

Paille de céréales 

Triticale, plante entière 

Paille de lin oléagineux 

100 

-100 

Figure 2 : Comparaison des impacts potentiels en base 100 (référence : anas de lin) des sources de 

biomasse étudiées. 

Source de biomasse 

Rendement énergétique net 

(MWh produit/ MWh consommé) 

Triticale plante entière 8.5 

Miscanthus 12.8 

Pailles de céréales 15.7 

Anas de lin 25.6 

Paille de lin oléagineux 26.5 

Tableau 2 : Rendements énergétiques des biomasses étudiées, exprimés comme le ratio de 

l'énergie produite en sortie chaudière (MWh p ) sur la consommation d'énergie renouvelable et non 

renouvelable lors de la production et la mobilisation (MWh c ). 

En conclusion, les anas constituent l’approvisionnement le moins impactant, et la paille de lin 

oléagineux représente l’alternative occasionnant les plus faibles impacts environnementaux. Si néanmoins 

le réchauffement climatique est considéré comme l’impact le plus déterminant, le miscanthus constitue un 

approvisionnement intéressant. Enfin, cette étude illustre la pertinence d’intégrer des données locales 

dans les ACV agricoles, notamment pour la prise en compte de la séquestration du carbone et de la phase 

de transport. 

Bibliographie 

0 

Epuisement des 

ressources 

abiotiques 

Acidification 

Eutrophisation Réchauffement 

climatique 

Destruction de 

la couche 

d'ozone 

Ecotoxicité 

terrestre 

Oxydation 

photochimique 

Demande en 

énergie 

1.ADEME, Analyses de Cycle de Vie appliquées aux biocarburants de première génération consommés 

en France. Rapport final de l’étude réalisée pour le compte de l’ADEME, du MEEDD et du MAAP et de 

FranceAgriMer par Bio Intelligence Service, 2010. p. 236. 

2.Berthoud, A., et al., Assessing freshwater ecotoxicity of agricultural products in life cycle assessment 

(LCA): a case study of wheat using French agricultural practices databases and USEtox model. The 

International Journal of Life Cycle Assessment, 2011. 16(8): p. 841-847. 

3.Birkved, M. et M.Z. Hauschild, PestLCI--A model for estimating field emissions of pesticides in 

agricultural LCA. Ecological Modelling, 2006. 198(3-4): p. 433-451. 

4.IPCC, IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Agriculture, Forestery and Other Land 

Use, 2006. 

5.Saffih-Hdadi, K. et B. Mary, Modeling consequences of straw residues export on soil organic carbon. Soil 

Biology and Biochemistry, 2008. 40(3): p. 594-607. 

6.Silalertruksa, T. et S.H. Gheewala, Environmental sustainability assessment of bio-ethanol production in 

Thailand. Energy, 2009. 34(11): p. 1933-1946. 

44


Life Cycle Assessment applied to energy biomasses: 

The example of Lin 2000 boiler supply 

Caroline Godard*, Joachim Boissy*, Benoît Gabrielle** 

* Agro-Transfert Ressources et Territoires 2 Chaussée Brunehaut F-80200 Estrées Mons 

** INRA-AgroParisTech, UMR1091 Environnement et Grandes Cultures, F-78850 Thiverval-Grignon 

c.godard@agro-transfert-rt.org; j.boissy@agro-transfert-rt.org; benoit.gabrielle@agroparistech.fr 

The 10 000 MWh boiler of the Lin 2000 farmers’ cooperative burns flax shives which are byproducts 

of flax scutching. To mitigate the effect of potential shortages in flax shives supply, other 

feedstock sources are being considered: miscanthus, cereal straw, linseed straw and triticale as whole 

plant. In a way to identify the best alternative to flax shives from an environmental point of view, a 

comparative LCA was carried out on the five feedstocks. The studied system encompasses field crop 

production, harvesting, storage and transport up to the boiler site. The combustion phase and the 

associated atmospheric emissions were not accounted for since no data were available. The functional 

unit is 10000 MWh produced by the boiler, including energy losses along with the combustion. Due to the 

large difference in economic values between main product (fibers) and byproduct (shives) of flax, 

economic allocation was selected. 

The original point of this study was to use several emission models, taking into account the 

characteristics of the feedstock supply area. Local data included production conditions (crop management 

and processing techniques) and logistics characteristics (transport and storage scenarios). Indeed 

Silalertruksa and Gheewala [6] showed that using real data may yield LCA results far different from an 

optimized or blueprint data. The AMG model [5] was used to assess variations in soil carbon stocks as 

related to crop rotations and yields, crop residues inputs, rainfall and soil type. The PestLCI model [3] was 

parameterized from local data to estimate fluxes of applied pesticides into the air, water and soil 

compartments, hence improving the quantification of these emissions [2]. Local data also enabled us to 

refine the calculation of soil erosion rates, necessary to evaluate the transport of phosphorus to water 

bodies, and the assessment of NO3- water emissions and NH3 volatilization. Regarding N2O and NOx 

emissions, more usual models from ADEME [1] and IPCC [4] were adapted and used. 

Triticale had the highest potential impact levels for all the categories, while flax shives and linseed 

straw had the lowest impacts, except for global warming (Figure 2). Moreover, no feedstock had potential 

impacts systematically lower than flax shives. For global warming, miscanthus was the least impacting, 

with a negative value of impact due to its soil carbon sequestration potential (400 t-eq CO2/10000 MWh), 

which was actually higher than its greenhouse gases emissions (300 t-eq CO2/10000 MWh). Conversely, 

all the other feedstocks, except cereal straw, induced a net decrease of soil carbon content (up to 50 t-eq 

CO2/10000 MWh for flax shives). Fertilization and transport contributed the highest share of the impacts. 

Linseed straw had the highest energy yield before flax shive (Tableau 22). 

700 

600 

500 

400 

300 

200 

Flax shives 

Miscanthus 

Cereal straw 

Triticale, whole plant 

Linseed straw 

100 

0 

-100 

Abiotic 

depletion 

Acidification 

Eutrophication Global warming 

(GWP100) 

Ozone layer 

depletion (ODP) 

Terrestrial 

ecotoxicity 

Photochemical 

oxidation 

Energy 

consumption 

Figure 3 : Potential impact comparison of studied biomass sources (baseline 100, flax shives as a 

reference). 

45


Biomasse sources 

Net energy yield 

(MWh produced/ MWh consumed) 

Triticale as whole plant 8.5 

Miscanthus 12.8 

Cereal straws 15.7 

Flax shives 25.6 

Linseed straw 26.5 

Table 3 : Energy yields of studied biomasses, expressed as the ratio of the energy produced by the boiler 

(MWh p ) to the renewable and non-renewable energy consumed during the production and logistics steps 

(MWh c ). 

As a conclusion, flax shives were the least impacting feedstock supply, and linseed straw was the 

alternative with the least environmental impacts. If global warming is considered as the most important 

impact to mitigate, miscanthus appears as an interesting supply. Eventually, this study shows the 

relevance of integrating local data in agricultural LCA, especially to accounting for soil carbon 

sequestration and the logistic phase. 

Bibliography 

1. ADEME, Analyses de Cycle de Vie appliquées aux biocarburants de première génération 

consommés en France. Rapport final de l’étude réalisée pour le compte de l’ADEME, du MEEDD et du 

MAAP et de FranceAgriMer par Bio Intelligence Service, 2010. p. 236. 

2. Berthoud, A., et al., Assessing freshwater ecotoxicity of agricultural products in life cycle 

assessment (LCA): a case study of wheat using French agricultural practices databases and USEtox 

model. The International Journal of Life Cycle Assessment, 2011. 16(8): p. 841-847. 

3. Birkved, M. and M.Z. Hauschild, PestLCI--A model for estimating field emissions of pesticides in 

agricultural LCA. Ecological Modelling, 2006. 198(3-4): p. 433-451. 

4. IPCC, IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Agriculture, Forestery and Other 

Land Use, 2006. 

5. Saffih-Hdadi, K. and B. Mary, Modeling consequences of straw residues export on soil organic 

carbon. Soil Biology and Biochemistry, 2008. 40(3): p. 594-607. 

6. Silalertruksa, T. and S.H. Gheewala, Environmental sustainability assessment of bio-ethanol 

production in Thailand. Energy, 2009. 34(11): p. 1933-1946. 

46


ACV comparative de biocarburants : une orientation pour la recherche de procédés plus 

écologiques 

Cédric His***, Rénato Froidevaux*, Pascal Dhulster*, Benjamin Hanoune**, Muriel Bigan*, Michel 

Millares*** 

* Laboratoire ProBioGEM, Université technique et scientifique de Lille 1, Boulevard Paul Langevin C Cité 

scientifique, 59655 Villeneuve d’Ascq 

** PC2A, Cité scientifique - Bâtiment C11, 59655 Villeneuve d’Ascq 

*** GECCO, 84 rue d’Artois BP 61061, 59011 Lille 

cedric.his@gecco.fr; renato.froidevaux@univ-lille1.fr; pascal.dhulster@univ-lille1.fr; benjamin.hanoune@univlille1.fr; 

muiel.bigan@univ-lille1.fr; michel.millares@gecco.fr 

Section du CNU de rattachement: 62/64 

Ce poster a pour objectif de présenter un comparatif d’analyse de cycle de vie (ACV) entre 

deux procédés existants de fabrication de biocarburants à partir d’huiles alimentaires usagées (HAU) et un 

troisième en cours d’élaboration. Le premier procédé est un traitement de l’HAU avec du méthanol pour en 

faire de l’ester méthylique d’huiles alimentaires usagées (EMHAU). Le deuxième procédé est une 

utilisation directe de l’HAU en tant que carburant. Le dernier procédé est un traitement de l’huile par voie 

biologique. 

1) Procédé chimique de transestérification utilisant le méthanol 

Pour ce premier procédé, les informations sont tirées de l’étude réalisée par l’ADEME sur 

les biocarburants de première génération 1 . Certaines hypothèses de travail seront conservées pour le 

reste de l’étude. L’unité fonctionnelle utilisée est ici « permettre le déplacement d’un véhicule sur 1 km » 

qui est ensuite ramenée au « Mégajoule (MJ) de carburant consommée » afin de faciliter les 

comparaisons. Cette unité sera aussi utilisée pour les autres parties. Dans le scénario décrit, l’huile est 

collectée (étape de transport), puis elle subit un dégrillage (élimination des particules de tailles supérieur à 

1-1,5 mm) et une décantation. Avant le procédé de transestérification, l’huile subit une pré-estérification 

acide afin d’éviter les phénomènes de saponification. Une catalyse homogène à l’hydroxyde de potassium 

est ensuite réalisée et suivie par un lavage à l’eau durant lequel le produit est récupéré ainsi que certains 

coproduits tels que du sulfate de potassium. Enfin la dernière étape de ce scénario est l’étape d’utilisation 

du biocarburant dans un véhicule classique Euro 4. L’HAU étant un déchet il n’est pas tenu compte de 

l’impact environnemental de l’huile vierge dont il est issu ; il n’y a donc pas d’imputation liée à la production 

de l’huile vierge ou à son utilisation. 

Au niveau des impacts environnementaux, cinq sont pris en compte dans l’étude : la 

consommation d’énergie non renouvelable (EnR), les émissions de gaz à effet de serre (GES), le potentiel 

de toxicité humaine, le potentiel d’eutrophisation et le potentiel d’oxydation photochimique. En ce qui 

concerne la consommation d’énergie non renouvelable, la consommation est 90 % moins importante que 

pour les filières fossiles (0,236 MJ/MJ de carburant pour la filière ester méthylique contre 1,25MJ/MJ de 

carburant pour la filière fossile). Le fait que l’étape de « production » du déchet ne soit pas comptabilisée 

dans le système impacte pour beaucoup sur ce résultat. L’étape du procédé la plus pénalisante est l’étape 

industrielle de transformation à cause de l’utilisation du méthanol, des nombreux prétraitements de l’huile 

et des lavages pour récupérer les coproduits. Le même schéma est retrouvé en ce qui concerne les 

émissions de CO 2 avec un indice en faveur du biocarburant (8,7.10 -3 kg CO 2eq /MJ de carburant) soit 90 % 

d’amélioration par rapport à la filière fossile (9,14.10 -2 kg CO 2eq /MJ de carburant), la cause principale des 

émissions étant due à l’étape industrielle de transformation. Pour la toxicité humaine, le gain est très 

important puisque l’on passe d’une valeur de 4,12.10 -1 kg éq. de 1,4-DCB (di chlorobenzène)/MJ de 

carburant à -6,78 kg éq. de 1,4-DCB/MJ de carburant soit un gain de -100 % et ceci malgré l’utilisation de 

méthanol. Pour le potentiel d’eutrophisation des sols, les deux valeurs restent identiques entre les deux 

types de carburant (de l’ordre de 10 -5 kg éq. de PO 2- 4 /MJ de carburant). La dernière valeur en faveur des 

EMHAU concerne le potentiel d’oxydation photochimique puisque la valeur observée de 1,12.10 -5 kg éq. 

de C 2 H 4 /MJ de carburant pour la filière fossile de référence passe à 4,96. kg éq. de C 2 H 4 /MJ de carburant 

pour la filière EMHAU étudiée. 

Bien que ces valeurs soient encourageantes pour la filière EMHAU, des problèmes se 

posent encore. Tout d’abord l’utilisation du méthanol, composé dont la toxicité est très forte. Le deuxième 

problème vient du nombre de prétraitements réalisés sur l’huile alimentaire usagée servant de matière 

première. 

47


2) Utilisation de l’HAU sans transformation 

L’entreprise Gecco collecte les HAU dans les régions Nord-Pas-de-Calais et Picardie. 

Dans le cadre d’une étude sur l’utilisation d’HAU directement comme carburant, une analyse sur les 

polluants émis par la carburation d’une voiture diesel a été réalisée avec le laboratoire PC2A de Lille. Il en 

découle une ACV réalisée avec le logiciel Gabi 4.0 sur cette utilisation dont voici les explications et 

résultats. 

Toutes les étapes ont été prises en compte de la collecte des HAU à la carburation. 

Comme dans l’étude de l’ADEME, les HAU sont considérées comme des déchets et donc n’impactent pas 

sur l’environnement par une étape de fabrication. Les étapes prises en compte ici sont la collecte, la 

filtration incluant aussi une période de décantation ainsi que le lavage des bidons nécessaires à la collecte 

de ces huiles, la centrifugation qui est effectuée grâce à une centrifugeuse ALFA LAVAL dont la vitesse de 

rotation est de 7000 tr/min et enfin l’utilisation de l’huile ainsi traitée. La fabrication des contenants tels que 

les cuves de 1000 litres servant à stocker les HAU et des machines et équipements entrant dans le 

process ne sont pas pris en compte conformément au référentiel. Dans cette ACV, le scénario considère 

que chaque collecte, faite avec un véhicule léger de 3,5 tonnes, est réalisée pour au minimum collecter 

600 kg d’huiles. Les déchets organiques issus du traitement des HAU sont envoyés en incinérateur bien 

que le but final de l’entreprise soit de les méthaniser. Deux types d’incinérateur proposé dans le logiciel 

ont été testés : « l’incinérateur municipal » et « les déchets commerciaux envoyés dans un incinérateur 

municipal ». Par défaut, les valeurs d’impact pour ces deux scénarios étant similaires, « l’incinérateur 

municipal » a été conservé car légèrement plus impactant. 

Les cinq mêmes impacts ont été calculés avec la méthode CML 2001 utilisée dans l’étude 

de l’ADEME et comparés aux résultats de cette même étude. La consommation d’énergie non 

renouvelable est de 3,7.10 -2 MJ/ MJ de carburant consommé. La valeur de la consommation en carburant 

(facteur de conversion pour passer d’une unité par km à une unité par MJ) utilisée est la même que pour 

les huiles végétales pures employées comme carburants. La consommation en énergie renouvelable est 

donc meilleure que pour les EMHAU. Ce constat est le même en ce qui concerne le potentiel d’oxydation 

photochimique (3,5.10 -5 kg éq. de C 2 H 4 /MJ de carburant) et pour la toxicité humaine (1,9.10 -3 kg éq. de 

DCB/ MJ de carburant). Pour le potentiel d’eutrophisation, la valeur est similaire aux EMHAU (7,9.10 -5 kg 

éq. de PO 3- 4 /MJ de carburant). Seules les émissions de gaz à effet de serre sont légèrement moins 

bonnes (1,55.10 -2 de CO 2eq /MJ de carburant). Tous ces résultats sont à améliorer. En effet, certains 

facteurs comme le type de station d’épuration utilisé pour les eaux usées, les allocations à attribuer à la 

part d’huile réellement utilisée pour la fabrication lors de la collecte, des résultats sur les tests moteurs 

plus fins seraient intéressants. De plus, certains paramètres mécaniques n’ont pas été pris en compte 

dans cette étude. Par exemple, l’utilisation d’huile sans transformation dans le moteur est assez aisé sur 

les moteurs diesel d’ancienne génération mais est plus délicat sur les moteurs à rampe d’injection 

commune et nécessite parfois des adaptations sur les moteurs. De plus, il serait nécessaire d’évaluer 

l’impact potentiel de ces modifications sur la durée de vie du moteur. 

3) Procédé biologique de traitement des HAU 

Gecco, ProBioGEM et le PC2A travaillent actuellement sur la mise au point d’un procédé 

de traitement innovant pour transformer ces déchets en biocarburant. Ce procédé devra répondre à des 

contraintes écologiques et une ACV poussée sera réalisée pour répondre à ces contraintes. Beaucoup de 

données sont actuellement manquantes pour traiter ce procédé en ACV de manière complète et 

cohérente. Une première approche en introduisant un produit A dans l’ACV précédemment réalisée pour 

l’utilisation directe de l’HAU permet de voir que la consommation en EnR serait multipliée par quatre et 

que la valeur des autres paramètres serait quant à elle multipliée par deux ou trois. 

L’ACV permettra d’évaluer l’impact des substances utilisées et des conditions opératoires 

et sera ainsi utilisée en tant qu’outil de mise au point du procédé pour atteindre le meilleur compromis 

entre performance du carburant et impact environnemental. 

Référence 

[1] Analyses de Cycle de Vie appliquées aux biocarburants de première génération consommés 

en France, rapport final, février 2010 

48


Comparative LCA of biofuels: a focus for research in environmentally friendly processes 

This paper aims to present a comparative analysis of life cycle assessment (LCA) between 

two existing processes for biofuels production from waste cooking oil (WCO) and a third one under 

development. The first process uses methanol to produce methyl ester from waste cooking oil (MEWCO). 

The second process is a direct use of WCO as fuel. The latter process is an oil treatment by biological 

pathway. 

1) Transesterification chemical process using methanol 

For this first process, informations are obtained from the study by ADEME on first 

generation biofuels. Some assumptions will be retained for the remainder of the study. The functional unit 

used here is "allow the movement of a vehicle on 1 km", which is then transformed to "megajoule (MJ) of 

fuel used" for easier comparisons. This unit will also be used in other parties of this study. In the described 

scenario, the oil is collected (transport step) and then screened (removal of particles larger than 1-1.5 mm) 

and decanted. Before transesterification step, the oil is acidified to avoid saponification phenomena. 

Homogeneous catalysis with potassium hydroxide is then performed and followed by washing with water in 

which the product itself and some co-products, such as potassium sulphate, are recovered. Finally the last 

step of this scenario is the using of biofuels in Euro 4 standard vehicles. As WCO is considered as a 

waste, it is not takan into account the environnemental impact of the virgin oil source also there is no 

impact associated with the production or using of virgin oil. 

Five environmental impacts have been included in the study: the consumption of nonrenewable 

energy (nRE), emissions of greenhouse gas (GHG), the potential for human toxicity, soils 

eutrophication potential and photochemical oxidation potential. Regarding consumption of non-renewable 

energy, value is 90% lower than for fossil source (0.236 MJ / MJ of fuel for methyl ester against 1.25 MJ / 

MJ of fuel for fossil fuel). The fact that the “waste production” step is not included for in the analysis has a 

heavily impacts on the result. Process step is the most critical step due to methanol using, oil 

pretreatments and washings to recover co-products. The same favorable pattern is found in terms of CO2 

emissions for the biofuel (8,7.10-3 kg CO2eq/MJ of fuel) which represent an improvement of 90% 

compared to the fossil fuel (9,14.10-2 kg CO2eq/MJ of fuel), the main cause being emissions of the 

industrial step. Concerning human toxicity, the gain is very important from 4,12.10-1 kg eq. of 1,4-DCB (di 

chlorobenzene) / MJ of fuel versus -6.78 kg eq. of 1,4-DCB / MJ of fuel, which reprensent an increase of - 

100% reduction despite of methanol using. Concerning soils eutrophication potential, values are identical 

between the two types of fuel (in the order of 10-5 kg eq. PO43-/MJ of fuel). The last value for MEWCO for 

the photochemical oxidation potential is always in favor of MEWCO, since the observed value are 1,12.10- 

5 kg eq. C2H4/MJ of fuel for the fossil fuel and 4.96. kg eq. C2H4/MJ of fuel for the studied MEWCO 

process. 

Although these values are encouraging for the MEWCO process, problems still arise. 

Firstly problem is methanol using, a highly toxic compound. The second problem is the number of pretreatments 

performed on the cooking oil used. 

2) Using WCO without transformation 

Gecco Company collects WCO in Nord-Pas-de-Calais and Picardie. As part of a study on the use 

of WCO directly as fuel, an analysis of the pollutants emitted by a car powered with diesel fuels has been 

made with the PC2A. Following this study, a LCA has been performed with Gabi 4.0 software. The results 

of this LCA are given thereafter. 

All steps have been taken into account from WCO collection to carburization. As in the 

ADEME study, the WCO is considered as a waste and therefore do not impact on the environment through 

a step of virgin oil manufacture. The steps included are the collection, filtration also including a period of 

decantation, cleaning of the containers which are necessary for the collection of these oils, a centrifugation 

performed with a 7000 r / min ALFA LAVAL centrifuge separator and finally the use of processed oil. The 

manufacture of containers such as 1000 liters tanks used for WCO storage, of machines and equipment 

used in the process are not accounted according to the reference frame. In this LCA, the scenario 

considers that each collection, realized with a light vehicle of 3.5 tones, is intented to collect at least 600 kg 

of oil. Organic waste from WCO treatment is sent to incinerators, although Gecco looks for biogas 

valorization in the future. Two types of proposed incinerator in the software have been tested, "the 

municipal incinerator" and "commercial waste sent to a municipal incinerator." The impact values for these 

two scenarios are similar; "the municipal incinerator" has been selected since it has a slightly higher 

impact. 

The same five impacts have been calculated using the CML 2001method used in the 

ADEME study and compared to the results of this study. Non-renewable energy consumption is 3,7.10-2 

49


MJ / MJ of fuel. The value of fuel consumption is the same than for pure vegetable oils used as fuel. 

Consumption of renewable energy is better than for MEWCO. The tendency is the same regarding to 

photochemical oxidation potential (3,5.10-5 kg eq. C2H4/MJ of fuel) and human toxicity (1,9.10-3 kg eq. 

DCB / MJ fuel). Concerning eutrophication potential, the value is similar to MEWCO (7,9.10-5 kg eq. 

PO43-/MJ of fuel). Only for greenhouse gas emissions WCO are slightly more high (1,55.10-2 CO2eq/MJ 

of fuel). All these results can be improved. Indeed, such factors as the type of treatment plant used for 

wastewater, allocations corresponding to the proportion of collected oil actually used for production and 

more accurate engine tests results. In addition, some mechanical parameters have not been considered in 

this study. For example, the use of oil in the engine without transformation is quite easy for earlier diesel 

engines but more difficult on common rail engines and sometimes some modification on engines. In 

addition, it would be necessary to assess the potential impact of these changes on the engine lifespan. 

3) Biological WCO process treatment 

Gecco, ProBioGEM and PC2A are collaborating on the development of an innovative treatment 

process to convert waste into biofuel. This process presents environmental constraints and a LCA is made 

to reach these constraints. Many data are currently lacking to describe fully and consistently this process in 

a LCA. A first approach by introducing a product A in the previous LCA for the direct use of the WCO 

shows that the renewable energy consumption would be multiplied by four and the value of other 

parameters would be multiplied by two or three. 

The LCA will allow I evaluating the impact of substances used in the process and operating 

conditions and therefore will be used as a tool for developing the process to obtain the best compromise 

between biofuel performance and environmental impact. 

50


BILAN CARBONE D’UN MEUBLE FRIGORIFIQUE REFABRIQUE ET/OU RENOVE 

D. Bibalou*, I. Chaer*, D. Andrews*, G. Maidment* and M. Longhurst** 

* Faculty of Engineering and Built Environment, London South Bank University, 103 Borough Road, 

London, SE1 0AA, UK; email: bibaloud@lsbu.ac.uk 

** The Bond Group, Bond House, New Road, Sheerness, Kent, ME12 1BB 

Introduction: 

Le Royaume-Uni compte 7970 supermarchés en 2010 (IGD Research, 2010). Ils utilisaient, en 

2006, environ 800000 meubles frigorifiques (MF). Plusieurs études suggèrent que ces derniers 

concentrent 33% de la dépense énergétique d’un supermarché. D’autre part, la prolifération de modèles à 

bas coût participe à l’amenuisement des vies en service des MF. C'est pourquoi, une gestion incorporant 

le cycle de vie des MF conduira à des réductions d’émissions de CO 2e . L’objectif de ce document étant de 

quantifier ces dernières en s’intéressant aux pratiques sous-utilisées de refrabrication et de rénovation des 

MF (12.5% MF sont refabriqués). 

Méthode : 

L’étude s’appuie sur le concept du cycle de vie et le logiciel d’éco-conception CES selector/Ecoaudit. 

Les étapes suivantes constituent la collecte de données : 

Examen des nomenclatures des dessins d’assemblage. 

Démontage des MF pour vérification. 

Audits énergétiques des usines du fabriquant partenaire. 

Figure 4 Le MF Chicago 1.2m ©The Bond Group 

Figure 5 Le MF Chicago en plein désossage 

Tableau 2 Nomenclature partielle du MF Chicago 1.2m 

∑Masse (kg) Proportion (%) EoL scenario 1 EoL scenario 2 

Matériaux 

Aluminium 4.59 1.27 Recyclé Rénovation 

Aluminium, S332.1: LM26-TE, moulé 12.4 3.44 Recyclé Rénovation 

ASTM CA-6NM 13 3.61 Recyclé Rénovation 

Cuivre 9.915 2.75 Recyclé Rénovation 

Mdf 34.9 9.69 Combustion Combustion 

Polyuréthane 14.29 3.97 Décharge Décharge 

R404A (réfrigérant) 1.2 0.33 N/A N/A 

Soda-lime 0080 (verre) 44 12.22 Recyclé Rénovation 

Acier inoxydable grade 304 45.08 12.52 Recyclé Rénovation 

Acier galvanisé (zintec) 175.15 48.64 Recyclé Rénovation 

51

CO2 Footprint (kg) 



Résultats : 

Le résultat de cette étude corrobore ceux énoncés précédemment par Youbi-Idrissi et al. (2007) et 

Watkins and Tassou (2006), qui établissaient que proportionnellement, la phase d’utilisation dominait. 

Cependant, refrabrication et rénovation peuvent être répétés, autant de fois que la qualité de la structure 

du MF le permet. Ce qui, après itération, affecte les proportions du cycle de vie. 

Tableau 3 Récapitulatif bilan carbone et énergie du MF Chicago 1.2m 

Énergie (MJ) CO 2 (kg) 

EoL scenario 1 232,688.7 14,511.2 

EoL scenario 2 221,117 13,877.9 

16000 

14000 

12000 

10000 

8000 

6000 

4000 

2000 

0 

-2000 

14 600,00 

14 500,00 

14 400,00 

14 300,00 

14 200,00 

14 100,00 

14 000,00 

13 900,00 

13 800,00 

13 700,00 

13 600,00 

13 500,00 

Total Carbon 

Footprint 

EoL Scenario 1 


Figure 6 Bilan carbone du MF au long de son cycle de vie 

Figure 7 Bilan carbone du MF Chicago 

Conclusion : 

La seule utilisation de la refrabrication ou de la rénovation ne permet pas de réaliser des 

économies considérables de CO 2e . Pourtant, les supermarchés peuvent substantiellement réduire l’impact 

des MF en adoptant une vue holistique de leurs cycles de vie; en combinant la répétabilité de la 

refrabrication et de la rénovation à l’installation de la meilleure technique disponible (MTD) pour les 

composants standards (compresseurs…). Ce qui aboutira à une réduction simultanée des énergies grises, 

des émissions directes et indirectes. 

La validation et la généralisation de cette hypothèse nécessite d’autres études empiriques. Ce 

projet évoluera vers une analyse du cycle de vie des MF qui inclut les trois dimensions du développement 

durable que sont l’économique, l environnemental et le social. L’ambition étant de fournir aux acheteurs de 

MF, opérant dans la grande distribution, des indicateurs fiables et équilibrés pour guider leurs décisions. 

Mots Clés : Meubles Frigorifiques-Refrabrication-ACV-Contenu Carbone-Grande Distribution 

52


A CARBON FOOTPRINT STUDY OF A REMANUFACTURED AND/OR REFURBISHED 

RETAIL REFRIGERATED DISPLAY CABINET 

D. Bibalou*, I. Chaer*, D. Andrews*, G. Maidment* and M. Longhurst ** 

* Faculty of Engineering and Built Environment, London South Bank University, 103 Borough Road, 

London, SE1 0AA, UK; email: bibaloud@lsbu.ac.uk 

** The Bond Group, Bond House, New Road, Sheerness, Kent, ME12 1BB 

Introduction: 

In 2010, the UK had 7970 supermarkets (IGD Research, 2010), which were using, in 2010, almost 

800,000 refrigerated display cabinets (RDC). According to literature, RDCs account for 33% of 

supermarkets’ energy bills; their lifespan is also shrinking partly as a consequence of the entry to the 

market of inexpensive models. Therefore, assessing and managing the RDC’s life cycle will lead 

to reductions in CO2 emissions. This document’s purpose is to quantify the emissions by looking at the 

underused practices of refurbishing and remanufacturing RDCs (12.5% in the UK). 

Method: 

This carbon footprint study is based on life cycle thinking and uses the eco-design software: CES 

selector/ Eco-audit. The data were collected as followed: Bill of materials (BOM) inspections, followed by 

RDC disassembling for verification and finally energy audits of the manufacturing partner’s factories. The 

RDC studied is a 1.2m plug-in multi-deck Chicago model manufactured by the Bond Group, with a total 

mass of 360kg. Figure 1 is a rendered picture of the Chicago whereas figure 2 shows the same cabinet 

being disassembled. Moreover, table 1 presents a partial BOM with alternative end-of-life (EoL) scenarios. 

Figure 8 Chicago 1.2m rendered picture 

Figure 9 The Chicago RDC being dismantled 

Table 4 Partial BOM of the Chicago 1.2 with EoL scenarios 

Materials 

∑Mass (kg) Proportion (%) EoL scenario 1 EoL scenario 2 

aluminium 4.59 1.27 Recycled Refurbishment 

Aluminium, S332.1: LM26-TE, cast 12.4 3.44 Recycled Refurbishment 

ASTM CA-6NM 13 3.61 Recycled Refurbishment 

Copper 9.915 2.75 Recycled Refurbishment 

Mdf 34.9 9.69 combust combust 

Polyurethane 14.29 3.97 landfill landfill 

R404A (refrigerant) 1.2 0.33 N/A N/A 

Soda-lime 0080 (glass) 44 12.22 Recycled Refurbishment 

Stainless steel grade 304 45.08 12.52 Recycled Refurbishment 

Galvanised steel (zintec) 175.15 48.64 Recycled Refurbishment 

Two EoL scenarios are presented, firstly, all metallic parts are recycled at EoL and a secondly, all 

metallic components are either remanufactured or refurbished. Various simplifying assumptions were 

made, for instance, secondary manufacturing processes (e.g. mechanical wear of components) were 

ignored, and only the refrigerant’s embodied energy is considered (its global warming potential being 

3922). 

53




The RDC in the model is used for 3 years (continuously) in the UK (electricity mix). The transport 

of the components is assumed to be single trips from their respective blast furnaces. 

Results: 

The results corroborate the findings from previous studies (Youbi-Idrissi et al. (2007); Watkins and 

Tassou (2006)) stating that the use phase has the dominant impact. However, remanufacturing and 

refurbishment have the potential to be repeated several times. After one refurbishment iteration, 633 kg of 

CO 2e are saved. 

Table 5 Summary table total carbon footprints and energy used for alternative EoL of the Chicago 1.2m 

Energy (MJ) CO 2 (kg) 

EoL scenario 1 232,688.7 14,511.2 

EoL scenario 2 221,117 13,877.9 

16000 

14000 

12000 

10000 

8000 

6000 

4000 

2000 

0 

-2000 

14 600,00 

14 500,00 

14 400,00 

14 300,00 

14 200,00 

14 100,00 

14 000,00 

13 900,00 

13 800,00 

13 700,00 

13 600,00 

13 500,00 

Total Carbon 

Footprint 



Figure 10 Chicago carbon footprint broken down by life 

phase 

Figure 11 Chicago total carbon footprint 

Conclusion: 

Carbon savings from remanufacturing and refurbishment are marginal in proportion to those 

produced during the use phase but they are physically significant and one iteration results in a saving of 

633 kg CO 2e . Nonetheless, supermarkets can significantly reduce the environmental impacts of RDCs by 

adopting a holistic view of their life cycles, which, at the same time prolongs their lifespan. (One has to 

bear in mind that, larger supermarkets (hypermarkets) use a greater number of RDCs). Therefore the 

repeated remanufacture and refurbishment, in conjunction with the retrofitting of the best available 

techniques (that do not entail excessive costs (BATNEET)) will simultaneously reduce embodied carbon, 

and indirect and direct emissions. Furthermore, there is a need to carry out an analysis of systematic 

materials substitution for the least carbon intensive option that does not entail excessive costs. Further 

empirical data are needed to validate the argument presented. It is anticipated that the project will 

progress toward the life cycle sustainability assessment of RDCs with the purpose of providing economic 

and social data for RDC procurement decisions. 

Key Words: Refrigerated Display Cabinets-Remanufacturing- Carbon Footprint-Life Cycle Thinking- 

Grocery Retail 

54


Le textile de l’habillement : complexité d’une filière 

comment choisir le meilleur scénario de cycle de vie ? 

Inès BOUFATEH*,**, Anne PERWUELZ*,**, 

Besoa RABENASOLO*,***, Anne-Marie Jolly-Desodt**** 

*Univ Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 

**ENSAIT - GEMTEX, F-59056 Roubaix, France 

*** Ecole Centrale de Lille - LM²O, F-59651 Villeneuve d’Ascq France 

****Institut Prisme - Polytech Orléans, 8 rue Leonard de Vinci, 45072 Orléans Cedex2, France 

ines.boufateh@ensait.fr; anne.perwuelz@ensait.fr; besoa.rabenasolo@ensait.fr; 

anne-marie.jolly@univ-orleans.fr 

Section du CNU de rattachement: 61, 62, 61, 61 

Mots clefs : ACV, scénarios possibles, Aide MultiCritère à la Décision (AMCD), filière textile 

de l’habillement. 

Introduction 

L’évaluation des impacts environnementaux des scénarios textiles est complexe et constitue un 

contexte décisionnel conflictuel quant au choix du meilleur profil écologique. Nos travaux de recherche ont 

contribué à formuler quelques voies de réponses à ce questionnement : comment rendre simple 

l’interprétation des résultats de l’ACV en vue d’une prise de décision raisonnée d’un bon compromis 

minimisant les impacts environnementaux du cycle de vie d’un produit textile ? 

L’Analyse de Cycle de Vie dans la filière textile 

Le secteur textile bien qu’il soit un secteur industriel à part entière est constitué de plusieurs 

activités. En outre, les procédés textiles ainsi que les matières premières sont très diverses. Celles-ci 

peuvent être issues aussi bien de l’agriculture que de l’industrie chimique ou encore de l’industrie du 

pétrole. Tenant compte de cette complexité, l’évaluation des impacts environnementaux est loin d’être un 

exercice simple même si le produit modélisé n’est pas complexe tel qu’un tee-shirt en coton. Pour cet 

exemple, il existe 720 scénarios de fabrication possibles si on considère la diversité au niveau de la fibre 

concernant le type d’agriculture du coton et les procédés de filature, de tricotage, de prétraitement, de 

teinture et d’apprêts [1]. En addition au grand nombre de scénarios possibles pour un même produit, 

l’ACV textile est aussi complexe au niveau de l’étape d’interprétation des résultats. Afin d’illustrer cette 

complexité à travers un exemple simple, quatre scénarios de Cycle de vie d’un tee-shirt sont modélisés en 

changeant la fibre et les procédés adéquats pour chacune. 

FIG. 1 – Comparaison des scénarios du cycle de vie des tee-shirts coton, lyocell, polyester et viscose avec 

normation à 1 pour le scénario de référence du tee-shirt en coton. 

On remarque que le tee-shirt en coton (FIG. 1) est le meilleur au niveau de trois impacts 

environnementaux : les potentiels d’acidification de l’air (ADP), d’écotoxicité marine (MAETP) et de 

création de l’ozone photochimique (POCP). En le comparant au polyester, celui-ci est meilleur au niveau 

des potentiels d’eutrophisation (EP), d’écotoxicité de l’eau fraîche (FAETP), de toxicité humaine (HTP), de 

la déplétion de la couche d’ozone (ODP) et de l’écotoxicité terrestre (TETP). Cette analyse ne nous 

permet pas d’établir un jugement pour les scénarios coton et polyester en fonction de leurs éco-profils 

puisqu’on n’a pas de connaissances suffisantes sur le degré de gravité de chaque impact. 

Plus le nombre de scénarios augmente, plus il est complexe de classer les scénarios selon les 

résultats de l’ACV, d’où le besoin d’appliquer une méthode d’aide multicritère à la décision. 

55


Aide multicritère à la décision pour le classement des scénarios de cycle de vie 

L’aide à la décision est basée sur un modèle représentant les informations définies précédemment 

pour répondre au mieux au problème posé, qui consiste en l’occurrence à classer les scénarios du cycle 

de vie du tee-shirt en fonction de leurs impacts environnementaux du moins grave au plus grave. La 

méthode proposée est PROMETHEE I (Preference Ranking Organization METHod for Enrichment 

Evaluation) [2]. Il s’agit de modéliser entre 0 et 1 la préférence entre les scénarios pour chaque impact 

environnemental (FIG. 2). Cette modélisation floue entre deux seuils appelés seuil d’indifférence (Q) et 

seuil de préférence (P) permet de compenser les incertitudes et imprécisions relatives à l’ACV. 

L’agrégation de cette préférence en attribuant un poids à chaque critère (impact environnemental quantifié 

par l’ACV) permet de calculer et comparer la puissance et la faiblesse de chaque scénario. Le classement 

ainsi obtenu est un préordre partiel acceptant l’incomparabilité (FIG. 3). 

Lyocell Viscose Coton 

Si par exemple l’écart entre le scénario coton (a) et 

le scénario polyester (b) au niveau d’un impact (j), 

g j(a)-g j(b), est inférieur au seuil Q : l’écart n’est pas 

significatif. S’il est supérieur au seuil P, le scénario qui 

minimise l’impact est meilleur. Si l’écart est compris 

entre Q et P, la préférence F j(a,b) du scénario qui 

minimise l’impact croît avec l’écart. 

FIG. 2 – Modélisation de la préférence 

Polyester 

Le classement des scénarios montre que le 

coton n’est pas parmi les moins impactants 

même s’il est meilleur au niveau de trois 

impacts environnementaux sur dix. Il est 

incomparable au polyester. 

FIG. 3 – Classement des scénarios 

Conclusion 

Le nombre de scénarios possibles pouvant être très grand, leur comparaison et leur classement 

nécessite l’utilisation d’un outil d’aide à la décision. Notre proposition consiste en la définition du modèle 

de décision globale multicritère spécifique à la filière textile à partir de la méthode de surclassement 

PROMETHEE I. 

Références 

[1] Inès Boufateh, Contribution à l’évaluation de la supply chain pour la filière textile : définition de critère 

de développement durable - Application de la méthode de surclassement PROMETHEE à l’Analyse du 

Cycle de Vie d’un tee-shirt. Thèse de doctorat de l’Université des Sciences et Technologies de Lille, 

France; 2011. 

[2] Jean-Pierre Brans, Bertrand Mareschal, Philippe Vincke, PROMETHEE: A new family of outranking 

methods in multicriteria analysis. JP Brans (ed), Operational Research’84, Elsevier Science Publishers BV 

(North-Holland); 84:408–421; 1984. 

56


Apparel: complexity of a sector 

How to choose the best life cycle scenario? 

Inès BOUFATEH* , **, Anne PERWUELZ* , **, Besoa RABENASOLO* , ***, Anne-Marie Jolly-Desodt**** 


**ENSAIT - GEMTEX, F-59056 Roubaix, France 

*** Ecole Centrale de Lille - LM²O, F-59651 Villeneuve d’Ascq France 

****Institut Prisme - Polytech Orléans, 8 rue Leonard de Vinci, 45072 Orléans Cedex2, France 

ines.boufateh@ensait.fr; anne.perwuelz@ensait.fr; besoa.rabenasolo@ensait.fr; 

anne-marie.jolly@univ-orleans.fr 

Keywords: LCA, scenarios, MultiCriteria Decision Aid (MCDA), apparel industry. 

Background 

The textile apparel is a simple product: a T-shirt, for example, is made of two components that are 

knitted fabric and sewing thread. However, this product comes from a very complex industry. Indeed, a 

multitude of materials, manufacturing scenarios and supply chain strategies exist for the same product, 

which generates hundreds of production scenarios. Diversity of consumer behavior in use and end of life 

phases increases more the number of possible scenarios for the product life cycle. Consequently, the 

environmental impact assessment of textiles scenarios is complex. The decision in choosing the best 

environmental profile is conflictual. Authors’ objective consists in aiding to highlight answers to these 

questions: “how to make the interpretation of LCA results easier in order to identify the good trade-off of 

scenarios minimizing the environmental impacts of textiles life cycles?” 

Life Cycle Assessment in the textile field 

The textile industry is composed of several different activities. In addition to this diversity, the 

textile field is also characterized by the variety of raw materials from agriculture, chemical and oil industry. 

The textile processes such as fibres preparation, spinning, knitting or weaving, pre-treatments, dyeing, 

finishing, garment making and packaging are also quite varied. Therefore, the modelling of “what if” 

scenarios in Life Cycle Assessment is complex. Indeed, even the product is simple such as a cotton T- 

shirt, the number of possible manufacturing scenarios is huge. If we consider the diversity in cotton fibres’ 

origins (type of agriculture) and in processes of spinning, knitting, pre-treatments, dyeing and finishing, 720 

scenarios should be modelled [1]. In addition to the large number of possible scenarios for the same 

product, interpreting textile LCA results is quite complex. In order to illustrate this complexity through a 

simple example, four scenarios of a T-shirt life cycle are modelled with changing fibres and adequate 

processes for each. 

FIG. 1 – Comparison of life cycle scenarios of cotton, lyocell, viscose and polyester T-shirts with 

normalization on cotton scenario 

FIG. 1 shows that the cotton T-shirt is the best at three environmental impacts: acidification (ADP), 

marine aquatic ecotoxicity (MAETP) and photochemical ozone creation (POCP) potentials. If we compare 

it to polyester scénario, it is worse at eutrophication (EP), fresh water aquatic ecotoxicity (FAETP), human 

toxicity (HTP), ozone layer depletion (ODP) and terrestrial ecotoxicity potentials (TETP). This analysis 

does not allow us to make judgment for cotton and polyester scenarios according to their eco-profiles since 

we do not have sufficient knowledge about the weightiness of each impact. 

In order to compare and to rank life cycle scenarios according to their eco-profiles, the need to 

apply a multicriteria decision aid (MCDA) method increases with the number of assessed scenarios. 

57


Ranking life cycle scenarios: application of a Multicriteria decision aid method 

The decision model is based on: scenarios, environmental impacts as set of relevant criteria for 

the decision, a linear preference function with two thresholds (indifference (Q) and preference (P)) and 

criteria weights. The suggested method is PROMETHEE I (Preference Ranking Organization Method for 

Enrichment Evaluation) [2]. It directly assesses, on a scale from 0 to 1, the preference between scenarios 

by pair-wise comparison (FIG. 2). The fuzzy modeling of preference between two thresholds of indifference 

(Q) and preference (P) can take into account the uncertainty in the life cycle inventory data. Strength and 

weakness of each scenario are calculated and compared by the aggregation of this preference with 

attributing a weight to each criterion (environmental impact quantified by LCA). The classification obtained 

is a partial preorder accepting incomparability (FIG. 3). 

Lyocell Viscose Cotton 

Polyester 

If for example, the difference between the cotton scenario 

(a) and the polyester scenario (b) at an environmental impact 

(j) is smaller than the threshold Q: the difference is not 

significant. If it exceeds the threshold P, the scenario that 

minimizes the impact is better. If the difference is between Q 

and P the preference of the scenario that minimizes the impact 

increases with the gap. 

This outranking shows that the cotton scenario has 

not a good position even if it is the best at three 

environmental impacts. It is incomparable to polyester. 

FIG. 2 – Modelling of preference 

FIG. 3 – Outranking of scenarios 

Conclusion 

The number of possible scenarios can be very large and the data treated can be very huge. That 

is why comparing and ranking life cycle scenarios involve the application of a decision support system. Our 

proposal consists in defining a multicriteria decision model specific to the textile field from the method 

PROMETHEE I. 

References 

[1] Inès Boufateh, Contribution à l’évaluation de la supply chain pour la filière textile : définition de critère 

de développement durable - Application de l’Analyse du Cycle de Vie d’un tee-shirt. Thèse de doctorat de 

l’Université des Sciences et Technologies de Lille, France; 2011. 

[2] Jean-Pierre Brans, Bertrand Mareschal, Philippe Vincke, PROMETHEE: A new family of outranking 

methods in multicriteria analysis. JP Brans (ed), Operational Research’84, Elsevier Science Publishers BV 

(North-Holland); 84:408–421; 1984. 

58


ACV COMPARATIVE DE DEUX ISOLANTS NATURELS SUR PAROIS 

Jean-Luc Menet*, Etienne Bocquillon, Emilie Decosse 

Université Lille Nord de France, ENSIAME, UVHC, 59313 Valenciennes Cedex 

* jean-luc.menet@univ-valenciennes.fr 

Introduction 

En matière d’isolation, les ballots de paille et les panneaux de lin paraissent écologiques au 

premier abord. L’avantage de ces matériaux est que leur culture ne nécessite pas de surfaces agricoles 

spécifiques car leur fabrication utilise des « déchets » agricoles. En effet, la paille est excédentaire dans 

l’agriculture conventionnelle et la fabrication des panneaux de lin utilise les fibres courtes que l’industrie 

textile ne peut transformer. 

L’objectif de la présente étude est de quantifier les impacts environnementaux via une Analyse du 

Cycle de Vie exhaustive de ces deux produits « naturels » intégrés à une structure de type paroi, 

relativement aux normes ISO 14040 et suivantes. Les résultats seront comparés à un mur isolé 

conventionnel. 

Objectif et champ de l’étude 

L’étude a pour but de comparer les deux types d’isolation pour un mur d’une surface de 15 m² (3 

mètres de haut et 5 mètres de long), avec une structure en bois. 

En matière d’isolation thermique, pour obtenir l’appellation « maison passive », le coefficient de 

transfert thermique d’une cloison ne doit pas dépasser 0,15 m 2 .K/W, ce qui conduit à une résistance 

thermique de la cloison de l’ordre de 6,5 W/m 2 .K. Nous avons ainsi choisi comme unité fonctionnelle 

l'isolation d’un mur de 15m² pendant 100 ans avec une résistance thermique de 6,5 W/m².K. Les 

paramètres clés sont les épaisseurs d’isolant nécessaires à l’obtention de la résistance thermique 

souhaitée, ainsi que la durée de vie des différents matériaux. Pour le calcul de l’isolation, seul l’isolant sera 

pris en compte. 

Dans le cadre de notre étude, nous nous intéressons aux étapes suivantes : la production de la 

paille ou du lin, le transport, la mise ballots de la paille ou la mise en panneau du lin, l’utilisation des 

produits, leur fin de vie. 

Présentation des deux isolants naturels 

1 Mur isolant avec paille 

Il existe de nombreuses manières d’utiliser la paille pour l’isolation. Nous avons choisi d’utiliser la 

technique du GREB (Groupe de Recherches Ecologiques de la Batture) née au Canada [1]. Les murs sont 

composés des 4 éléments représentés sur la Figure 1. 

Afin de mettre en place un mur de 3m de haut et de 5m de large avec de ballots de paille ficelés, 

les quantités de matériaux nécessaires sont les suivantes : 30 ballots de paille, 4 poutres de 5 m de long, 

16 poutres de 2,86 m de long, 40 tasseaux de 0,35 m de long, 0,97 m 3 de mortier, 240 pointes en acier et 

273 m de ficelle. On montre facilement que ce mur correspond à l’unité fonctionnelle choisie (ballots 

d’épaisseur 35 cm). 

2 Mur isolant avec panneaux de lin 

Une étude rapide le la conductivité thermique du lin montre que pour le mur isolé avec des 

panneaux de lin, l’épaisseur de l’isolant devrait être de 21 cm environ. Nous choisissons une épaisseur de 

20cm, présente sur le marché. L’isolation se fait au moyen des éléments représentés sur la Figure 2. 

FIG. 1 – Structure pour isolation en paille 

FIG.2 – Structure pour isolation en lin 

Résultats et conclusion 

Les calculs qui suivent ont été effectués à l’aide du logiciel Bilan Produit de l’ADEME développé 

par l’université de Cergy-Pontoise, utilisant la base de données Eco-invent [2]. 

- 59 -


Les résultats par phases de cycle de vie sont représentés sur les figures 3 et 4. Dans les deux 

cas, la phase d’utilisation est évidemment peu génératrice d’impacts. La phase de fin de vie permet de 

réaliser une « économie d’impacts » liée à la valorisation d’une partie des matériaux du système. On note 

enfin que la phase de production est la plus « impactante ». Le panneau isolant de lin étant un produit 

manufacturé retravaillé, l’ordre de grandeur des impacts est supérieur à celui de la paille. Même si cette 

phase n’a pas de réel impact sur l’environnement lorsqu’il s’agit des ballots de paille, il n’en est pas de 

même pour les panneaux de lin. Il faut donc veiller à minimiser l’impact de cette phase, en faisant appel à 

des producteurs locaux par exemple. 

FIG. 3 – Impacts par phase de vie pour l’isolation en paille 

FIG. 4 – Impacts par phase de vie pour l’isolation en lin 

FIG. 5 – Comparaison des trois types de parois isolées 

Bien qu’il ne soit pas souhaitable d’agréger les résultats des différents impacts potentiels, quand 

on compare globalement les résultats des murs avec isolation naturelle (figures 3 et 4) avec ceux d’un mur 

isolé conventionnel (parpaings + mortier + laine de verre) on constate d’abord que pour la totalité des 

impacts, la paille est plus respectueuse de l’environnement que le lin. Mais on note surtout que le lin sur 

paroi est finalement plus impactant pour l’environnement que ne l’est le mur conventionnel, de sorte que la 

seule alternative à l’isolation conventionnelle en matière d’environnement semble être la paille. 

Références 

[1] http://www.greb.ca 


- 60 -


COMPARATIVE LCA FOR TWO NATURAL INSULATING MATERIALS ON A WALL 

Jean-Luc Menet*, Etienne Bocquillon, Emilie Decosse 



Introduction 

As regards to thermal insulation, straw bundles and linseed panels seem to be ecological at first 

sight. The advantage of these materials is that their farming does not require specific cultivation areas, 

because they are made from agricultural wastes. Straw is in fact an excess production in conventional 

farming, and the linseed panels manufacturing uses short fibers that cannot be transformed by textile 

industry. 

The aim of the present study is to quantify environmental impacts using an exhaustive Life Cycle 

Assessment of these two ‘natural’ products integrated on a wall, relatively to the ISO 14040. The results 

are compared to a conventional insulated wall 

Goal and scope of the study 

The final goal of the study is to compare two types of insulated walls the area of which is 15 m² (3 

m high vs 5 m long), with a wood structure. 

To be called “passive house”, the thermal transfer coefficient of each wall must not exceed 0.15 

m 2 .K/W, which deals to a thermal resistance of about 6.5 W/m 2 .K for the wall. Thus the functional unit has 

been chosen to be the insulation of a wall during 100 years with a thermal resistance of 6.5 W/m².K. The 

keys parameters are the thickness of insulating materials which must be chosen to obtain the correct 

thermal resistance, and their shelf life. For the calculation of the insulation, only the insulating material will 

be considered. 

In our study, the following steps of the life cycle are considered: raw material procurement and 

manufacturing, the distribution, the consumer use, and the end of life (post-consumer use). 

Presentation of the two natural insulating materials 

1 Insulated wall with straw 

There are many possibilities to use straw for insulating. We have chosen the GREB straw ball 

building technique [1]. The wall is composed of three elements represented on Figure 1. 

To build a wall of 3m high and 5m long using straw bundles, the following quantities of materials 

must be used: 30 straw bundles, 4 beams of 5m long, 16 beams of 2.86 meters long, 40 brackets of 0.35m 

long, 0.96 m 3 mortar, 240 steel nails, and 273 m string. 

2 Insulated wall with linseed panels 

A fast study of the thermal conductivity of linseed shows the for the linseed panels insulating wall, 

the isolating material thickness must be around 21cm. A 20cm thickness is chosen because it can be 

found for sell. The insulation is made using the elements shown on Figure 2. 

Bracket 

Beam 

Straw bundles 

Wood board 

Linseed panels 

OSB 

Mortar 

FIG. 1 – Structure for straw insulation 

FIG.2 – Structure for linseed insulation 

- 61 -


Results and conclusion 

The following calculations are made using the Bilan Produit software developed by the Cergy- 

Pontoise French University for the French Agency of the Environment and the Energy (ADEME). The used 

data-base is Eco-invent [2]. 

The results for each life cycle phase are presented on Figure 3 and 4. In the two cases, the 

consumer use step provides obviously little impacts. The end of life step (post-consumer) allows a saving 

of impacts because of the “reusing” of part of the materials. On the contrary, the raw material procurement 

and manufacturing step creates the greatest impacts. The linseed panel is a rather complex manufactured 

product, so that the order of height of the impacts is greatly superior to the one of the straw wall. Even if 

this step has not a significant impact if straw bundles are used, it is not the case for linseed panels. To 

minimize the impacts of this step, local producers should be chosen. 

FIG. 3 – Impacts for each life cycle step (straw) 

FIG. 4 – Impacts for each life cycle step (linseed) 

Conventional wall 

linseed 

straw 

FIG. 5 – Comparison of the three insulated walls 

Although results should not be aggregated in the LCA method, the results for the different potential 

impacts, when the walls with natural insulation (Figures 3 and 4) are compared to a conventional wall 

(block work + mortar + glass wool) it is clear that straw is better for the environment than the linseed for all 

the impacts. Besides, the linseed on a wall is finally more ‘impactant’ for the environment than the 

conventional wall, so that the only alternative to the conventional insulation for an environment point of 

view seems to be straw. 

References 

[1] http://www.greb.ca 


- 62 -


ACV COMPARATIVE SIMPLIFIEE D’UN LAMPADAIRE URBAIN ET D’UN LAMPADAIRE 

« DURABLE » 

Jean-Luc Menet*, Bastien Breton, Stéphane Brisoux, Mathieu Legrand 



Introduction 

Dans le cadre d’un travail de conception d’un nouveau type de lampadaire intégrant les énergies 

renouvelables, un concept innovant a été proposé pour l’implantation de lampadaires dits « durables » 

dont l’alimentation électrique se fait exclusivement via les énergies éolienne et solaire (SOLEOL). Ce 

produit en cours d’étude n’a pas été éco-conçu mais simplement conçu avec des méthodes classiques. 

Une étude de marché a permis d’identifier des clients potentiels mais il s’est vite avéré que ces 

clients ne pourraient être intéressés par le produit qu’à deux conditions : qu’il soit du même ordre de prix 

qu’un lampadaire classique, et qu’il soit réellement écologique. Cependant, l’idée même qu’un lampadaire 

indépendant de l’alimentation électrique du réseau soit « durable » restait à démontrer. 

Objectif et champ de l’étude 

L’objectif de la présente étude est de quantifier les impacts environnementaux via une Analyse du 

Cycle de Vie exhaustive de ces deux produits, relativement aux normes ISO 14040 et suivantes. L’idée est 

de comparer les deux lampadaires, étant entendu qu’ils doivent rendre le même service, à savoir éclairer 

avec une puissance lumineuse identique de l’ordre de 2500 lumens. Dans les deux cas, le choix du type 

d’éclairage s’est porté sur des lampes DEL. L’unité fonctionnelle choisie est : « L’éclairage avec des 

lampes DEL d’une puissance de 2500 lumens durant 25 ans ». 

Présentation des deux lampadaires 

Le lampadaire SOLEOL est constitué d'un mât en acier, d’un couplage de deux éoliennes 

verticales, de deux batteries acide-plomb, d’un panneau solaire polycristallin, d’un convertisseur, d’une 

génératrice et d’une lampe DEL de puissance 36 W. Le schéma de principe du circuit de puissance est 

représenté sur la figure 1. Le lampadaire « conventionnel » choisi est le lampadaire ADI FAD Silver Delta 

2001 [1], avec éclairage à DEL (Fig. 2) dont les dimensions et l’esthétique sont voisines de celles de 

SOLEOL. Notons que le lampadaire SOLEOL a été dimensionné pour pouvoir fournir de l’énergie durant 

trois nuits de huit heures sans vent et sans soleil. 

FIG.1 – Schéma de principe du lampadaire SOLEOL FIG.2 – Lampadaire « conventionnel » [1] 

Résultats et conclusion 

Les données récupérées sur les deux produits sont divisées en quatre phases de l’Analyse du 

Cycle de Vie : la production, le transport, l’utilisation et la fin de vie. 

La phase de production prend en compte la pollution engendrée par l’utilisation de matières 

premières pour fabriquer le produit. Nous ne reprenons pas ici le détail des opérations induites mais à titre 

d’exemple, 6 mètres de gaines 3 câbles sont nécessaires au fonctionnement de SOLEOL, à comparer aux 

58 m du lampadaire conventionnel qui doit être raccordé au réseau. 

La phase de transport prend en compte la pollution engendrée par le transport du produit final sur 

son lieu d’utilisation. On considère que les deux lampadaires sont transportés sur 200 km par camion de 

32 tonnes ; le lampadaire SOLEOL a une masse de 135 kg, contre 60 kg pour le lampadaire 

conventionnel. 

La phase d’utilisation traite essentiellement de la consommation d’énergie non renouvelable du 

lampadaire et sa maintenance. Le lampadaire SOLEOL ne consomme pas d’énergie non renouvelable. 

Les batteries ont une durée de vie de 5 ans soit 1000 cycles. Il faut donc prévoir 6 batteries de 

- 63 -


remplacement. Le lampadaire traditionnel consomme quant à lui 2956 kWh. Les DELs qui ont une durée 

de vie de 50000 heures ne seront remplacées qu’une seule fois dans les deux cas. Le remplacement des 

DELs et des batteries est effectué par un employé se déplaçant avec un véhicule conventionnel sur une 

distance de 100km. 

Pour la phase de fin de vie, les éléments sont considérés comme des déchets encombrants. 

Les calculs ont été effectués à l’aide du logiciel Bilan Produit de l’ADEME développé par 

l’université de Cergy-Pontoise [2], utilisant la base de données Eco-invent. Les indicateurs utilisés sont la 

consommation d’énergie non renouvelable, la consommation de ressources, l’effet de serre à 100 ans, 

l’acidification, l’eutrophisation, la pollution photochimique, la toxicité aquatique et l’écotoxicité humaine. 

L’unité en ordonnée est le point. Un point correspond à l’impact sur l’environnement d’un européen moyen 

en 1 jour. 

La figure 3 représente les impacts comparés des deux lampadaires par phases de vie. Comme on 

pouvait s’y attendre, la phase d’utilisation du lampadaire traditionnel est responsable de la consommation 

de ressource supplémentaire par rapport au lampadaire SOLEOL. Ce surplus correspond à la 

consommation d’énergie pour faire fonctionner la lampe du lampadaire traditionnel. La phase d’utilisation 

du lampadaire SOLEOL a un impact important sur l’écotoxicité aquatique. Cette différence est due à 

l’usage des batteries. La partie négative au niveau du lampadaire traditionnel correspond à un taux de 

recyclage important du cuivre des câbles. 

FIG. 3 – Impacts par phases de vie 

FIG. 4 – Comparaison des deux lampadaires 

La figure 4 représente une comparaison des impacts globaux des deux lampadaires, agrégés sur 

l’ensemble du cycle de vie des produits. On note que le lampadaire SOLEOL se situe généralement au 

même niveau que le lampadaire conventionnel, sauf en pour la consommation de ressources où il est 

largement meilleur, et pour l’écotoxicité aquatique où il a au contraire un impact très important ; cela est 

essentiellement dû à l’usage de batteries classiques. Cette question pourrait être rapidement résolue par 

le choix de batteries alternatives, plus respectueuses de l’environnement et à durée de vie accrue. 

De manière générale, la première approche effectuée dans cette étude ne permet pas de 

« disqualifier » le lampadaire SOLEOL qui garde de sérieux atouts environnementaux, d’autant que nous 

l’avons comparé à un lampadaire « conventionnel » nouvelle génération utilisant des DEL, et non des 

lampes à sodium par exemple. Cette étude montre qu’un lampadaire dit écologique peut très bien s’avérer 

au contraire plus impactant qu’un lampadaire classique, mais dans notre cas, et alors même qu’aucune 

optimisation n’a été effectuée, le lampadaire SOLEOL se situe déjà honorablement en matière 

d’environnement. Il est clair que des optimisations sont nécessaires mais qu’elles conduiront à un meilleur 

positionnement du prototype. Enfin, l’étude comparative répond bien à l’objectif initial de l’étude qui était, 

non seulement de comparer deux lampadaires, mais aussi d’avoir des éléments tangibles pour convaincre 

un client potentiel. 

Références 

[1]http://www.santacole.com/recursos/productos/downloads/pdf_espec_tecnicas/RAMA_ht_en.pdf 


- 64 -


SIMPLIFIED COMPARATIVE LCA OF A CONVENTIONAL AND A ‘SUSTAINABLE’ STREET 

LIGHT 

Jean-Luc Menet*, Bastien Breton, Stéphane Brisoux, Mathieu Legrand 



Introduction 

During the conception and the design of a new type of street light, integrating renewable energy, a 

new concept has been proposed for what we call ‘sustainable’ street lights, the electric alimentation of 

which is made only from solar energy and wind energy (SOLEOL). This product, which is in the study 

phase, has not been eco-designed, but just designed with conventional methods. 

A market research allowed us to identify potential customers, but it was clear that these customers 

could be interested at only two conditions: it must be sold at around the same price than a conventional 

street light and it must really be ecological. However, the idea of a street light which would be independent 

of the power grid and which would be in the same time ‘sustainable’ was to be demonstrated. 

Goal and scope of the study 

The final goal of the study is to quantify the environmental impacts using an exhaustive Life Cycle 

Assessment of the considered two products, relatively to the ISO 14040. The idea is to compare the two 

street lights, on the conditions they enlighten with the same power of about 2500 lumens. In the two cases, 

the choice of the lighting was made on LED lamps. The chosen Functional Unit is: ‘the lighting during 25 

years with LED lamps with a power of about 2500 lumens’. 

Description of the two street lights 

The SOLEOL street light is made of a steel mast, two coupled vertical axis wind turbines, two leadacid 

batteries, a photovoltaic panel, a converter, a generator, and a 36 W LED lamp. The power diagram is 

presented on Figure 1. The ‘conventional’ street light is the ADI FAD Silver Delta 2001 [1], with LED lamps 

(Fig. 2). The dimensions of the two street lights are similar. Let us notice the SOLEOL street light has been 

designed to produce ‘clean’ energy during three nights without any solar energy and wind energy. 

FIG. 1 – power diagram for the SOLEOL street light FIG. 2 – ‘conventional’ street light [1] 

Results and conclusion 

The data corresponding to the LCI (Life Cycle Inventory) are divided into the classical four phases 

of the LCA methodology: raw material procurement and manufacturing, the distribution, the consumer use, 

and the end of life (post-consumer use). 

The raw material procurement and manufacturing phase takes into account the pollutions 

created by the use of raw materials to build the product. The different inducted operations in this phase are 

not detailed here but, for instance, 6 meters of girdle 3 cables are necessary for SOLEOL vs 58m for the 

conventional street light which is linked to the power grid. 

The distribution phase takes into account the pollutions produced during the transportation of the 

product on the place where it is used. We consider that the two street lights are transported within 200km 

using a 32t truck; The SOLEOL street light weighs 135 kg whereas the conventional street light weighs 60 

kg. 

In the present case, the consumer use phase only deals with the non-renewable energy 

consumption of the street light and its maintenance. The SOLEOL street light does not use non-renewable 

energy. The end of life of the batteries is estimated to 5 years, i.e. about 1000 cycles, so that ix batteries 

must be planned to be changed. The conventional street light uses about 2956 kWh all along its life. The 

- 65 -


LED lamps, the ‘life time’ of which is around 5000 hours, will be changed one time. The replacement of the 

lamps and the batteries is supposed to be made by an employee who drives a conventional vehicle within 

about 100 km. 

For the end of life phase, the different elements are considered as bulky waste. 

The following calculations are made using the Bilan Produit software [2] developed by the Cergy- 

Pontoise French University for the French Agency of the Environment and the Energy (ADEME). The used 

data-base is Eco-invent. The chosen indicators are non-renewable energy consumption, resources 

depletion, 100 year Global Warning Potential, acidification, eutrophication, photochemical pollution, 

aquatic toxicity, and human ecotoxicity. The Y-axis ordinate is the point, which corresponds to the potential 

environmental impact of a mean European for a day. 

Figure 3 presents the compared impacts for the two street lights, for each life phase. As it could be 

expected, for the conventional street light, the consumer use phase is responsible of the supplementary 

consumption energy and resources, relatively to the SOLEOL street light. This is due to the non-renewable 

energy which is used by the conventional street light. For the SOLEOL street light, the use phase has a 

great impact considering aquatic toxicity, which is due to the use of the batteries. The negative part for the 

conventional street light can be explained because the copper cables can be easily recycled. 

FIG. 3 – For each life cycle phase 

FIG. 4 – Comparison of the two street lights 

Figure 4 presents a comparison of the global impacts for the two street lights, aggregated for the 

whole life cycle of the products. The SOLEOL and the conventional street lights are generally at the same 

level, except for the non-renewable energy consumption where the SOLEOL is better for the environment, 

and for aquatic toxicity where the SOLEOL street light has a much great impact; this is mainly is due to the 

use of lead-acid batteries. This question could be quickly solved by the choice of alternative batteries, 

more environment-friendly and with a higher ‘life time’. 

In a general way, the first approach used in this study does not ‘disqualify’ the SOLEOL concept, 

which keeps serious advantages, as far as it has been compared with a ‘conventional’ street light using 

LED lamps and not sodium lights for example. This study shows that a street light said to be ecological 

could in fact be more ‘impactant’ for the environment, but in our case, and even when no optimization has 

been made on it, the SOLEOL street light is honorably placed relatively to conventional street lights. It is 

clear that optimizations are necessary and that they will lead to a better positioning of the SOLEOL 

prototype. 

At last, the comparative study meets the criteria composed in the goal and scope of the study 

which was not only to compare the two street lights but also to have tangible elements to convince 

potential customers. 

References 

[1] http://www.santacole.com/recursos/productos/downloads/pdf_espec_tecnicas/RAMA_ht_en.pdf 


- 66 -


Analyse comparative du cycle de vie des produits publicitaires réalisés en plastique 

recyclé 

Nicolas BARRET*,**, Maxime BULTEAU**, Ion Cosmin GRUESCU* 

*Université Lille 1 - Sciences et Technologies, IUT "A", Dép. GMP, 

Rue de la Recherche, BP 90179, 59653, Villeneuve d'Ascq Cedex 

**Madeinbio, 102 rue de Lannoy 59650 Villeneuve d'Ascq 

nico.barret@gmail.com, max@cotton-blue.com, ion-cosmin.gruescu@univ-lille1.fr 

Mots clefs : Analyse du cycle de vie, Plastique recyclé, Impact environnemental 

Résumé : 

La présente étude est consacrée à la présentation et à l'interprétation des résultats obtenus par la 

méthodologie d'Analyse de Cycle de Vie d’un produit réalisé en plastique recyclé (ouvre-bouteille). Ce 

produit est fabriqué en France et se commercialise en tant que produit de communication. L'objectif 

principal de l'étude est d’évaluer les conséquences environnementales de la production et de la 

commercialisation du produit précité en prenant en compte les étapes majeures de son cycle de vie. Des 

éléments de comparaison par rapport à une production - distribution plus classique (production en Chine 

avec du plastique vierge, non issu du recyclage) du produit sont apportés également. Les deux produits 

présentent des caractéristiques fonctionnelles identiques, seul le poids du produit réalisé classiquement 

étant supérieur de 20 % au produit fabriqué en plastique recyclé. 

Introduction 

La problématique de la gestion des déchets et l'utilisation des plastiques recyclés occupent une 

place importante dans le contexte de la conception des produits ayant un impact environnemental réduit, 

elles font partie des préoccupations majeures du monde industriel dans un contexte réglementaire, 

économique et technologique évolutifs et très restrictifs [1]. 

L'éco-conception et la méthodologie ACV 

L'éco-conception est une méthodologie utilisable dans le contexte précité, le but principal de cette 

démarche est d'obtenir des produits ayant une meilleure qualité écologique : à service rendu identique, un 

produit est source de moins d’impacts sur l’environnement que d’autres produits d’usage et fonctionnalités 

similaires. Ceci peut se faire par une prise en compte globale de l’environnement à chaque étape du cycle 

de vie du produit. Une démarche d’éco-conception se structure en adoptant une philosophie basée sur 

deux aspects : (i) penser « cycle de vie » et (ii) penser « multicritères ». 

L'analyse de la totalité des étapes du cycle de vie du produit doit être complétée par la 

quantification des flux entrants et sortants du système étudié, en termes de matières premières et 

consommations énergétiques notamment. Ceci permet d'établir à un instant donné une photographie 

exacte des émissions et des impacts environnementaux et de les classer selon leur importance. La 

pensée "multi-critères" permet d'éviter l'apparition des problèmes souvent rencontrés comme le 

déplacement de pollution d'une étape à l'autre du cycle de vie [2]. 

La méthodologie d'Analyse du cycle de vie (ACV) 

Cette méthodologie consiste à établir une comptabilité des flux physiques entrant et sortant dans 

un système d'étude à toutes les étapes représentatives du cycle de vie d'un produit [2]. Notons que la 

méthodologie ACV a été normalisée en France et Canada notamment (cycle de normes ISO 14000, [3,4]) 

et déclinée par rapport aux spécificités de certains domaines industriels (ex. la mécanique [6]). Nous 

retiendrons par la suite l'analyse du cycle de vie (ACV) en tant que outil de base de l'éco-conception, en 

raison de ses caractéristiques "multi-critères" et "multi-étapes". Son avantage majeur étant de permettre 

de relier l'impact environnemental et la fonction du produit, service ou système [5]. 

Démarche de conception et d'analyse des impacts du produit "ouvre-bouteille" 

Les impacts environnementaux des produits en plastique résident principalement dans la matière 

première utilisée. Les efforts de conception des produits dont on veut diminuer l'empreinte écologique 

doivent se concentrer sur le choix de la matière première, 2 options étant possibles : (i) utiliser une matière 

moins impactante et (ii) recycler les produits pour économiser de la nouvelle matière première C’est la 

première solution qui a été adoptée par le fabricant du produit étudié dans le cadre de la présente étude 

en raison de la complexité de la seconde solution - mise en place d’une filière de recyclage trop complexe 

et trop lourde pour les seuls producteurs de produits similaires. 

- 67 -


Le produit "ouvre-bouteille" en plastique 

Le produit choisi doit respecter les fondements du développement durable; les caractéristiques 

principales qui lui sont imposées sont respectivement : 

utiliser une seule matière principale et réduire son transport. 

matière première en polyéthylène téréphtalate (PET) 100% recyclée (bouteilles plastique) 

poids de l’objet optimisé par rapport aux produits classiques (limiter quantité de mat. première) 

fabrication en France, pour limiter l’impact du transport 

Méthodologie de travail 

L’analyse de cycle de vie est une analyse multicritères : elle ne fournit généralement pas de "note 

environnementale unique". Les résultats de l’évaluation environnementale sont traduits en termes : (i) 

d’indicateurs d’impacts environnementaux et (ii) de consommation de ressources et d’énergie. 

La collecte des données a été effectuée auprès du fournisseur du produit en plastique PET 100% 

recyclé qui a du répondre à un questionnaire environnemental basé sur les éléments suivants: (i) matière 

première utilisée, (ii) mode de transport, nombre de km. effectué jusqu'au centre d’assemblage du produit, 

(iii) procédé de fabrication et la consommation en énergie de celui-ci et (iv) l’emballage utilisé. Les 

tableaux ci-dessous résument l’ensemble des caractéristiques des produits étudiés : 

Poids (en gr) 

Matière 

min 

max 

OUVRE-BOUTEILLE recyclé 

MiB 

OUVRE-BOUTEILLE 

classique 

Corps 8.99 9.1 100 % PET régénéré 

Packaging carton 0 5 100% recyclé 

Corps 11.9 12.1 100 % PET vierge 

Packaging carton 0 5 100% vierge 

Processus 

Lieu 

Process de mise en forme 

Consommation électrique 

(kWh/kg) 

Process 

EcoInvent 

perte matière 

(% du poids final) 

Corps Injection France / Chine 50 W/ ouvre-bouteille Injection moulding 0% (réinjecté) 


recyclé MiB 


classique MiB 

Routier vers assemblage 

Distribution 

(bateau) 

Distribution 

(routier) 

Corps 410 750 

- 650 

Packaging carton 20 50 

Toutes pièces 

100 750 12 500 km 650 

Résultats obtenus : modélisation de l'ouvre – bouteille en plastique 

- Allocations du bénéfice du recyclage 

Devant le manque de données concernant le plastique PET régénéré, nous avons modélisé ce 

plastique en « boucle fermée ». Ceci signifie que lors de la fin de vie du produit le plastique PET régénéré 

est de nouveau recyclé en matière première d’ouvre-bouteille. Nous avons également utilisé l’annexe de 

méthodologie générale du référentiel AFNOR BP X30-32, référentiel qui précise que les allocations de 

bénéfice de fin de vie se répartissent sur une « allocation de 50% des bénéfices du recyclage à 

l’incorporateur et 50% au fournisseur » dans le cas du recyclage des plastiques. 

- Frontière du système 

Pour notre modélisation nous avons délimité le périmètre de notre étude. Ainsi, les étapes 

principales de notre analyse comprennent l’extraction des matières premières, les procédés de production, 

les transports, et la fin de vie de l’ouvre-bouteille. Aucun impact n’est lié à la phase d’utilisation. 

- Interprétations des résultats 

Après la modélisation sous un logiciel commercial d’analyse du cycle de vie nous avons pu relever 

les résultats et nous avons séparé les impacts en fonction des étapes du cycle de vie de l’ouvre-bouteille. 

Ceci nous permet d’avoir des éléments de comparaisons pour le produit conçu en matière recyclée et pour 

le produit réalisé avec du plastique vierge. La figure 1 illustre à titre d'exemple cette comparaison par 

rapport à plusieurs impacts environnementaux retenus comme étant pertinents dans cette étude. 

- 68 -


FIG. 1 –Impacts environnementaux des deux produits "ouvre-bouteilles" étudiés 

Conclusion 

L'Analyse du cycle de vie effectuée dans le cadre de la présente étude et les résultats obtenus 

montrent que l’utilisation de plastique recyclé apporte un large gain environnemental pour toutes les 

catégories d’impact prises en compte. Tant que le bénéfice du recyclage des produits plastiques est 

partagé entre le fournisseur de la matière et l’utilisateur de celle-ci il y a un gain environnemental avéré 

pour l’utilisation de plastique recyclé. Aussi, la production locale (en France) des produits "ouvrebouteilles" 

permet un fort gain environnemental grâce d'une part à l’utilisation d’un mix électrique moins 

contributeur à la majorité des catégories d’impacts et grâce d'autre part à la réduction des distances de 

transport. 

Références 

[1] C. A. Nyland, I.S. Modahl, H.L. Raadal, O.J. Hanssen, Application of LCA as a Decision – 

Making Tool for Waste Management Systems, Intl. Journal of Life Cycle assessement, 8 (6), 2003, pp 331- 

336. 

[2] Grisel L., Duranthon G., Pratiquer l'éco-conception – Lignes directrices, Collection Afnor 

pratique, AFNOR Editions, 2001. 

[3] NF EN ISO 14040 : 2006-10 Management environnemental. Analyse du cycle de vie, Principes 

et cadre 

[4] NF EN ISO 14044 : 2006-10 Management environnemental. Analyse du cycle de vie, 

Exigences et lignes directrices 

[5] Jolliet O., Saadé M., Crettaz P., Shaked S., Analyse du cycle de vie – comprendre et réaliser 

un éco-bilan, 2 ème édition mise à jour et augmentée, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 

2010 

[5] NF E 01-005 : 2010-08. Produits mécaniques. Méthodologie d'éco-conception 

- 69 -


Comparative Life Cycle Assessment of publicity products produced with recycled 

plastic 

Nicolas BARRET*,**, Maxime BULTEAU**, Ion Cosmin GRUESCU* 

*Université Lille 1 - Sciences et Technologies, IUT "A", Dép. GMP, 

Rue de la Recherche, BP 90179, 59653, Villeneuve d'Ascq Cedex 

**Madeinbio, 102 rue de Lannoy 59650 Villeneuve d'Ascq 

nico.barret@gmail.com, max@cotton-blue.com, ion-cosmin.gruescu@univ-lille1.fr 

Keywords: Life Cycle Assessment (LCA), Recycled plastics, Environmental Impact 

Abstract: 

The present study is dedicated to the presentation and to the interpretation of some results 

obtained by applying the Life Cycle assessment methodology to a product realized within recycled plastics 

(the bottle-opener). The product is fabricated in France and commercialized to be used for communication 

proposals. The main objective of the study is to evaluate the environmental consequences of the 

production and of the commercialization of this product by accounting its major lifecycle steps. Some 

comparison elements with respect to a more classical production and distribution (production in China from 

virgin, non-recycled plastics) are equally presented. Both products present identical functionality 

characteristics, only the weight of the product realized with normal plastics being of 20% superior to the 

one of the recycled plastics obtained product. 

Introduction 

The problematic of waste management and the utilisation of recycled plastics occupies an 

important place in the design of products with a reduced environmental footprint. This major topic 

preoccupies the industrial actors in the very restrictive statutory, technological and economical context [1]. 

- Eco-design and Life Cycle Assessment of the bottle-opener 

The main environmental footprint of plastics is the raw material consumption. In order to reduce it 

2 options are possible: (i) use less impacting raw materials and (ii) recycling the products. It's the first 

solution that was adopted for the realization of the studied products. 

The "bottle opener" 

The chosen product must respect sustainability principles, respectively: 

use only one raw material (polyethylene terephtalate - PET) and reduce its transport. 

optimized weight with respect to classical products 

fabrication in France, in order to reduce the transport impact 

Obtained results 

The product was modeled in "close circuit", which means that in the end of life step the plastic is 

recycled and re-used to fabricate a similar product. The main life cycle steps considered in this study are 

the raw material extraction, the fabrication, the transports and the end-of life. It was shown that the energy 

consumption and water eutrophication are the main environmental impacts in the case of the "plasticrecycled” 

product (Fig. 1). A comparison with a normal product was also realised. 

Conclusion 

It was shown in the present study that the use of recycled plastics allows a footprint decrease for 

all the analyzed impacts. The local production is also an important factor which contributes to the 

diminution of the environmental footprint because of the small transport distances and of the energetically 

mixture (nuclear based) in France. 

Références 

[1] C. A. Nyland, I.S. Modahl, H.L. Raadal, O.J. Hanssen, Application of LCA as a Decision –Making 

Tool for Waste Management Systems, Intl. Journal of Life Cycle assessement, 8 (6), 2003, pp 331- 

336. 

- 70 -


Ecoconception d’une chaine de traction ferroviaire 

Ramzi Ben Ayed*, Stéphane Brisset*, Véronique Andriès** 


*ECLille, L2EP, F-59650 Villeneuve d’Ascq, France 

**Alstom transport, rue Jacquard, 59494 Petite Forêt, France 

benayed.ramzi_ayed@ec-lille.fr, stephane.brisset@ec-lille.fr, veronique.andries@transport.alstom.com 

Section du CNU de rattachement : 63 


Avec l’apparition des différentes normes et règlementations telles que les normes ISO 14001, ISO 

14040 et la règlementation de la commission européenne EC N°640/2009, les préoccupations 

industrielles, notamment celles de l’industrie ferroviaire, sont devenues de plus en plus orientées vers la 

conception de produits respectueux de l’environnement. 

2. L’écoconception 

L'écoconception est la prise en compte et la minimisation, dès la conception ou lors d'une reconception 

de produits, d’un critère environnemental qui peut être évalué par plusieurs outils. Parmi les 

plus utilisés, on trouve l’Analyse de Cycle de Vie (ACV). 

2.1 Analyse de cycle de vie 

L’ACV est une démarche préventive qui se caractérise par une approche globale avec la prise en 

compte de tout le cycle de vie du produit (depuis l’extraction de matières premières jusqu’à son élimination 

en fin de vie) et de tous les critères environnementaux (consommations de matières premières, d'eau, 

énergie et ressources minières, rejets dans l’eau, l’air et le sol, production de déchets...). Elle permet aussi 

d’identifier les principaux impacts environnementaux pour les intégrer au plus tôt dans la démarche de 

conception. 

2.2 Problématiques 

Dans une étude d’amélioration des performances environnementales d’une chaine de traction 

ferroviaire, deux défis sont relevés. Le premier consiste à maitriser les coûts et à maintenir les 

performances fonctionnelles et techniques du matériel roulant. Le deuxième consiste à réaliser une 

écoconception de la chaine de traction. En s’appuyant sur l’ACV, ce travail s’avère très long car la chaine 

comporte de nombreux matériaux et consomme beaucoup d’énergie. Dans ce travail de thèse intitulée 

« écoconception d’une chaine de traction ferroviaire » des solutions efficaces sont proposées. 

2.3 Solutions proposées 

Pour faire face aux difficultés rencontrées dans la réalisation de l’ACV de la chaine de traction, il 

est judicieux d’utiliser des logiciels de gestion environnementale tel que EIME® qui nous a aidé pour 

construire un modèle environnemental. Ce modèle calcule 11 impacts tels que le réchauffement 

climatique, la destruction de la couche d’ozone, l’eutrophisation de l’eau, la toxicité de l’air et de l’eau, etc. 

Ces impacts sont ensuite agrégés par la méthode Impact 2002+ [1] pour aboutir à un indicateur 

environnemental unique IE2002+. Cet indicateur rend la comparaison des solutions plus aisée et la 

minimisation des impacts environnementaux plus facile à traiter par un algorithme d’optimisation. Cette 

démarche est montrée dans la figure 1. 

La minimisation des impacts engendre souvent la dégradation des performances et/ou 

l’augmentation du coût. La solution pour surmonter ce problème est d’utiliser des techniques d’optimisation 

capables de trouver un ensemble de compromis entre ces objectifs contradictoires, tout en garantissant 

des performances identiques ou supérieures. L’affichage des solutions sous forme d’un graphe appelé 

front de Pareto (cf. figure 2) est un outil d’aide à la décision qui permet à un expert de choisir la solution 

qui répond aux besoins du marché, lors d’une analyse a posteriori de l'ensemble des solutions optimales. 

Le choix peut se faire aussi sur les coûts sur cycle de vie des solutions trouvées. 

- 71 -

-rendement TT+ PMCF (u.r.) 


Optimiseur 

Paramètres de 

conception 

Modèle multidisciplinaire 

Pertes + masses 

matériaux 

Modèle 

environnemental 

linéaire (EIME) 

11 impacts 

Méthode 

d’agrégation 

IE2002+ 

Impact 2002+ 

Figure 12 : démarche Température, d’écoconception masse, rendement des … produits ferroviaires 

-0.98 

-0.985 

-0.99 

front de Pareto 

PMCF+TT 

existant 

TT 

3. Conclusion 

Figure 13 : ensemble de compromis trouvé par l’optimisation pour un transformateur de traction 

Dans cette étude nous avons présenté les problèmes rencontrés dans l’écoconception et l’ACV. 

Face à ces problèmes, nous avons proposé des solutions qui permettent d’alléger la tâche du concepteur 

par une démarche d’écoconception. L’amélioration de la performance environnementale est assuré par 

des algorithmes d’optimisation qui sont capables de fournir un ensemble de compromis entre les deux 

critères contradictoires : écologique et économique. 

Références 

[1] ISO 14001 Environmental Management Systems. International Organization for Standardization, 1996. 

[2] Standard ISO 14040, October 2006. 

[3] Commission Regulation (EC) No 640/2009 of 22 July 2009 implementing Directive 2005/32/EC of the European 

Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for electric motors 

[4] O. Jolliet, M. Margni, R. Charles, S. Humbert, G. Payet, G. Rebitzer, R. Rosenbaum,“IMPACT 2002+: A New Life 

Cycle Impact Assessment Methodology ”, The International Journal of Life Cycle Assessment, pp.324-330, 2003. 

Remerciements 

-0.995 

-1 

-1.005 

-1.01 

-1.015 

-1.02 

-1.025 

-1.03 

0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 

masse Transformateur Traction (TT) TTNG (u.r.) 

Ce travail est soutenu par MEDEE. MEDEE est cofinancé par l’Union Européenne. L'Europe est 

en action dans le Nord Pas-de-Calais avec le Fond européen de développement régional (FEDER). 

- 72 -


Eco-design of a railway traction chain 

Ramzi Ben Ayed*, Stéphane Brisset*, Véronique Andriès** 


*ECLille, L2EP, F-59650 Villeneuve d’Ascq, France 

**Alstom transport, rue Jacquard, 59494 Petite Forêt, France 

benayed.ramzi_ayed@ec-lille.fr, stephane.brisset@ec-lille.fr, veronique.andries@transport.alstom.com 



With the introduction of different environmental standards and regulations like ISO 14001 [1], ISO 

14040 [2] and the commission Regulation EC N° 640/2009 [3], industrial concerns are more and more 

oriented to the design of green products. 

2. Eco-design 

Ecodesign is an approach that allows the consideration and the minimization of an environmental 

criterion during the design steps. In literature the environmental criterion can be assessed by several tools. 

The Life Cycle Assessment (LCA) is among the most widely used. 

2.1 Life cycle assessment 

LCA is a preventive approach that takes into account the full life cycle of the product (from raw 

material extraction to end of life) and, the all environmental criteria (raw material depletion, water depletion, 

energy depletion, toxicity of water and air, hazardous waste production...). The LCA can be used in 

identifying the main environmental impacts and integrating them in earlier stage of the design process. 

2.2 Problems 

In a study that aims to improve the environmental performance of a railway traction chain, two 

challenges were taken up. The first one is to control costs while saving functional and technical 

performance of rolling stock. The second challenge is to achieve an eco-design of the railway traction 

chain. Based on the LCA, this work is difficult because many materials are used in the process of 

manufacturing and as consequence a lot of energy is consumed. To overcome these difficulties, effective 

solutions are proposed. 

2.3 Proposed solutions 

To reduce the amount of time required for the LCA of the railway traction chain, it is judicious to 

use environmental management software such as EIME® which helped us to build an environmental 

model. This model calculates 11 environmental indicators such as global warming, destruction of the 

ozone layer, water eutrophication, toxicity of air and water, etc. Then these impacts indicators are 

aggregated by the Impact 2002+ method [4] to achieve a single environmental indicator IE2002+. This 

indicator simplifies the comparison of environmental performance and also the minimization of 

environmental impacts using an optimization algorithm. This approach is shown in Figure 1. 

Optimizer 

Design 

parameters 

Multidisciplinary 

model 

lossess + 

material mass 

Environmental 

model (EIME) 

11 impacts 

indicators 

Aggregation 

method 

IE2002+ 

Impact 2002+ 

Figure 14 : ecodesign Temperature, process mass, efficiency of railway … traction components 

The minimization of impacts may leads to the deterioration of performance and / or the rise of 

costs. To solve this problem, optimization techniques are used. They are able to find a set of trade-offs 

between these conflicting criteria and ensure that obtained solutions have better performance (at least the 

- 73 -

-efficiency of PT+PMCF (r.u) 


same) than the initial product. The set of solutions is displayed in the form of Pareto set (see Figure 2) 

which is considered as decision support tool. After the analysis of all optimal solutions is carried out, the 

expert can choose one solution taking into account considerations not expressed in the specifications. 

-0.98 

-0.99 

front de Pareto 

PMCF+PT 

actual 

PT only 

-1 

-1.01 

-1.02 

3. Conclusion 

-1.03 

0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 

principal transformer (PT) mass (r.u) 

Figure 15 : trade-offs found by optimizer for a principal transformer used in railway traction 

In this study, the problems encountered in eco-design and LCA of railway traction components 

have been highlighted. To overcome these problems, solutions are proposed to help the designer through 

a process of eco-design. Improving environmental performance is ensured by optimization algorithms that 

are able to provide a set of trade-offs between two conflicting criteria: ecological and economic. 

References 

[1] ISO 14001 Environmental Management Systems. International Organization for Standardization, 1996. 

[2] Standard ISO 14040, October 2006. 

[3] Commission Regulation (EC) No 640/2009 of 22 July 2009 implementing Directive 2005/32/EC of the European 

Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for electric motors 

[4] O. Jolliet, M. Margni, R. Charles, S. Humbert, G. Payet, G. Rebitzer, R. Rosenbaum,“IMPACT 2002+: A New Life 

Cycle Impact Assessment Methodology ”, The International Journal of Life Cycle Assessment, pp.324-330, 2003. 

Acknowledgement 

This work was supported by MEDEE. MEDEE is co-financed by European Union. Europe is 

moving in Nord Pas-de-Calais with the European Regional Development Fund (ERDF). 

- 74 -


Analyse du cycle de vie de xérogels de carbone 

Raphaëlle Melon, Roberto Renzoni, Alexandre Léonard, Nathalie Job, Angélique Léonard 

Laboratoire de Génie chimique, Université de Liège 

17 allée de la chimie, 4000 Liège, Belgique 

Raphaelle.melon@ulg.ac.be; r.renzoni@ulg.ac.be; a.lenard@ulg.ac.be 

Mots clefs : LCA ; ReCiPe ; xérogels de carbone ; comparaison ; séchage. 

Introduction 

Dans le cadre du projet européen SOMABAT visant notamment à développer de nouveaux 

matériaux pour la conception de batteries lithium-polymère, une analyse du cycle de vie appliquée à la 

production de xérogels de carbone a été réalisée. Ces matériaux carbonés à la texture contrôlée sont 

pressentis pour devenir la matière active de l’anode. 

Méthodologie 

Cette analyse se concentre sur le transport des matières premières et la synthèse des xérogels de 

carbone. Leur utilisation en tant que matière active à l’anode des batteries lithium-polymère sera 

envisagée ultérieurement. L’unité fonctionnelle choisie est la synthèse de 1 kg de matériau carboné et la 

méthode utilisée est ReCiPe endpoint. La synthèse du matériau se réalise en quatre grandes étapes : (1) 

un transport par camion des réactifs de synthèse et l’homogénéisation de ces derniers par agitation 

mécanique, (2) la phase de réaction, gélification puis vieillissement du gel en étuve à 85 °C pendant deux 

à trois jours, (3) le séchage et (4) la pyrolyse sous un flux d’azote avec le programme de chauffe suivant : 

(i) 1,7 °C/min jusque 150 °C avec un palier de 15 minutes, (ii) 5 °C/min jusque 400°C maintenu pendant 

une heure, (iii) 5 °C/min jusque 800 °C avec un palier de deux heures. Quant au séchage, trois techniques 

ont été comparées : 

Le séchage sous vide (‘vide’) : réalisé en deux étapes dans une étuve reliée à une pompe à vide. 

L’échantillon est porté à 60 °C pendant 24h sous une pression décroissante passant de 105 Pa à 

103 Pa. Ensuite, la température est augmentée jusque 150 °C et ce pendant 5h sous une pression 

de 103 Pa. 

Le séchage convectif (‘conv.’) : réalisé dans un courant d’air chaud à 115 °C avec une vitesse 

superficielle de 2 m/s et sous humidité ambiante. 

Le séchage par micro-ondes (‘MO’) : réalisé dans un four d’une puissance de 1000 kW pendant 

30 minutes. 

Inventaire et qualité des données 

Toutes les données utilisées dans cette analyse ont été obtenues par l’expérimentation. 

Cependant, par manque de données expérimentales, la consommation énergétique liée au séchage 

convectif est une estimation de la littérature 1,2,3,4 . Nous nous sommes servis de la base de données 

Ecoinvent pour l’encodage des données dans le logiciel SIMAPRO. 

En ce qui concerne les consommations d’électricité, ces dernières ont été calculées sur base des 

bilans énergétiques et du mix énergétique belge de 2008 publié par l’Agence International de l’Energie. Ce 

mix montre que l’électricité belge est principalement produite à partir du nucléaire (57%), du gaz (31%) et 

du charbon (9%). 

Résultats et discussion 

Les résultats (Tableau 4) montrent que le séchage sous vide est la technique la plus énergivore 

avec 96,8 % des impacts environnementaux qui sont dus à cette étape. Le séchage par micro-ondes, bien 

que moins énergivore par rapport à la technique sous vide, présente une contribution environnementale 

élevée de 58,6 %. En ce qui concerne le séchage convectif sous courant d’air chaud, il ne représente que 

6,4 % de l’impact total de la synthèse. En effet, les consommations sont nettement moins importantes. De 

plus, ce sont des consommations d’énergie sous forme thermique et non d’électricité comme dans les 

deux autres cas. La production de chaleur est supposée être réalisée à partir de gaz naturel. Pour cette 

voie de séchage, c’est principalement la phase de production et de transport des matières premières qui 

est responsable de l’impact environnemental. 

- 75 -


Sous vide Convectif Micro-ondes 

Réactifs 2,2 65,4 28,9 

Vieillissement 0,4 11,5 5,1 

Séchage 96,8 6,4 58,6 

Pyrolyse 0,6 16,7 7,4 

Total 100,0 100,0 100,0 

Tableau 4 : Contributions environnementales des étapes de synthèse 

Le graphique en score unique (Figure 16) qui permet d’identifier les catégories d’impact 

concernées par le procédé complet de production confirme les résultats précédents. La voie sous vide 

présente un score unique aux alentours de 64 points alors que les deux autres voies de séchage se 

situent sous les 10 points. Les catégories d’impact impliquées correspondent principalement aux besoins 

énergétiques des procédés, plus particulièrement à la demande importante en électricité. L’utilisation des 

ressources fossiles pour produire de l’électricité induit une production de CO 2 qui contribue au 

changement climatique, principalement au niveau de la santé humaine et légèrement au niveau des 

écosystèmes. De la même façon, la combustion des énergies fossiles provoque la formation de particules, 

ce qui induit une certaine toxicité humaine. 

Figure 16 : Score unique des 3 trois voies de production de xérogels de carbone 

Conclusions 

De cette analyse, il ressort que le séchage convectif, au vu de son impact environnemental, est la 

technique de séchage la plus appropriée pour une production à l’échelle industrielle de xérogels de 

carbone. 

Références 

1. ADEME, Les procédés de séchage dans l’industrie, (2000) Angers. 

2. Arlabosse, P., Séchage industriel ; Aspects pratiques, Techniques de l’ingénieur. 

3. Vachet, F., Séchage dans l’industrie chimique, Techniques de l’ingénieur. 

4. Vasseur, J., Séchage : principes et calcul d’appareils. Séchage convectif par air chaud, 

Techniques de l’ingénieur. 

Remerciements 

La recherche menant à ces résultats est soutenue financièrement par le 7ème programme-cadre 

de la Commission européenne (accord de subvention n ° NMP3-SL-2010-266090). 

- 76 -


Life cycle assessment of carbon xerogels 

Raphaëlle Melon, Roberto Renzoni, Alexandre Léonard, Nathalie Job, Angélique Léonard 

Laboratory of Chemical Engineering, University of Liège 

17 allée de la chimie, 4000 Liège, Belgium 

Raphaelle.melon@ulg.ac.be; r.renzoni@ulg.ac.be; a.lenard@ulg.ac.be 

Mots clefs: LCA; ReCiPe; carbon xerogels; comparison; drying technology. 

Introduction 

In the framework of the SOMABAT European project aiming namely at developing new materials 

for the design of lithium-polymer batteries, a life cycle assessment applied to the production of carbon 

xerogels was carried out. These carbon materials with controlled texture are thought to be used as active 

material at the anode side. 

Methodology 

This analysis focuses on the transport of raw materials and the synthesis of carbon xerogels. Their 

use as active material in the anode of lithium-polymer batteries will be considered later. The functional unit 

is the synthesis of 1 kg of carbon xerogels and the used method is ReCiPe endpoint. The synthesis is 

carried out in four steps: (1) transport of reagents by truck and homogenization of synthesis reagents by 

mechanical agitation, (2) reaction, gelification, and gel aging in an oven at 85 °C for two or three days, (3) 

drying and (4) pyrolysis under a nitrogen flow using the following heating program: (i) 1,7 °C/min to 150 °C 

and hold for 15 minutes, (ii) 5 °C/min to 400°C and hold for one hour, (iii) 5 °C/min to 800 °C and hold for 

two hours. For drying, three technologies were compared: 

Vacuum drying (‘vacuum’): the sample is simply kept at 60 °C and the pressure is progressively 

decreased in one day from 10 5 Pa to 10 3 Pa. The sample is then heated to 150 °C at 10 3 Pa during 

 

5h. 

Convective drying (‘conv.’): the sample is dried in a classical convective rig under a hot air flow at 

115 °C with a superficial velocity of 2 m/s and ambient humidity. 

Microwave drying (‘MW’): the sample is dried in a cavity oven using a power of 1000 kW for 30 

minutes. 

 

Inventory and data quality 

All used data in this analysis come from experiments. However, due to lack of experimental data, 

energy consumption related to convective drying is an estimation of the literature1,2,3,4. All these data and 

others coming from the Ecoinvent database were introduced in the SIMAPRO software. 

Electricity consumptions were calculated on the basis of energy balances and Belgian energy mix 

of 2008 released by the International Energy Agency. This mix shows that Belgian electricity is mainly 

produced from nuclear energy (57%), gas (31%) and coal (9%). 

Results et discussion 

The results (Table 6) show that vacuum drying is the technique that uses the most energy with 

96.8% of the environmental impacts associated with this step. Microwave drying uses less energy 

compared to the vacuum technique but presents an important environmental contribution of 58.6 %. For 

convective drying under a hot air stream, it represents only 6.4% of the total impact of the synthesis 

because its low energy demand. Moreover, the energy demand corresponds to a heat consumption and 

not electricity as in the other two cases. Heat production is assumed to be produce from natural gas. For 

this technology, it is the production and transportation of raw materials step which is mainly responsible for 

environmental impact. 

- 77 -


Vacuum Convective Microwave 

Reagents 2.2 65.4 28.9 

Aging 0.4 11.5 5.1 

Drying 96.8 6.4 58.6 

Pyrolysis 0.6 16.7 7.4 

Total 100.0 100.0 100.0 

Table 6 : Environmental contributions of synthesis steps 

The single score chart (Figure 17) which identifies the involved impact categories for the whole 

production process, confirms the previous results. The vacuum technology has a single score around 64 

points while the two other drying technologies are below 10 points. The involved impact categories are 

mainly due to the energy needs of processes, particularly the high demand for electricity. The use of fossil 

fuels to generate electricity induces a production of CO 2 causing climate change, especially in terms of 

human health and, in a less important way, ecosystems. Similarly, the combustion of fossil fuels causes 

the formation of particles, which results in a certain human toxicity. 

Figure 17 : Single score for the 3 production way of carbon xerogels 

Conclusions 

From this analysis, it appears that convective drying, in view of its lower environmental impact, is 

the most appropriate drying technique for an industrial-scale production of carbon xerogels. 

References 

1. ADEME, Les procédés de séchage dans l’industrie, (2000) Angers. 

2. Arlabosse, P., Séchage industriel ; Aspects pratiques, Techniques de l’ingénieur. 

3. Vachet, F., Séchage dans l’industrie chimique, Techniques de l’ingénieur. 

4. Vasseur, J., Séchage : principes et calcul d’appareils. Séchage convectif par air chaud, 

Techniques de l’ingénieur. 

Acknowledgments 

The research leading to these results has received funding from the European Community's 

Seventh Framework Programme under grant agreement n°NMP3-SL-2010-266090. 

- 78 -


Évaluation de l’impact environnemental lié à la production d'électricité d’origine 

photovoltaïque par analyse du cycle de vie 

Saïcha Gerbinet, Sandra Belboom, Angélique Léonard 

Laboratoire de Génie Chimique – Procédés et Développement durable, Université de Liège, Belgique 

saicha.gerbinet@.ac.be; sbelboom@ulg.ac.be; a.leonard@ulg.ac.be 

Pour évaluer l’impact environnemental des panneaux photovoltaïques, la méthodologie d’analyse 

du cycle de vie a été appliquée. L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) ou Life Cycle Assessment (LCA) traite 

les aspects et les impacts environnementaux potentiels tout au long du cycle de vie d’un produit, de 

l’acquisition des matières premières à sa production, son utilisation et son traitement en fin de vie. Le but 

de la méthodologie ACV est de rassembler et d’analyser tous les intrants et sortants pertinents pour 

évaluer les impacts potentiels de ceux-ci, sur l’environnement et la santé humaine. Il s’agit également d’un 

outil de comparaison qui permet d’évaluer la charge environnementale de plusieurs produits ou procédés. 

La méthodologie ACV comprend quatre phases interdépendantes définies par les normes ISO 14040 et 

14044 [3; 4]: la définition des objectifs et du champ de l’étude, la réalisation de l’inventaire, l’évaluation de 

l’impact environnemental, l’interprétation des résultats. 

L’impact environnemental de l’alimentation électrique annuelle d’un ménager belge, soit 3650 

kWh, via des panneaux photovoltaïques a été calculé. Ensuite, il a été comparé à celui de l’électricité 

disponible sur le réseau. Un panneau réalisé en silicium multicristallin a été choisi. En effet, actuellement, 

les panneaux en silicium représentent plus de 90 % du marché. Ceux basés sur le silicium multicristallin, 

vis-à-vis des panneaux réalisés en silicium monocristallin, présentent un rendement plus faible mais un 

coût de fabrication moins important [10]. Le panneau sélectionné possède une efficacité de 14% et un 

coefficient de performance de 75%, ce dernier permettant de prendre en compte les pertes entre la cellule 

et l’utilisation du courant. Implanté en Belgique, ce panneau produit 102,6 kWh par an et par mètre carré 

de surface. Pour assurer l’alimentation annuelle d’un ménage belge, une surface de 35,5 m2 est 

nécessaire. L’entièreté de son cycle de vie a été envisagée excepter sa fin de vie qui n’a pas pu être prise 

en compte vu le manque de donnée à ce sujet [1; 6; 8]. 

120, 

100, 

80, 

60, 

40, 

20, 

0, 

Installation électrique 

Onduleur 3kWp 

Encadrement 

Production des modules 

Production des cellules 

Production des tranches 

Production de sog-Si 

Production de MG-silicone 

Extraction de la silice 

Figure 18: scores caractérisés en pourcentages relatifs 

L’analyse du cycle de vie du panneau photovoltaïque a été conduite en EndPoint en utilisant la 

méthode ReCiPe [2]. La caractérisation (voir Figure 18) permet de conclure que l’étape la plus 

pénalisante d’un point de vue environnemental est la production de silicium de pureté suffisante. 

L’onduleur et le câblage électrique induisent également des impacts importants. La catégorie d’impact 

concernant la diminution des ressources en combustibles fossiles est prépondérante. Viennent ensuite, 

par ordre décroissant, l’impact du changement climatique sur la santé humaine, la toxicité humaine et la 

formation de particules. 

Les analyses de sensibilité permettent notamment de mettre en avant le rôle important joué par le 

système de raccordement constitué d’un onduleur et du câblage électrique qui sont pourtant négligés dans 

de nombreux articles. Ceci est surtout vrai dans la catégorie concernant la diminution des ressources 

minérales mais dans une moindre mesure également dans les catégories liées à la toxicité humaine, à 

l’eutrophisation d’eau douce et à l’écotoxicité d’eau douce et marine. Globalement, négliger le système de 

- 79 -


raccordement peut conduire à sous-estimer de manière importante l’impact environnemental des 

panneaux photovoltaïques. 

Les analyses de sensibilité permettent également de mettre en évidence que l’impact du choix de 

la méthode de purification pour la production du silicium est non négligeable. En effet, deux stratégies sont 

envisageables : d’une part, l’utilisation des rejets de l’industrie électronique qui a besoin de silicium d’une 

pureté supérieure à celle nécessaire pour les panneaux photovoltaïques, ou, d’autre part, la réalisation de 

silicium d’une pureté moindre mais suffisante pour des applications photovoltaïques, appelé alors silicium 

de grade solaire. Dans le cas de base, ce dernier a été considéré [5; 7; 9]. En analyse de sensibilité, 

l’utilisation de silicium de grade électronique est également envisagée. Dans ce cas, l’impact 

environnemental global est quatre fois plus important. Les catégories d’impact pour lesquelles cette 

modification a le plus d’importance sont l’impact du changement climatique sur la santé humaine et sur les 

écosystèmes, la diminution des ressources en combustibles fossiles, la formation d’oxydants 

photochimiques et l’acidification terrestre. 

L’analyse de sensibilité sur la méthode montre que lorsqu’une méthode MidPoint est utilisée, les 

conclusions sont les mêmes ce qui tend à prouver la robustesse de la méthode. 

Le temps de retour énergétique a également été calculé. Il varie entre 5 et 11 ans en fonction du 

mix énergétique choisi pour la production du panneau. Ce temps est dans tous les cas inférieur à la durée 

de vie du panneau, soit 20 à 30 ans, ce qui tend à démontrer son intérêt environnemental. 

L’analyse d’incertitude a été réalisée en utilisant les valeurs disponibles dans la base de données 

EcoInvent. Les incertitudes obtenues sont très élevées surtout dans la catégorie de la toxicité humaine 

(plus de 250 %) mais également dans les catégories eutrophisation d’eau douce (240 %), écotoxicité 

d’eau douce (190 %), écotoxicité marine (180 %) et écotoxicité terrestre (140 %). Dans les autres 

catégories, les incertitudes sont proches de 110%. 

Ensuite, l’électricité produite par les panneaux photovoltaïques est comparée d’un point de vue 

environnemental avec l’électricité provenant du réseau. Cependant, cette comparaison ne tient pas 

compte de l’intermittence de la production électrique d’un panneau photovoltaïque. Dans le cas du mix 

énergétique belge ou allemand, l’utilisation des panneaux photovoltaïques permet un bénéfice 

environnemental important surtout pour les catégories diminution des ressources en combustibles fossiles, 

impact du changement climatique sur la santé humaine et la formation de particules. Par contre, le mix 

énergétique utilisé pour produire l’électricité en Suisse est plus avantageux que l’utilisation de panneaux 

photovoltaïques. Afin de réaliser ce classement, le score unique a été utilisé. Malgré les incertitudes 

élevées, ce classement n’est pas modifié. Vu la forte interconnexion qui règne sur le réseau électrique 

européen, l’implémentation de panneaux photovoltaïques semble néanmoins avantageuse d’un point de 

vue environnemental. 

- 80 -


Environmental impact of photovoltaic power by Life Cycle Assessment 

Saïcha Gerbinet, Sandra Belboom, Angélique Léonard 

Laboratoire de Génie Chimique – Procédés et Développement durable, Université de Liège, Belgium 

saicha.gerbinet@.ac.be; sbelboom@ulg.ac.be; a.leonard@ulg.ac.be 

Life Cycle Assessment (LCA) methodology has been used to determine the environmental impact 

of electricity produced from photovoltaics. LCA deals with the environmental aspects and potential impacts 

associated with all the stages of a product's life from raw material extraction through materials processing, 

manufacture, distribution, use, repair and maintenance, and ending by disposal or recycling. In this type of 

environmental assessment the energy and material flows for the entire life-cycle are surveyed and 

analysed with special attention to possible environmental hazard or human health problems. LCA also can 

be used to compare the environmental impact of different products or processes. A LCA consists of four 

interdependent steps defined by the norms ISO 14040 and 14044 [3; 4]: goal and scope definition, 

inventory analysis, impact assessment and interpretation. 

The environmental impact of the yearly electrical power usage of an average Belgian household, 

i.e. 3650 kWh, from photovoltaics has been calculated, and compared with the environmental impact of the 

electricity from the grid. For this analysis, a multicrystalline silicon solar cell module was chosen. Currently, 

the market share of the silicon modules is almost 90%. Multicrystalline silicon solar cells have a poorer 

yield but a lower production cost [10]. The selected module has an efficiency of 14 % and a performance 

ratio of 75 % which shows the proportion of the energy that is actually available for export to the grid or 

house use after deduction of energy loss (e.g. due to thermal losses and conduction losses). In Belgium, 

this module produces 102.6 kWh per year and per square metre. The entirety of its life cycle has been 

examined, except for its end of life because of the lack of knowledge in this field [1; 6; 8]. 

120, 

100, 

80, 

60, 

40, 

20, 

0, 

Installation électrique 

Onduleur 3kWp 

Encadrement 

Production des modules 

Production des cellules 

Production des tranches 

Production de sog-Si 

Production de MG-silicone 

Extraction de la silice 

Figure 1: Characterization in relative percentages. 

The LCA of the panel has been performed in EndPoint using the ReCiPe method [2]. The 

characterisation shows the most penalising step is the production of silicon with high purity (figure 1). The 

Balance-Of-System (BOS) components, i.e. inverter and electrical conductor, have also a significant 

impact. The impact category concerning fossil depletion is predominant. Afterwards there are, in 

decreasing order, the impacts of climate change on human health, human toxicity and particulate matter 

formation. 

The sensitivity checks show the importance of the BOS components that are nevertheless often 

neglected in many studies. This is, above all, true in the categories concerning mineral depletion and, to a 

lesser extent, human toxicity, freshwater eutrophication and marine and terrestrial ecotoxicity. 

The sensitivity checks also show the impact of the technology used for silicon purification. Indeed, 

two technologies are available: the first uses scrap materials from the electronic industry because the 

degree of purity needed for silicon solar cells is somewhat lower than for integrated circuits. The second 

produces silicon exclusively for solar cell production, the so-called Solar Grade silicon (sog-Si). In the base 

case, the sog-Si has been considered [5; 7; 9]. In the sensitivity check, the use of scrap materials from the 

electronic industry has been studied. Using electronic grade silicon, the global environmental impact is four 

- 81 -


times stronger. The impact categories in which this has the greatest influence are the impact of climate 

change on human health, the fossil depletion, the photochemical oxidant formation and the terrestrial 

acidification. The allocation rules used also have an important effect. 

The sensibility check on the method shows that even when a Midpoint method is used for the 

analysis, the results are the same, which shows the robustness of the method. 

The Energy PayBack Time has also been calculated. It varies between 5 and 11 years according 

to the origin of the electricity grid chosen for the production of the panels. In any case, it is smaller than the 

life span of the panels, i.e. 30 years, which explains the environmental interest of photovoltaics. 

The uncertainty analysis used values from the SimpaPro software. The uncertainties are mainly 

very high in the categories of freshwater eutrophication (240 %), freshwater ecotoxicity (190 %), marine 

ecotoxicity (180 %) and terrestrial ecotoxicity (140 %). In the other categories, the uncertainties are close 

to 110 %. 

Finally, the electricity produced from photovoltaics is compared with the electricity from the grid, 

from an environmental point of view. However, this comparison does not take into account the 

intermittence of the electrical production from photovoltaics. In the case of Belgian or German electricity 

mix, the use of photovoltaic modules allows a reduction of the environmental impact mainly in fossils 

depletion, impact of climate change on human health and particulate matter formation. However, Swiss 

electricity has a smaller environmental impact than the photovoltaic electricity. This comparison was done 

with the Unique Score. Despite the high uncertainties, this ranking does not change. Nevertheless, since 

the European grid is extremely interlinked, the use of photovoltaic modules seems favourable from an 

environmental point of view. 

Bibliography: 

[1].Alsema, E., D. Fraile, et al. (2009). Methodology Guidelines on Life Cycle Assessment of 

Photovoltaic Electricity. Photovoltaic Power Systems Programme. I. I. E. Agency: 16. 

[2].Goedkoop, M., R. Heijungs, et al. (2009). ReCiPe 2008 : A life cycle impact assessment 

method which comprises harmonised category indicators at the midpoint and the endpoint level R. O. e. M. 

Ministerie van Volkshuisvesting, Ruimte en Milei. Report I - Characterisation: 132. 

[3].ISO (2006). ISO 14040 : Management environnemental - Analyse du cycle de vie - Principes et 

cadre. ISO. 

[4].ISO (2006). ISO 14044 : Management environnemental - Analyse du cycle de vie - Exigences 

et lignes directrices. ISO. 

[5].Jungbluth, N., C. Bauer, et al. (2005). "Life Cycle Assessment for Emerging Technologies: 

Case Studies for Photovoltaic and Wind Power." International Journal of Life Cycle Assessment 10. 

[6].Laleman, R., J. Albrecht, et al. (2010). "Life Cycle Analysis to estimate the environmental 

impact of residential photovollaic systems in regions with a low solar irradiation." Renewable and 

Sustainable Energy Reviews 15. 

[7].Phylispen, G. J. M. and E. A. Alsema (1995) "Environmental life-cycle assesment of 

multicrystalline silicon solar cell modules." 

[8].Simus, P., Y. Marenne, et al. (2011). Bilan energétique de la Wallonie en 2009 - Bilan de 

production et transformation. S. P. d. Wallonie, ICEDD asbl. version 2: 132. 

[9].Stoppato, A. (2008). "Life Cycle Assesment of photovoltaic electricity generation." Energy 33. 

[10].Thibert, T. (2011). Le Photovoltaïque : etat de l'art et perscpectives. Production decentralisée 

d'énergie. Liège. 

- 82 -


L’ACV : support de l’éco-conception dans la filière textile 

Sandrine Pesnel1, Anne Perwuelz 1,2 

1 ENSAIT, GEMTEX, F-59056 Roubaix, France 

2 Univ Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 

sandrine.pesnel@ensait.fr ; anne.perwuelz@ensait.fr 

Section du CNU de rattachement: 33/62 

Mots clefs : analyse du cycle de vie, textile, production, valorisation, durée de vie 

Introduction 

Le but de cette étude est de présenter plusieurs solutions pour éco-concevoir un drap de lit. Ces 

études de cas, réalisées dans le cadre du projet ACVTEX (Interreg IV ; France - Belgique), portent sur 

trois étapes du cycle de vie des draps : le choix de la matière première, la production de l’article et sa fin 

de vie. 

Matériels et méthodes 

- Analyse du cycle de vie 

Les analyses du cycle de vie ont été réalisées à l’aide du logiciel GaBi 4 (PE International AG, 

Stuttgart). D’une manière générale, les données utilisées proviennent de la base de données du logiciel 

GaBi. Cependant, les procédés textiles, tels que la production du coton, la fabrication (tissage, traitement 

easy-care…) et l’utilisation des draps, ont été modélisés à partir de sources spécifiques [1, 3]. Les impacts 

environnementaux ont été calculés à l’aide de la méthode CML 2001, mise à jour en novembre 09. 

- Influence de la matière première et de la production – influence sur la durée de vie 

Afin d’étudier l’influence de la matière première, deux draps de lit sont comparés : un drap 100% 

coton (n°1) et un drap composé à 50% de coton et à 50% de polyester (n°2). L’influence de la production 

est également étudiée via l’application d’un traitement easy-care (permet de faciliter l’entretien des articles 

textiles). Un drap de lit non traité (n°3) est comparé à un drap de lit traité easy-care (n°4). Ces choix (pour 

la matière première et la production) ont une influence sur la qualité des articles textiles et donc sur leur 

durée de vie. Ce paramètre a donc été évalué à partir de tests d’abrasion. Pour ces deux études l’unité 

fonctionnelle est « utiliser et laver un drap de lit pendant une année » (dimension des draps : 240 x 300 

cm). Les frontières du système incluent la production de la matière première, la fabrication du drap et son 

utilisation. 

- Influence de la fin de vie 

Afin d’étudier l’influence de la fin de vie, trois filières sont comparées pour un drap de lit postconsommation 

: le recyclage mécanique (production d’un isolant textile pour le bâtiment qui substitue 

l’isolant classique qui est la laine de verre), la valorisation énergétique et la mise en décharge. L’unité 

fonctionnelle est « le traitement d’un drap de lit usagé 100% coton ». Les frontières du système portent sur 

le traitement du drap. La modélisation par extension du système a été utilisée dans cette étude. 

Résultats 

- Matières premières et production 

Les résultats obtenus montrent que le drap en coton / polyester est moins impactant que le drap 

en coton. De plus, le drap traité easy-care est moins impactant que le drap non traité (cf. FIG. 1). 

- 83 -

Recyclage 

mécanique 

Valorisation 

énergétique 

Mise en 

décharge 

Recyclage 

mécanique 

Valorisation 

énergétique 

Mise en 

décharge 

Recyclage 

mécanique 

Valorisation 

énergétique 

Mise en 

décharge 


- Fin de vie 

Les résultats indiquent que le recyclage mécanique est plus intéressant que la valorisation 

énergétique et la mise en décharge (cf. FIG. 2). 

Eutrophisation 

de l'eau 

Réchauffement 

climatique 

FIG. 1 – Impacts environnementaux des draps 1 à 4 

Discussions 

Les résultats obtenus pour les draps 2 et 4 s’expliquent en partie par les meilleures durées de vie 

-20 

de ces deux articles. En effet le polyester et le traitement easy-care apportent une meilleure résistance à 

l’abrasion. Pour le drap 4 les résultats sont également dus à une absence de repassage lors de la phase 

d’utilisation. Ainsi, malgré une étape de traitement supplémentaire pour le traitement easy-care on observe 

une réduction des impacts environnementaux. 

Pour la fin de vie des draps de lit, il est préférable d’effectuer un recyclage mécanique plutôt que 

faire une valorisation énergétique ou de mettre en décharge. Cependant, cette étude porte seulement sur 

deux indicateurs d’impacts. Il est nécessaire d’étudier un plus grand nombre d’indicateurs pour avoir une 

vision globale. 

Les impacts du recyclage mécanique sont principalement dus à la présence du bi-composant de 

polyester utilisé comme liant lors de la production de l’isolant textile. L’impact négatif du bi-composant a 

également été démontré par l’étude de Murphy et Norton [2]. 

Conclusions 

Conso. Eau 

100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 

Acidification de l'air 

10 

5 

0 

-5 

-10 

-15 

Conso. Ressources 

énergétiques 

-15 

Consommation en ressources 

naturelles fossiles [MJ] -20 

Epuisement 

des ressources 

DRAP n°1 

DRAP n°2 

DRAP n°3 

DRAP n°4 

Consommation en ressources 

naturelles fossiles [MJ] 

10 

Réchauffement climatique 

[kg CO2-Equiv.] 

FIG. 2 - Influence de la fin de vie d’un drap de lit 

Il est possible d’intervenir sur toutes les étapes du cycle d’un article textile pour réduire son impact 

environnemental. L’ACV est un outil qui permet aux entreprises de faire les meilleurs choix concernant la 

conception et la fabrication de leurs produits. Il permet également d’avoir une vision complète du cycle de 

vie du produit, et de travailler par exemple sur la fin de vie des articles. 

Références 

[1] European Commission, 2003, Reference document on Best Available Techniques for the 

textiles industry, IPPC 

[2] Murphy R.J. et A. Norton, 2008, Life cycle assessments of natural fibre insulation materials, 

NNFCC 

[3] National Renewable Energy Laboratory, 2000, U.S. Life Cycle Inventory (LCI) Database 

5 

0 

-5 

-10 

Isolant textile 

Incinération 

Mise en décharge 

1,5 

1 

0,5 

0 

-0,5 

-1 

-1,5 

Isolant textile 

Isolant classique 

Incinération 

Prod. Énergie et vapeur 

Mise en décharge 

NET 

Isolant classique 

Prod. Énergie et vapeur 

NET 

- 84 -


LCA : a tool to eco-design in textile industry 

Sandrine Pesnel 1 , Anne Perwuelz 1,2 


2 Univ Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 

sandrine.pesnel@ensait.fr ; anne.perwuelz@ensait.fr 

Keywords: life cycle assessment, textile, production, recycling, lifetime 

Introduction 

The purpose of this study is to present several options to eco-design a bed-sheet. These studies 

were realised as part of the ACVTEX project (Interreg IV; France – Belgium) and focused on three stages 

of the life cycle of the bed-sheets: choice of the raw materials, production of the item and end of life. 

Materials and methods 

- Life cycle assessment 

The life cycle assessments are realized thanks to the software GaBi 4 (software and database for 

Life Cycle Engineering, PE INTERNATIONAL AG, Stuttgart). The data come from the GaBi software 

database in general. However, for the textile processes, such as the cotton cultivation, the production 

(weaving, easy-care treatment…) and the use of the bed-sheets, specific sources are used [1, 3]. The 

CML 2001 method (updated in November 09) is used to calculate the environmental impacts. 

- Influence of raw material and production phase – influence of lifetime 

Two bed-sheets are compared to study the influence of raw material: a 100% cotton bed-sheet 

(n°1) and a bed-sheet of 50% cotton and 50% polyester (n°2). The influence of the production is also 

studied through the application of an easy-care treatment (which facilitates the care of textiles). An 

untreated bed-sheet (n°3) is compared with an easy-care treated bed-sheet (n°4). These choices (for the 

raw material and the production) affect the quality of textiles and thus their lifetime. So this parameter is 

evaluated from abrasion tests. For both studies, the functional unit is “use and wash a bed-sheet for a 

year” (size of sheets: 240 x 300 cm). The system boundaries included the production of the raw material, 

the production of the bed-sheet and the use. 

- Influence of the end-of-life 

To study the influence of the end-of-life, three possibilities are compared for a post-consumer bedsheet: 

the mechanical recycling (production of a nonwoven thermal insulation for building sector, this 

textile nonwoven replaces classic insulation which is glass wool), the energy recovery approach and the 

landfill. The functional unit is “the treatment of a post-consumer 100% cotton bed-sheet”. The system 

boundaries are the treatment of the bed-sheet. The item is studied with the system expansion method to 

avoid allocation. 

Results 

- Raw material and production 

The results show that the cotton/polyester bed-sheet is less impacting than the cotton bed-sheet. 

Moreover, the easy-care treated bed-sheet is less impacting than the untreated one (cf. FIG. 1). 

- 85 -

Mechanical 

recycling 

Enregy 

recovery 

Landfill 

Mechanical 

recycling 

Enregy 

recovery 

Landfill 

Mechanical 

recycling 

Enregy 

recovery 

Landfill 


- End-of-life 

The results show that the mechanical recycling is more interesting than the energy recovery 

approach and the landfill (cf. FIG. 2). 

Abiotic depletion potential 

(fossil) [MJ] 

10 

1,5 

Global warming potential 

[kg CO2-Equiv.] 

Water consumption 

100% 

5 

1 

Textile insulation production 

80% 

0 

0,5 

Classic insulation production 

Eutrophication 

potential 

60% 

40% 

20% 

Energy resources 

consumption 

-5 

-10 

0 

-0,5 

Energy recovery 

Energy and steam production 

Landfill 

0% 

-15 

-1 

NET 

Global warming 

potential 

10 

Abiotic depletion potential 

(fossil) [MJ] 

Abiotic depletion 

potential (fossil) 

-20 

-1,5 

5 

0 

Acidification potential 

-5 

Sheet n°1 

Sheet n°2 

Sheet n°3 

Sheet n°4 

Textile insulation production 

Energy recovery 

Landfill 

Classic insulation production 

Energy and steam production 

NET 

FIG. 1 – Environmental impacts for -10the bed-sheets 1 to 4 FIG. 2 - Influence of the end-of-life of a bed-sheet 

-15 

Discussions 

-20 

The results obtained for the bed-sheets 2 and 4 are partly explained by the longer lifetime of these 

two articles. In fact, the polyester and the easy-care treatment lead to a better abrasion resistance. For the 

bed-sheet n°4 the results are also related to the removal of ironing step during the use phase. Thus, 

despite an additional finishing step for the easy-care treatment, there is a reduction of environmental 

impacts. 

For the end-of-life of bed-sheets, it is more interesting to perform a mechanical recycling rather 

than energy recovery approach or landfill. However, only two environmental impacts are studied. It is 

necessary to study a larger number of indicators for an overall vision. 

The impacts of mechanical recycling are mainly due to the presence of polyester bi-component 

used as binder in the production of textile insulation. The negative impact of the binder was also 

demonstrated by the study of Murphy and Norton [2]. 

Conclusions 

It is possible to act on all stages of the cycle of a textile product to reduce its environmental impact. 

LCA is a tool that enables companies to make the best choices for the design and the production of their 

products. With LCA the manufacturers have also a vision of the overall life cycle of the item, and can work 

on the end of life for example. 

References 

[1] European Commission, 2003, Reference document on Best Available Techniques for the 

textiles industry, IPPC 

[2] Murphy R.J. and A. Norton, 2008, Life cycle assessments of natural fibre insulation materials, 

NNFCC 

[3] National Renewable Energy Laboratory, 2000, U.S. Life Cycle Inventory (LCI) Database 

- 86 -


Méthodologie de comparaison de procédés de teinture d’un point de vue environnemental 

Vanessa Pasquet, Anne Perwuelz, Nemeshwaree Behary 

ENSAIT, GEMTEX, F-59056 Roubaix, France 

Univ Lille Nord de France, F-5900 Lille, France 

Vanessa.pasquet@ensait.fr ; anne.perwuelz@ensait.fr ; nmassika.behary@ensait.fr 


Mots clefs : éco-conception, ennoblissement textile, chimie verte 

1. Présentation 

Les législations environnementales de plus en plus strictes et une préoccupation écologique 

croissante ont transformées l'éco-conception en une nécessité pour l'industrie textile. Parallèlement, de 

nouvelles technologies en lien avec une chimie plus verte se développent et permettent de substituer des 

traitements de textiles traditionnels [1]. Toutefois, afin d’évaluer la pertinence de ces alternatives, il est 

nécessaire de quantifier les impacts environnementaux de ces systèmes multi-paramètres [2]. Dans une 

optique d'éco-conception, nous développons une méthodologie appropriée à la comparaison de procédés 

textiles équivalents en nous aidant de l’outil d'Analyse de Cycle de Vie (ACV). 

 

 

 

 

Cette méthodologie a été appliquée à la comparaison des procédés les plus couramment utilisés 

pour la teinture du polyester, fibre largement utilisée dans l'industrie textile : 

Teinture en dessous de 100 °C à l'aide de véhiculeurs (dyeing with carriers) 

Teinture à hautes température et pression (HT, HP dyeing) 

Teinture à la continue : foulardage - séchage – fixation (Pad-therm dyeing) 

2. Méthodologie 

2.1. But et portée de l'étude 

Afin d’obtenir les mêmes propriétés de couleur et de solidité pour les trois procédés de teinture, 

nous avons effectué des essais en laboratoire et étudié l'influence de plusieurs paramètres comme la 

quantité de colorant, la température, le temps de teinture, etc. Par conséquent, l'unité fonctionnelle choisie 

est "teindre 1 kg de polyester avec une intensité colorante donnée par une valeur K/S 4 autour de 16,7 et 

une bonne durabilité quant aux frottements et aux lavages (donnée par une cotation allant de 4/5 à 5/5)". 

Quantifier un procédé de teinture est difficile tant les combinaisons utilisées par les teinturiers sont 

nombreuses et différentes pour chaque lot. Beaucoup d'autres combinaisons auraient pu conduire à ce 

résultat. 

Contrairement à une analyse du cycle de vie classique, nous nous concentrons sur une seule 

étape du cycle de vie : la teinture d’un tissu en polyester. 

2.2 Inventaire du cycle de vie 

Les données pour l'inventaire du cycle de vie de procédés textiles sont souvent agrégées, 

absentes, peu claires, non correspondantes à l’unité fonctionnelle choisie ou ne peuvent pas être 

extrapolées à l'échelle industrielle dans le cas des données de laboratoire. Dans cette étude, nous avons 

tenu à assigner le même degré de précision des données d’inventaire pour chaque procédé. 

2.3. Résultats 

Les analyses du cycle de vie ont été réalisées avec le logiciel Gabi 4. La méthode CML 2001 

(mise à jour en novembre 2009) est utilisée pour calculer les impacts environnementaux. 

4 K/S correspond à une valeur caractérisant l’intensité colorante d'un échantillon en fonction de sa réflectance 

spectrale à une longueur d'onde donnée 

- 87 -



150 

Global Warming 

Potential 


Potential 

100 

50 

0 

Energetic ressources 

Abiotic Depletion 

Acidification Potential 

Dyeing with carriers Pad-therm dyeing HT, HP dyeing 

FIG 1. Indicateurs d’impact des 3 procédés de teinture 

La figure 1 montre que le procédé « Pad-therm » obtient les meilleurs résultats pour tous les 

indicateurs. Les procédés de teinture à la continue ont l'avantage de faibles consommations en eau et en 

produits chimiques. La consommation d'énergie nécessaire aux 2 autres procédés est élevée en raison de 

la grande quantité d'eau à chauffer. 

3. Discussions de la méthode 

Dans cette étude, nous avons développé une méthode pour déterminer le procédé de teinture le 

moins impactant d’un point de vue environnemental. Appliquer l'outil d’analyse du cycle de vie à des 

procédés de teinture du textile présente cependant quelques limites : 

 

 

 

Les résultats obtenus sont liés à l'unité fonctionnelle et ne peuvent être extrapolés à un autre K/ S 

ou une autre échelle 

Trois scénarios parmi une multitude de combinaisons ont été comparés, les résultats auraient été 

différents si d’autres combinaisons de paramètres avaient été retenus. 

La toxicité des véhiculeurs n’a pas été prise en compte en raison de l'absence de données 

Conclusion 

Pour comparer un procédé innovant et un procédé standard, une étape de laboratoire est 

nécessaire afin de déterminer des scénarios équivalents. L’unité fonctionnelle retenue en dépendra. 

L’analyse du cycle de vie permet aussi de guider les entreprises lors de l’implémentation de 

nouveaux procédés ou de nouvelles technologies. Après l’obtention des résultats de l’ACV, un aspect 

prise de décision intervient car les résultats dépendent des impacts étudiés. 

Les indicateurs liés à la toxicité sont difficiles à prendre en compte de par le manque de données 

et la fiabilité contestée des méthodes de calcul. Toutefois, nous avons commencé une étude visant à 

substituer les véhiculeurs traditionnels et toxiques par une molécule non toxique et biosourcée. Les 

principes liés à la substitution de molécules ont été appliqués. 

Références 

[1] Eija Nieminen et al., EU COST Action 628: life cycle assessment (LCA) of textile products, ecoefficiency 

and definition of best available technology (BAT) of textile processing. Journal of Cleaner 

Production, 2007. 

[2] Wilhelm Schramm, Possibilities and limitations of a comparative assessment of process technologies 

from a cleaner production point of view. Journal of cleaner production, 1998. 

- 88 -


Methodology for environmental comparison of dyeing processes 

Vanessa Pasquet, Anne Perwuelz, Nemeshwaree Behary 

ENSAIT, GEMTEX, F-59056 Roubaix, France 

Univ Lille Nord de France, F-5900 Lille, France 

Vanessa.pasquet@ensait.fr ; anne.perwuelz@ensait.fr ; nmassika.behary@ensait.fr 

Keywords: eco-design, textile dyeing, green chemistry 


Strict legislations and an increasing ecological concern have transformed eco-design in a 

necessity for textile industry. Meanwhile, new technologies are developed and can substitute traditional 

treatments [1]. However, in order to justify these alternatives, it is necessary to quantify environmental 

impacts of these multi-parameters systems [2]. In a view of eco-design, we develop a methodology 

suitable for comparison of equivalent textile processes using life cycle assessment tool. 

We applied this methodology to the comparison of the three most common dyeing processes of 

polyester, fibre which is widely used in the textile industry: 

Dyeing below 100°C with the help of carriers (dyeing with carriers)) 

High-temperature and pressure conditions dyeing (HT, HP dyeing) 

Continuous dyeing: padding – drying – fixing (Pad-therm dyeing) 

2. Methodology 

2.1. Goal and scope of the study 

In order to obtain the same colour and durability properties for the three dyeing processes, we 

performed laboratory tests and study influence of several parameters like amount of dye, temperature, 

time, etc. As a result, the functional unit chosen is to “dye 1 kg polyester fabric with a colour strength given 

by a K/S value 5 around 16,7 and good rubbing and washing durabilities (given by a 4/5 to 5/5 cotation)”. 

Quantify a dyeing process is difficult as the combinations used by dyers are numerous and different for 

each batch. There are many other combinations that could lead to this result. 

Contrary to a classical life cycle assessment, we focus on a single-stage life cycle: dyeing 

polyester fabric. 

2.2 Life cycle inventory 

Data of inventory for textile processes are often aggregated, missing, unclear, uncorresponding to 

the fonctional unit choosen or cannot be extrapolated to industrial scale in the case of data obtained from 

laboratory. In this study, we assigned the same degree of precision of data inventory for each process. 

2.3. Results 

The life cycle assessments are realized thanks to the software GaBi 4. The CML 2001 method 

(updated in November 09) is used to calculate the environmental impacts. 


150 

Global Warming 

Potential 


Potential 

100 

50 

0 

Energetic ressources 

Abiotic Depletion 

Acidification Potential 

Dyeing with carriers Pad-therm dyeing HT, HP dyeing 

5 K/S corresponds to a value characterising the colour strength of a sample depending on its spectral reflectance at a 

given wavelength 

- 89 -


FIG 1. Impact indicators of the 3 dyeing processes 

Figure 1 shows that Pad-therm process gets best results for all impact indicators. Dyeing 

continuous processes have the advantage of low water and chemicals consumptions. Energy consumption 

necessary for the 2 other processes is high due to the large amount of water heated. 

3. Discussions 

For this study, we developed a method to reveal what is the less impacting process. Apply life 

cycle assessment to textile dyeing processes has some limits. 

 

 

 

The results obtained are related to the functional unit, and can not be extrapolated to another K/S 

or another scale factor. 

Toxicity of carriers was not taken into account due to the lack of data. 

We have chosen three combinations among a multitude; the results would have been different with 

other recipes. 

4. Conclusion 

For the comparison of an innovative process with a standard one, a laboratory step is necessary to 

determine equivalent scenarios. The choosen functional unit depends on it. 

Life cycle assessment tool can also guide companies for the implementation of new processes or 

technologies. After obtaining results, an aspect of decision making occurs because the processes can lead 

to different results depending on the studied impacts. 

Impact indicators related to toxicity are difficult to take into account due to the lack of data and the 

non reliable calculation methods. However, we started a study aiming at substitute the traditional carriers 

which are toxic by nontoxic and biosourced molecules. Principles related to the substitution of molecules 

have been applied 

References 

[1] Eija Nieminen et al., EU COST Action 628: life cycle assessment (LCA) of textile products, ecoefficiency 

and definition of best available technology (BAT) of textile processing. Journal of Cleaner 

Production, 2007. 

[2] Wilhelm Schramm, Possibilities and limitations of a comparative assessment of process technologies 

from a cleaner production point of view. Journal of cleaner production, 1998. 

- 90 -


Evaluation environnementale comparative du bobinage des machines électriques au 

moyen de l’Analyse du cycle de vie 

W.Boughanmi 1, 2 , J.P.Manata 1, 2 , D.Roger 1, 2 , T.Jacq 3 , F.Streiff 4 

1 Univ. Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 

2 UArtois, LSEE, F-62400 Béthune, France 

3 EDF - R&D- Département THEMIS - R21, F-92141 Clamart Cedex, France 

4 ADEME – Département SEET- 20, Av Grésillé BP 90405, F-49004 Angers Cedex 01, France 

E-mail: mwalid.boughanmi@gmail.com, daniel-roger@univ-artois.fr 

Section du CNU de rattachement: Génie électrique – 63 

Mots clés : moteur électrique - impact environnemental - bobinage – ACV - vernis d’imprégnation. 

Résumé – 

L'article proposé décrit une étude ACV comparative portant sur deux types de bobinages destinés 

à des machines électriques et issus de deux technologies différentes. Un premier procédé, classique dans 

sa mise en œuvre, consiste, pour la réalisation de bobinages, à utiliser du fil émaillé dont l’isolant, à base 

de monomères, est déposé sur le fil en utilisant des solvants souvent nocifs. Les bobinages réalisés avec 

ce fil sont ensuite, le plus souvent, imprégnés par des vernis qui utilisent également des solvants. Le 

second et nouveau procédé de fabrication du fil émaillé est basé sur un procédé de polymérisation par 

U.V., sans solvants et qui permet également d’obtenir un fil thermo-adhérent, ce qui élimine l’imprégnation 

finale des bobinages. Cet article évalue l'impact environnemental global du bobinage d'une machine 

réalisée avec ce nouveau fil et le compare avec celui d'une machine fabriquée avec du fil classique en 

utilisant une démarche d'ACV. 

Introduction 

Chaque année, environ 30 millions de moteurs électriques nouveaux, de toutes tailles, sont 

vendus dans le monde; le nombre total de moteurs actuellement en service dans l'industrie, les 

infrastructures et les grands bâtiments est voisin de 300 millions. Ces moteurs utilisent de grandes 

quantités de fils émaillés pour réaliser leurs bobinages. Une amélioration, même faible, des performances 

énergétiques ou environnementales de chaque unité implique des gains environnementaux importants à 

l’échelle des très grandes quantités mises en jeu. La fabrication du fil émaillé est une opération complexe, 

énergétiquement coûteuse et relativement polluante ce qui présuppose des impacts environnementaux 

conséquents. Le procédé classique d’émaillage consiste à appliquer successivement de très fines 

couches de vernis sur le fil de cuivre [1]. Les résines sont des monomères en solution dans des solvants 

classés en produits nocifs ou cancérigènes (crésols, solvants aromatiques tel que le xylène, N méthyl 

pyrolidonne, …). La concentration de la résine dans les solvants se situe entre 15 et 40%, c’est à dire 

qu’environ 60% du produit utilisé s’évapore et doit être traité ce qui n’empêche pas une infime partie d’être 

rejetée directement dans l’atmosphère. De plus, la combustion de ces solvants génère naturellement 

beaucoup de CO2 dont on connaît l’incidence environnementale. Une solution alternative a été mise au 

point ces dernières années, elle est basée sur un processus de polymérisation par UV qui n’utilise aucun 

solvant. Cette nouvelle technologie permet également, de manière simple, d’ajouter au fil une surcouche 

de vernis thermo-adhérente. L’objectif étant de supprimer l’imprégnation ultérieure des bobinages par des 

vernis et d’autres solvants. Les propriétés électriques du nouveau fil polymérisé par UV ont été testées, 

elles répondent aux exigences de la norme IEC 60 317-8. L’objectif est donc d’évaluer et de comparer les 

impacts environnementaux du fil classique et du fil thermo-adhérent par une démarche d’analyse de cycle 

de vie (ACV). 

Evaluation environnementale comparative du bobinage 

L’éco-conception de produits et de matériaux est décrite dans la norme ISO 14044 qui propose 

notamment une définition de l’Analyse sur Cycle de Vie (ACV). Les critères d’évaluation de l’impact 

environnemental d’un produit sont nombreux, ils permettent des comparaisons quantitatives et 

qualitatives. Cette étude suit la méthode CML développée par l’université de Leiden (NL), en 1992, révisée 

en 2000. On retient dix indicateurs d’impact. Cette étude a été réalisée avec SIMAPRO pour l’aspect 

logiciel. La base de données utilisée est ECOINVENT version 2.2 qui possède des milliers de données 

relatives à des matériaux, processus, produits et énergies [2]. L’analyse comparative est faite en prenant 

pour exemple un moteur asynchrone triphasé de 10 kW existant. Le tableau 1 récapitule les différentes 

données utilisées relatives au fil et à son bobinage. En dehors des valeurs spécifiques du tableau 1, les 

autres données utilisées sont celles fournies par la base de donnée ECOINVENT, tant sur la phase de 

conception que sur la phase de fin de vie pour laquelle nous avons retenu le scénario de déchet standard 

français. Les polymères servant au revêtement du fil de cuivre pour la confection de fil émaillé, sont des 

isolants spécifiques dont les processus de fabrication hautement spécialisés. Ils ne figurent pas encore 

dans les bases de données qui récapitulent les impacts environnementaux des matériaux plus « grand 

public ». Nous avons néanmoins modélisé ces différents isolants en procédant par similitude chimique et 

en nous appuyant sur les données relatives aux constituants plus simples qui les composent. Les impacts 

environnementaux obtenus de cette manière sont évidemment approximatifs et certainement minorés par 

rapport à la réalité car nous négligeons le processus qui transforme ces éléments simples en résines 

prêtes à l’emploi. 

- 91 -


Données Bobinage classique et imprégnation Bobinage thermo adhérent 

Cuivre 3,91 kg 3,91 kg 

Email d’isolation 

43,57 g 46,68 g 

Solvants : 43,57×0,6/0,4 g 

0 Solvants 

Energie d’émaillage 1,05 × 3.91 KWh 0,883×3,91 KWh 

Collage du bobinage 

Résine de polyester 0,4×0,1×10 kg 

Polyamide 46 g 

Solvants 0,60×0,1×10 kg 

0 solvants 

Tableau 5 : Bobinage imprégné et bobinage thermo adhérent d’un moteur asynchrone de 10 kW 

Au final l’étude prend en compte le cuivre, sa transformation en fil, les quantités de résines 

constituant les différents isolants, les quantités de solvants utilisées, l’énergie nécessaire à la fabrication 

du fil émaillé et la fin de vie de tous ces éléments selon un scénario standard français proposé par 

SIMAPRO. La comparaison des impacts environnementaux entre un bobinage imprégné (fil classique) et 

un bobinage thermo adhérent (nouveau fil) d’un moteur électrique de 10 KW est illustrée par les figures 

1et 2. Les résultats sont représentés en pourcentage d’impacts. Les graphes sont présentés sous forme 

du radar qui donne une vue globale pour les 10 critères retenus (10 axes). Avec cette représentation, 

chaque gain rapproche le point du centre du graphique. 

Cumulative Demand 

Energie 

Ipcc on 100 years 


100 

80 

60 

40 

20 

Acidification 



Energie 



100 

80 

60 

40 

20 

Acidification 


Photochemical oxidation 

Ozone layer depletion 

(ODP) 



(ODP) 

Terrestrial ecotoxicity 

Human toxicity 



Fresh water aquatic 

ecotox. 

Bobinage classique 

Bobinage thermoadhérent 

Figure 1 : Comparaison des bobinages 


ecotox. 

Email classique 

Email thermoadhérent 

Figure 2 : Comparaison du processus d’émaillage 

Le nouveau bobinage (fil polymérisé UV et thermocollé) correspond à des impacts 

environnementaux plus faibles que celui du bobinage classique (fil polymérisé par chaleur en phase 

solvant et imprégné) (voir figure 1) et cette différence reste parfaitement visible même lorsque l’on tient 

compte du cuivre qui représente un coût environnementale élevé. Le procédé de thermo adhérence 

permet de réduire de 65% les émissions de gaz à effet de serre (IPCC) et de 70% la demande d’énergie 

globale par rapport à l’ancien procédé (voir figure 2). Sur tous les autres critères, le nouveau fil et la 

thermo adhérence sont également moins impactant. Les gains constatés tiennent pour l’essentiel à 

l’économie de vernis d’imprégnation et de solvant réalisée dans le cas du thermocollage. En deuxième 

place, vient le gain énergétique lié au nouveau processus d’émaillage. 

Conclusion 

Une évaluation comparative des impacts environnementaux d’un bobinage classique imprégné 

par des vernis en phase solvants et un nouveau bobinage réalisé avec un fil thermo adhérent (et donc 

sans phase postérieure d’imprégnation) a été effectuée. Cette évaluation est basée sur une analyse du 

cycle de vie à l’aide d’un logiciel et une base de données d’ACV (Simapro, Ecoinvent). Le bobinage 

thermo adhérent est beaucoup moins impactant que le bobinage imprégné compte tenu des gains réalisés 

en termes de résine et de solvants. Le nouveau bobinage garde un service équivalent au bobinage 

classique dans la plupart des applications industrielles sauf dans quelques applications spécifiques où les 

contraintes vibratoires sont fortes. 

Références 

[1] Boughanmi, W., Roger, D., Manata, J.P., Brudny, J.F., and Frezel, Ph.: ‘Analyse 

comparative de l’imprégnation du bobinage et de diverses solutions de thermocollage (Comparative 

analysis of the winding impregnation and a variety of thermo fusing solutions, in French)’. Confrege 

Conference, Toulouse, 2010, pp. 1-7 

[2] Ecoinvent. http://www.pre.nl/ecoinvent, accessed April 2010 

- 92 -


Comparative environmental assessment of the electrical machines winding using the Life 

cycle assessment 

W.Boughanmi 1, 2 , J.P.Manata 1, 2 , D.Roger 1, 2 , T.Jacq 3 , F.Streiff 4 

1 Univ. Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 

2 UArtois, LSEE, F-62400 Béthune, France 

3 EDF - R&D- THEMIS Department - R21, F-92141 Clamart Cedex, France 

4 ADEME - SEET Department - 20, Av Grésillé BP 90405, F-49004 Angers Cedex 01, France 

E-mail: mwalid.boughanmi@gmail.com, daniel-roger@univ-artois.fr 

Disciplinary section of the CNU: Electrical Engineering - 63 

Keywords: electrical motor – environmental impact – winding- LCA- impregnation varnishes. 

Abstract – 

The proposed article describes a comparative LCA study of the electrical machines winding 

resulting of two different technologies. The conventional process for realizing winding consists to use 

enameled wire with insulation based on monomer that deposited on the wire using solvents often harmful. 

The coils are made with this wire usually impregnated with varnishes that also use other solvents. The new 

manufacturing process for enameled wire is based on a UV polymerization process without solvent, also 

provides a thermo adherent composition for coil wire, which eliminates the final impregnation of the 

windings. This article assesses global environmental impact of the machine winding made with this new 

wire and compares it with that of a machine made with conventional wire using a LCA approach. 

Introduction 

Each year, approximately 30 million of new electric motors of all sizes, are sold worldwide, the total 

number of motors in the industry, infrastructure and large buildings is around 300 million. These motors 

use an enameled wire to realize its coils. An improvement even low of energy or environmental 

performance of each unit involves significant environmental benefits at the level of very large quantities 

associated. Enameled wire manufacture is a complex operation, energetically costly and relatively 

polluting, so this requires substantial environmental impacts. The conventional process of enameling 

consists of applying successive layers of very thin varnish on the copper wire [1]. The resins are 

monomers dissolved in solvents classified as harmful or carcinogenic products (cresols, aromatic solvents 

such as xylene, N-methyl pyrrolidone ...). The concentration of the resin in solvents is between 15 and 

40%, i.e. about 60% of the product used evaporates and must be treated which does not prevent a small 

part to be discharged directly in the atmosphere. In addition, the combustion of these solvents naturally 

generates a lot of CO2, which we know the environmental impact. An alternative solution has been 

developed in recent years; it is based on a UV polymerization process that uses no solvents. This new 

technology also allows a simple way to add an overlay over varnish-bonding. The aim is to remove the 

subsequent impregnation of the windings with varnish and other solvents. The electrical properties of new 

wire polymerized by UV were tested, they comply with requirements of IEC 60 317-8 standard. The 

purpose is to evaluate and compare the environmental impacts of conventional wire and thermo adherent 

wire using a life cycle assessment (LCA) approach. 

Comparative environmental assessment of the winding 

Eco-design of products and materials is described in ISO 14044 standard, which proposes a 

definition of life cycle analysis. The evaluation criteria of product environment impact are numerous, they 

provide quantitative and qualitative comparisons. This study follows the method developed by CML Leiden 

University (NL) in 1992, revised in 2000. Ten impact indicators are chosen. This study was carried out with 

SIMAPRO for the software side. The database used is version 2.2 of ECOINVENT which has several data 

on materials, processes, products and energies [2]. The comparative analysis is done using the example 

of an induction motor of 10 kW. Table 1 summarizes the different data used on the wire necessary for the 

winding. Except the specific values of table 1, other data used are those provided by the database 

ECOINVENT, both in the design phase as the end of life phase (for which a scenario of French waste 

standard was used).The materials used for coating copper wire in the manufacture of enameled wire, 

insulators are specific to highly specialized manufacturing process. They are not yet included in the 

databases that summarize the environmental impacts of materials more ‘’general public’’. Nevertheless, 

these insulators are modeled by a process of chemical similarity relying on data of simpler components 

that compose them. The environmental impact obtained in this way is obviously approximate and certainly 

minus from reality because the process that transforms these simples elements to resins ready for using is 

neglected. 

- 93 -


Data Conventional winding Thermo adherent winding 

Copper 3,91 kg 3,91 kg 

Enamel 

43,57 g 46,68 g 

insulation Solvents : 43,57×0,6/0,4 g 

0 Solvents 

Enamel energy 1,05 × 3.91 KWh 0,883×3,91 KWh 

Winding bonding 

polyester Resin 0,4×0,1×10 kg Polyamide 46 g 

Solvents 0,60×0,1×10 kg 

0 solvents 

Table 1: Impregnated and thermo adherent winding of an induction motor of 10 kW 

Finally the study considers the copper wire in its transformation, the quantities of different resins 

constituting the insulation, the amount of solvent used, the energy required for the manufacture of 

enameled wire and the end of life of all these elements according to a French standard scenario proposed 

by SIMAPRO. Comparison of environmental impacts between an impregnated coil (wire conventional) and 

a coil thermo adherent (new wire) for a 10 KW electric motor is illustrated in figure 1 and figure 2. The 

results are shown as a percentage of impacts. The graphs are presented as the radar form that provides 

an overview for the 10 criteria (10 lines). With this representation, each gain brings the point to the center 

of graph. 


Energie 


100 

80 

Acidification 


Energie 


100 

80 

Acidification 

60 

60 


40 

20 



40 

20 




(ODP) 



(ODP) 






ecotox. 

Conventional winding 

Thermoadherent winding 


ecotox. 

Conventional enamel 

Thermoadherent enamel 

Figure 1: Comparison of the windings 

Figure 2: Comparison of the enameling process 

The new coil (UV polymerized and thermo adherent wire) has lower environmental impacts than 

the conventional coil (wire polymerized by heat and solvent-impregnated) (see Figure 1) and this 

difference is clearly visible even when taking into account the copper that represents a high environmental 

cost. The process of thermo adherence reduces 65% in greenhouse gases missions (IPCC) and 70% of 

global energy demand over the old process (see Figure 2). On all other criteria, the new and the thermal 

adherence wire have lower impact. These gains are mostly recorded in the economy of impregnation 

varnish and solvent produced in the case of thermal bonding. In second place it comes from the energy 

gain related to the new enameling process. 

Conclusion 

A comparative environmental assessment of a conventional coil impregnated with varnish and 

dissolved in solvents with a new wire coil made with a thermo adherence wire (and thus without posterior 

phase impregnation) was performed. This assessment is based on an analysis of life cycle using software 

and a database of LCA (SimaPro, Ecoinvent). The thermo adherence winding is much less impacting than 

an impregnated winding considering the resin and solvents gains. The new winding keeps a similar service 

as a conventional winding in most of industrial applications, except in some specific applications where a 

vibratory stresses are strong. 

References 

[1] Boughanmi, W., Roger, D., Manata, J.P., Brudny, J.F., and Frezel, Ph.: ‘Analyse 

comparative de l’imprégnation du bobinage et de diverses solutions de thermocollage (Comparative 

analysis of the winding impregnation and a variety of thermo adherence solutions, in French)’. Confrege 

Conference, Toulouse, 2010, pp. 1-7 

[2] Ecoinvent. http://www.pre.nl/ecoinvent, accessed April 2010 

- 94 -


Développement d’une base de données adaptée à l’ACV simplifiée de produits textiles 

Marie de Saxcé 1,2,3 , Anne Perwuelz 2,3 , Besoa Rabenasolo 2,4 

1 Université Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 


3 ECLille, LM2O, 59000 Lille, France 

marie.desaxce@ensait.fr , anne.perwuelz@ensait.fr, besoa.rabenasolo@ensait.fr 

Section du CNU de rattachement:61/62 

Cet article présente d’abord les besoins spécifiques d’une base de données d’ACV textile, puis 

explique comment simplifier une analyse de cycle de vie et enfin donne quelques axes d’amélioration 

d’une telle base de données avec son interface. 

Mots clefs : ACV simplifiée, Bases de données, Outil/interface d’ACV de produits textile. 

1 Besoins spécifiques d’une base de données textile 

1.1 Méthode de développement d’Inventaire de cycle de vie (ICV) 

Avant le planning de collecte et la collecte des données, il faut définir les objectifs qualité [ 1 ] qui 

peuvent être : favoriser la collecte sur site pour une meilleure représentativité technologique, prévoir des 

procédés spécifiques par pays pour valider la représentativité géographique et rechercher des données 

publiées après 2000 pour obtenir une bonne représentativité temporelle. En effet, les progrès 

technologiques constants rendent rapidement obsolètes des techniques plus anciennes. Ainsi, les 

rendements en coton graine sont passé de 0,86 T/Ha en 1961 à 2,14 T/Ha en 2007 [ 2 ]. 

Les étapes suivantes décrivent la méthode générale de développement des ICV [3,4] : 

identification des procédés requis pour effectuer une modélisation attributionelle; collecter les données 

d’ICV : lister tous les intrants et extrants correspondants; modéliser le système sur le logiciel et le 

documenter conformément à ISO 14048, évaluer les résultats de l’ICV et faire valider l’ensemble. 

Parmi les ICV, EIME TEX et ELCD différencient la production de matière première, les procédés, 

la production d’énergie, les systèmes et les traitements en fin de vie. Le paragraphe suivant décrit les 

spécificités des ICV procédés. 

1.2 ICV de procédés 

Chaque procédé est identifié au sein d’une phase du cycle de vie : fabrication, distribution, 

utilisation, fin de vie. Pour chaque phase du cycle de vie, une méthode d’inventaire de cycle de vie 

différente est mise en place. 

Les méthodes suivies pour la création d’ICV en fabrication et en distribution sont expliquées. Les 

procédés de fabrication prennent en compte le type d’intrant, le flux de référence, les machines, le 

protocole d’utilisation de la machine, les émissions et le traitement de ces émissions. Pour chaque 

procédé de fabrication, les aspects les plus importants à considérer sont les frontières du système et 

l’unité fonctionnelle. Selon la méthode proposée par Duflou [ 5 ], l’architecture de la machine, les 

paramètres du procédé et tous les sous-procédés, avec leurs unités de production sont aussi identifiés et 

localisés dans la chaîne de machines. Les procédés de distribution, quand à eux, prennent en compte les 

distances parcourues, les moyens de transport (bateau, avion, camion), la masse et le volume du produit à 

transporter. 

2 Exemple de modélisation simplifiée du cycle de vie d’un textile 

2.1 Méthodologie de réalisation d’une ACV simplifiée 

Il existe deux approches différentes qui permettent de simplifier une analyse de cycle de vie. En 

premier lieu, se référer à un référentiel d’évaluation environnementale qui a pour but d’uniformiser et de 

simplifier la démarche ACV pour l’analyse d’un type de produit. Ils proposent des constantes de 

modélisation et précisent quelles données devront être spécifiques et quelles données pourront être 

génériques en fonction de leurs influences sur les résultats d’impacts. En deuxième lieu, la méthode de 

modélisation inhérente au logiciel ACV peut simplifier la procédure de modélisation du cycle de vie du 

produit. Sur EIME TEX Designer par exemple, l’utilisateur ne manipule pas les flux élémentaires associés 

1 B. Weidema, Data quality management for life cycle inventories-an example of using data quality 

indicators, Journal of Cleaner Production, 1996 

2 Secrétariat de la CNUCED d’après les données statistiques de la FAO (coton-graine) 

3 ILCD Handbook - Specific guide for Life Cycle Inventory data sets, European Commission & Joint Research Center, 

2010 

4 ISO 14044 : Environmental management – Life cycle analysis – Requirements and guidelines, Afnor 

certification, 2006 

5 J.R. Duflou, Unit process impact assessment for discrete part manufacturing: A state of the art, CIRP 

Journal of Manufacturing Science and Technology (2010), 2010 

- 95 -


au procédé sauf le flux de référence. De plus, la décomposition du produit en composants permet un gain 

de temps pour la modélisation de la phase de fabrication. 

2.2 Contraintes de modélisation 

Cependant, l’absence de manipulation des flux élémentaires dans les bases de données Intrants- 

Extrants empêchent l’utilisateur d’adapter l’ICV à ses besoins spécifiques. Ainsi, un système disponible 

incluant le traitement des eaux ne peut pas être utilisé pour représenter un système sans traitement des 

eaux. De plus, l’utilisation d’ICV agrégés introduit une incertitude dans l’ACV du textile. L’utilisation de 

certaines données d’ICV identiques pour modéliser la phase de fabrication de deux produits textiles 

différents peut donner des résultats similaires et rendre la différentiation des deux produits impossible. 

3 Axes d’optimisation et de simplification de cette méthodologie 

3.1 La classification des ICV comme moteur de recherche 

La complexité de la chaîne de fabrication et de distribution textile décrite pas Boufateh [ 6 ] 

nécessite une classification des ICV dans la bases de donnée. Les procédés de fabrication textile sont 

classés dans EIME-TEX en fonction de leurs caractéristiques et de leur place dans la chaîne : le flux de 

référence entrant par exemple (part 1.2). Cette classification facilite la modélisation du cycle de vie pour 

l’utilisateur. Par exemple : 

- si l’utilisateur choisit le coton comme matière première on peut envisager une présélection par le 

logiciel des procédés de filature fibres courtes pour le procédé suivant 

- si différents pays utilisent des machines et des procédés de traitement identiques, leurs mix 

énergétiques sont spécifiques au pays de production [ 7 ] 

-si la filature fibres longues se fait particulièrement en Chine et en Italie, la filature fibres courtes se 

fait particulièrement en Chine et en Inde [ 8 ]. 

Ainsi, une présélection chronologique, technologique ou géographique des procédés peut être 

faite. 

3.2 De la liste d’inputs outputs aux unités de procédés 

Pour introduire plus de flexibilité dans l’utilisation d’un ICV, les flux élémentaires ne devraient pas 

être présentés comme une liste d’inputs et outputs mais plutôt comme une liste d’unités de procédés 

(UPR). Ces UPR sont définis dans ISO 14040 comme les éléments les plus petits parmi les ICV pour 

lesquels une liste d’inputs et outputs sont quantifiés. 

3.3 Différentiation de deux produits similaires en modifiant le flux de référence 

Une collecte de données approfondie sur la durée de vie du produit ou la quantité de déchets 

générés sur le cycle de vie peut également permettre une différentiation significative de deux produits 

comme l’a montré Kalliala [ 9 ] et contrebalancer ainsi l’utilisation de données génériques dans la phase de 

production. 

3.4 Prise en compte de l’incertitude 

La représentativité technologique, géographique et temporelle d’un flux élémentaire peut être 

évaluée [10]. Et à partir de cette évaluation on peut mesurer l’incertitude géographique, technique ou 

temporelle de l’ICV correspondant. 

Les problématiques principales du développement d’une base de données ACV textile sont 

présentées et quelques solutions sont proposées pour permettre une meilleure compréhension de 

l’analyse du cycle de vie appliquée à ce secteur. 

6 I. Boufateh, et al., Optimization of environmental and social criteria in the textile supply chain: European state of the 

art and perspectives of research. International Conference on product lifecycle management, 2007 

7 International Energy Agency, 2008 

8 International Textile Manufacturers Federation, International textile machinery shipments statistics, 2010 

9 E. M. Kalliala, The Ecology of Textiles and Textile Services - A LCA Assessment Study on Best Available 

Applications and Technologies for Hotel Textile Production and Services, Tampere University Technology 

Publications 214, 1997, p. 117 

10 B.P. Weidema, M.S. Wesnaes, Data quality management for life cycle inventories - an example of using data quality 

indicators, Journal of cleaner prod. 4(3), 1997, pp.167-174 

- 96 -


Development of data base for simplified Life Cycle Assessment (LCA) of Textiles 

Marie de Saxcé 1,2,3, Anne Perwuelz 2,3, Besoa Rabenasolo 2,4 

1 Université Lille Nord de France, F-59000 Lille, France 


stenter3 ECLille, LM2O, 59000 Lille, France 

marie.desaxce@ensait.fr , anne.perwuelz@ensait.fr, besoa.rabenasolo@ensait.fr 

Section du CNU de rattachement:61/62 

Key words: Simplified life cycle assessment, Data base, Textile LCA Software/ Interface 

This paper first outlines the specific needs and requirements of such a database, then describes 

how the textile LCA can be simplified and finally focuses on eventual optimizations of a textile LCA 

software and database. 

1 Textile LCA database specific needs and requirements 

1.1 Methodology for the development of Life Cycle Inventory (LCI) data sets 

Prior to collection and collection planning, quality goals should be defined [11] such as: prefer on 

site collection with regard to technical representativeness, ensure geographical representativeness with 

country specific processes, do not collect data before 2000 to obtain a good temporal representativeness. 

Indeed, the constant technological progress quickly makes old technologies obsolete. For instance cotton 

seed yields increased from 0,86 T/Ha in 1961 to 2,14 T/Ha in 2007 [12]. 

The following steps describe a general LCI data set development method [13,14]: identify 

processes in attributional modelling; collect unit process LCI data: list all input and output flows related to 

the activity considered; model the system in the software and document it according to ISO 14048, 

calculate LCI results and validate. 

Among all the LCI data sets, EIME–TEX and ILCD databases differentiate: “materials production”, 

“processes”, “end of life treatments”, “energy carriers and technologies” and “systems”. The next 

paragraph describes the specificities of process LCI data sets. 

1.2 LCI data sets of processes 

All processes are identified within a life cycle phase: manufacturing, distribution, use or end of life. 

For each life cycle step a different inventory methodology must be applied. Manufacturing and distribution 

specificities are outlined in the following. 

Manufacturing processes take into account: the type of input, the reference flow characteristics, 

the machinery used, the specific treatment protocol e.g. chemical auxiliaries and processing time, the 

outputs and the treatment of these outputs e.g. water emissions or wastes. For each process in the 

manufacturing, the most important parts of the scope definition to be considered are the system 

boundaries and the functional unit. And in accordance with Duflou [15] the machine tool architecture and 

process parameters are also investigated; and all sub-processes, including sub-units, are identified and 

located within the machine tool. 

On the other hand, distribution processes take into account: distances, means of transportations 

(boat, plane, and truck), mass and volume of goods transported. 

2 Simplified Textile life cycle modelling on software 

2.1 Methodology for simplified life cycle assessment of textiles 

There are two different approaches to simplify the textile life cycle modelling. First, refer to different 

Product Category Rules (PCR) for Environmental textile Product Declarations (EPD). They aim at 

standardizing and simplifying the modelling of a specific product. They provide modelling constants and 

specify which environmental data must be specific and which ones can be generic according to their 

respective influences on LCIA results. Second, the LCA software methodology can also simplify the life 

cycle modelling procedure. EIME TEX Designer method for instance does not require the manipulation of 

11 B. Weidema, Data quality management for life cycle inventories-an example of using data quality 

indicators, Journal of Cleaner Production, 1996 

12 Secrétariat de la CNUCED d’après les données statistiques de la FAO (coton-graine) 

13 ILCD Handbook - Specific guide for Life Cycle Inventory data sets, European Commission & Joint Research Center, 

2010 

14 ISO 14044 : Environmental management – Life cycle analysis – Requirements and guidelines, Afnor 

certification, 2006 

15 J.R. Duflou, Unit process impact assessment for discrete part manufacturing: A state of the art, CIRP 

Journal of Manufacturing Science and Technology (2010), 2010 

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elementary flows other than the reference flow. And the breaking down of the product into already made 

components (systems LCI data sets) saves time during the modelling of the manufacturing step. 

2.2 Modelling constraints 

However, the absence of elementary flows manipulation in IO-databases prevents the database 

user from adapting the system environmental impact to his specific product data. For instance, a system 

including treatment of water emissions cannot be used when there is no water treatment. What is more, 

the use of black box unit processes (relatively aggregated systems) introduces consequent uncertainties in 

the textile product LCA. Also, the use of identical generic data to model the manufacturing phase of two 

different textile products leads to similar LCIA results and incapacitate appropriate differentiation. 

3 Areas of optimization and simplification of the modelling step 

3.1 LCI data sets classification as a search engine tool 

The complexity of the textile manufacturing and supply chain described by Boufateh [ 16 ] 

necessitates a classification of processes and systems in the database. Manufacturing processes are 

classified in EIME TEX according to their characteristics and their chronology (part 1.2). This classification 

is supposed to facilitate the life cycle modelling for the user. For instance: 

- if the user selects cotton as a raw material, the ensuing spinning process is necessarily for short fibres. 

Eventually the software will automatically remove from the list of ensuing available processes the long 

fibres spinning and the filament spinning processes. 

- different countries may use similar machines and treatment protocols, but their energetic mix are country 

specific [ 17 ] 

- if long fibres spinning occurs mainly in China and Italy, short fibres spinning occurs in China and India 

[ 18 ]. 

Thus, technological, chronological and geographical pre-selection can be considered. 

3.2 From Inputs Outputs (IO) list to Unit of process 

In order to introduce more flexibility in the use of a life cycle inventory data set, the elementary 

flows should not be presented in an IO list but should consist in a unit of process (UPR) list. UPR are 

defined in ISO14040 as smallest element considered in the life cycle inventory analysis for which input and 

output data are quantified. 

3.3 Differentiate two similar products by characterising the reference flow 

A thorough data collection on the products lifetime or waste production may also allow significant 

differentiation between two products as shown by Kallilala [ 19 ] and thus balance the use of generic data in 

the manufacturing phase. 

3.4 Integration of uncertainty 

The technical, geographical and temporal representativeness for each elementary flow in a LCI 

data set can be assessed [20]. And from this assessment, the textile system modelling technical, 

geographical and temporal uncertainty can be measured. 

The main issues regarding the development of textile LCI data sets are outlined and some 

solutions are presented thus providing a better understanding of textile LCA to the practitioner. 

16 I. Boufateh, et al., Optimization of environmental and social criteria in the textile supply chain: European state of the 

art and perspectives of research. International Conference on product lifecycle management, 2007 

17 International Energy Agency, 2008 

18 International Textile Manufacturers Federation, International textile machinery shipments statistics, 2010 

19 E. M. Kalliala, The Ecology of Textiles and Textile Services - A LCA Assessment Study on Best 

Available Applications and Technologies for Hotel Textile Production and Services, Tampere University 

Technology Publications 214, 1997, p. 117 

20 B.P. Weidema, M.S. Wesnaes, Data quality management for life cycle inventories - an example of using data quality 

indicators, Journal of cleaner prod. 4(3), 1997, pp.167-174 

- 98 -


Evaluation environnementale du traitement des déchets d’équipements électriques et 

électroniques par analyse du cycle de vie : cas du frigidaire 

S. Belboom*, R. Renzoni*, X. Deleu**, J-M. Digneffe***, A. Léonard* 

* Laboratoire de Génie Chimique – Procédés et Développement durable, Université de Liège 

Allée de la Chimie 3, 4000 Liège, Belgique 

** 

Van Gansewinkel, Région Wallonie – Rue de Manage 61, 7181 Familleureux, Belgique 

*** Intradel, Port de Herstal – Pré Wigi, 4040 Herstal, Belgique 

sbelboom@ulg.ac.be; r.renzoni@ulg.ac.be; xavier.deleu@vangansewinkel.com; 

Jean-marc.digneffe@intradel.be ; a.leonard@ulg.ac.be 

Mots clés: Analyse du cycle de vie (ACV) – DEEE – Frigidaires – ReCiPe – Réfrigérant 

Introduction 

La quantité des déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) regroupant les 

ordinateurs, les électro-ménagers et les frigidaires achetés et recyclés chaque année par un habitant 

européen ne cesse d’augmenter. Leur collecte, traitement et valorisation sont des pratiques assez 

récentes dans la plupart des pays européens qui permettent la réutilisation de matières premières ainsi 

que la diminution d’impacts environnementaux, essentiellement ceux concernant la couche d’ozone, le 

changement climatique et les ressources fossiles. 

Matériel et méthode 

Cette étude est basée sur l’analyse du cycle de vie du traitement et de la valorisation des 

frigidaires. Deux scénarios ont été envisagés à savoir la situation avant la collecte des frigidaires et la 

situation belge actuelle où tous les réfrigérateurs nationaux sont traités à Liège. Avant le traitement des 

DEEE, les frigidaires étaient collectés par des ferrailleurs afin de récupérer les métaux. Les autres parties 

étaient envoyées en décharge et les fluides réfrigérants émis à l’air libre. Le scénario actuel comprend le 

démantèlement des frigidaires, le tri des matières premières, le recyclage du plastique, du verre et des 

métaux ainsi que l’incinération du fluide réfrigérant. 

Le Tableau 1 présente la composition moyenne d’un frigidaire [1] prise en compte pour 

l’estimation des impacts environnementaux. Cette étude est basée sur la quantité globale des frigidaires 

récupérés en 2009 en Belgique, c’est-à-dire environ 7000 tonnes. 

Compositio 

n 

% massique 

Al Cu Fe 

2,42 

% 

0,13 

% 

42,35 

% 

Plastique 

s 

16,84% 

PUR 

11,15 

% 

R11- 

R12 

0,39% 

Huile Compresseu 

r 

0,30 

% 

Tableau 6: Composition moyenne d’un frigidaire 

Câble 

s 

21,70% 0,10% 0,50 

% 

Verre Autre 

s 

0,90% 

Les étapes du premier scenario sans aucun traitement sont i) le recyclage des métaux (aluminium, 

cuivre et fer); ii) les émissions des réfrigérants à l’atmosphère et l’huile polluant les sols ; iii) la mise en 

décharge des composants restants. Les étapes pour le scénario actuel sont i) le recyclage des plastiques, 

du verre et des métaux ; ii) les consommations de matières et d’énergie nécessaires pour le traitement ; iii) 

l’incinération des réfrigérants R11(CCl 3 F)-R12(CCl 2 F 2 ) responsables de la destruction de la couche 

d’ozone et de l’augmentation de l’effet de serre. 

Cette étude a été réalisée suivant les normes ISO 14040 [2] et 14044 [3] à l’aide de la méthode 

ReCiPe [4] pour évaluer les impacts environnementaux. Les données techniques ont été fournies par Van 

Gansewinkel [5]; les bases de données ecoinvent [6] ainsi que la littérature scientifique ont été consultées 

afin de rassembler toutes les données nécessaires à l’inventaire de l’étude. 

Résultats et discussion 

- Principaux résultats 

La Figure 1 montre les résultats de normalisation pour les deux scenarios concernant 10 des 18 

catégories d’impact considérées par la méthode ReCiPe, en utilisant la perspective hiérarchiste. Les 

autres catégories n’ont pas été utilisées à cause du manque de données pour l’occupation des sols ou les 

radiations ionisantes. Ce graphique permet de mettre en évidence l’importance de chaque catégorie par 

rapport à la référence. Le changement climatique, la diminution de la couche d’ozone et des ressources 

fossiles sont les trois catégories présentant l’impact le plus important pour l’ancien scénario. Avec 

traitement et valorisation des frigidaires, ces impacts sont clairement réduits, surtout dû à la capture et 

l’incinération des réfrigérants qui avant, étaient émis à l’air libre. 

Les émissions de réfrigérants dans l’atmosphère amenaient de forts impacts pour les catégories 

changement climatique et diminution de la couche d’ozone avant traitement. L’incinération contrôlée et la 

- 99 -


mise en décharge limitée permettent de réduire les émissions cancérigènes ainsi que celles responsables 

de la diminution de la couche d’ozone et du changement climatique. 

FIG. 19: Impacts environnementaux normalisés avec ou sans traitement des frigidaires 

- Étapes importantes 

Pour l’ancien scenario sans aucun traitement, l’étape ii) concernant l’émission des réfrigérants et 

des huiles entraîne la plus grande partie de l’impact suivie par la mise en décharge. La récupération des 

métaux permet un gain environnemental et réduit le score global pour les deux scénarios. Pour le second 

scénario, le recyclage des matières premières comme le plastique, le verre et les métaux amène un 

bénéfice important. L’incinération des réfrigérants évite la quasi-totalité de leur émission, réduisant leur 

impact sur la couche d’ozone. Les consommations de matière et d’énergie entrainent un impact largement 

compensé par les autres gains obtenus. 

Conclusions 

Ces résultats montrent la valeur de la collecte et de la valorisation des frigidaires, surtout les 

anciens contenant des réfrigérants bannis par le protocole de Montréal. L’incinération de ces polluants 

permet de réduire les impacts sur le changement climatique et sur la couche d’ozone. 

Références 

[1] Van Gansewinkel, Average composition of a fridge, 2010. 

[2] ISO(2006). ISO 14040 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes et 

cadre, ISO. 

[3] ISO(2006). ISO 14044 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Exigences et ligens 

directrices, ISO. 

[4] Goedkoop, M., R. Heijungs, et al. (2009). ReCiPe 2008 - A life cycle impact assessment method which 

comprises harmonised category indicators at the midpoint and the endpoint level. Ruimte en Milieu. 

[5] Van Gansewinkel, Energy and material consumptions, 2010. 

[6] ecoinvent Centre (2010). The life cycle inventory data version 2.2. , Swiss Center for Life Cycle 

Inventories. 

Remerciements – Les auteurs remercient Van Gansewinkel et Intradel pour leur collaboration et leur 

disponibilité lors de la réalisation de cette étude. 

- 100 -


Electrical waste management effects on environment using life cycle assessment 

methodology: the fridge case study 

S. Belboom * , R. Renzoni * , X. Deleu ** , J-M. Digneffe *** and A. Léonard * 

* Department of Chemical Engineering, Processes and Sustainable Development, University of Liège, 3 

Allée de la Chimie, 4000 Liège, Belgium 

** Van Gansewinkel, Région Wallonie, Rue de Manage 61, 7181 Familleureux, Belgium 

*** Intradel, Port de Herstal - Pré Wigi, 4040 Herstal, Belgium 

sbelboom@ulg.ac.be; r.renzoni@ulg.ac.be; xavier.deleu@vangansewinkel.com; 

Jean-marc.digneffe@intradel.be ; a.leonard@ulg.ac.be 

Key words: Life Cycle Assessment (LCA) – WEEE – Fridges – ReCiPe – Refrigerant 

Introduction 

The quantity of “waste electronic and electrical equipment” (WEEE), comprising computers, hi-fi 

systems, freezers, fridges, etc., sold and thrown away by an average European inhabitant has been 

continuously increasing over the years. Recovery, treatment and valorization of these waste is only put in 

practice for few years in most of European countries. These operations permit the reuse of materials and 

the decrease of environmental impacts essentially for climate change, ozone layer and fossil fuel depletion 

categories. 

Materials and methods 

This study is based on WEEE life cycle assessment and more particularly on treatment and 

valorization of fridges and freezers. Two scenarios were envisaged: situation before fridge collection and 

the Belgian current situation for which all national fridges are treated in Liège. Before WEEE treatment, 

fridges were collected by scrap dealers to recover metals. Other parts were sent to landfill and refrigerant 

was released to the atmosphere. The current scenario includes fridges dismantling, grinding, primary 

materials sorting, glass, plastic and metals recycling, and refrigerant incineration. 

Table 1 indicates the average fridge composition [1] taken into account for environmental impacts 

estimation. The study is based on the global mass of recovered fridges in 2009 in Belgium, i.e. about 7000 

tons. 

Composition Al Cu Fe 

Mass 

percentage 

2,42 

% 

0,13 

% 

42,35 

% 

Plastic 

s 

PUR 

16,84% 11,15 

% 

- 101 - 

R11- 

R12 

0,39% 

Oil 

0,30 

% 

Table 7: Fridge average composition 

Compresso 

r 

Cable 

s 

21,70% 0,10% 0,50 

% 

Glass Other 

s 

0,90% 

Steps for the first scenario without any treatment are i) metals recycling (aluminum, copper and 

iron); ii) emissions of refrigerants into the atmosphere and of oil into the soils; iii) landfilling of the remaining 

parts. Considered steps for the current scenario are i) recycling of plastics, glass and metals; ii) energy 

and material consumptions of the treatment facilities; iii) R11 (CCl 3 F)-R12 (CCl 2 F 2 ) refrigerants 

incineration, responsible for the ozone layer depletion and the greenhouse gas effect. 

The study was made in accordance with ISO standards 14040 [2] and 14044 [3] using the ReCiPe 

[4] methodology to evaluate environmental impacts. Technical data were provided by Van Gansewinkel [5]; 

ecoinvent databases [6] and scientific literature were also used to get all the necessary data. 

Results and discussion 

Main results 

Figure 1 shows standardization results of both scenarios for 10 out of the 18 impact categories 

considered by the ReCiPe methodology, with the hierarchist endpoint perspective. The other categories 

were not used due to data deficiency such as for land occupation or ionizing radiation. This graph permits 

to highlight the importance of each category compared with the standard reference. Climate change, 

ozone depletion and fossil depletion are the three categories showing the most important environmental 

impact for the scenario without any treatment. With treatment and valorization of fridges these impacts are 

clearly reduced especially due to the capture and incineration of refrigerants which used to be released to 

the atmosphere. 

Refrigerant (R11 – R12) emissions into the atmosphere led to high impacts in climate change and 

ozone depletion categories in the old method. Controlled incineration and limited landfill can significantly 

reduce carcinogenic emissions and emissions responsible for the ozone layer depletion and climate 

change.

Climate change Human 

Health 

Ozone depletion 


Photochemical oxidant 

formation 

Particulate matter formation 

Climate change Ecosystems 

Terrestrial acidification 


Mineral depletion 

Fossil depletion 


14000 

12000 

10000 

8000 

6000 

4000 

2000 

0 

-2000 

-4000 

Standardization - ReCiPe Endpoint 

Without any treatment 

With treatment and valorization 

FIG. 1: Comparison of standardized environmental impacts with or without treatment of fridges 

Important steps 

For the old scenario without any treatment, step ii) concerning release of refrigerants and oil 

participates the most to the environmental impact followed by the landfilling. Metals recovery permits an 

environmental gain and reduces the global score for both scenarios. About the treatment and valorization 

scenario, the recycling of different materials such as plastics, glass or metals leads to a negative, i.e. 

beneficial, impact. Incineration of refrigerants avoids quite totally their emissions into the air, reducing their 

impact on the ozone layer. Energy and material consumptions exert a positive impact which is 

compensated by the other environmental benefits. 

Conclusions 

Results of this study prove the importance of collecting and valorizing fridges especially for old 

fridges containing refrigerants banned by the Montreal Protocol. Recovery and incineration of these 

pollutants permit to greatly reduce climate change and ozone depletion impacts. 

References 

[1] Van Gansewinkel, Average composition of a fridge, 2010. 

[2] ISO(2006). ISO 14040 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes et 

cadre, ISO. 

[3] ISO(2006). ISO 14044 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Exigences et ligens 

directrices, ISO. 

[4] Goedkoop, M., R. Heijungs, et al. (2009). ReCiPe 2008 - A life cycle impact assessment method which 

comprises harmonised category indicators at the midpoint and the endpoint level. Ruimte en Milieu. 

[5] Van Gansewinkel, Energy and material consumptions, 2010. 

[6] ecoinvent Centre (2010). The life cycle inventory data version 2.2. , Swiss Center for Life Cycle 

Inventories. 

Acknowledgement - The authors thank Van Gansewinkel and Intradel for their collaboration and avalaibility 

in this study. 

- 102 -


LCA as a part of product design of equipment used in the fish processing industry, 

A product developer’s perspective. 

Abstract: 

Eirin Bar 

SINTEF Fisheries and Aquaculture, 

Norwegian University of Science and Technology (NTNU) 

Address 

Richard Birkelands vei 2b, 

7491Trondheim, NORWAY 

eirin.bar@sintef.no 

This study presents the experience with the use of a simplified LCA tool in the early phase of a 

product development process. It concludes that although a simplified LCA can be used to gather important 

knowledge, sharing it both with the team and the customer is crucial in order to effectively integrate this 

knowledge in the product development process. 

Introduction 

It is commonly accepted that Life Cycle Assessment is a successful tool in order to evaluate 

environmental performance of products yet the use of LCA in product development (PD) is not a straight 

forward procedure. The use of simplified LCA in a design phase of a product development process can be 

an effective tool to enhance eco effectively, given the condition that the goal and scope of the LCA study 

are selected in conformity with a specific need and implemented in a conscious and reflective manner.[1] 

But, without knowledge about why and how environmental concerns should be integrated into a product, 

other requirements will be perceived as more important and take precedence. 

It is stated that the tools in Eco Design are not as important as specification and goal setting early 

in the development phase. [2] But without knowledge on environmental performance of the product it 

becomes difficult to aim at environmentally beneficial solutions. The design paradox as shown in figure 1 

indicates the need for knowledge in early PD phases. The possibility of improving the eco efficiency of a 

product rapidly declines as the PD process progress. The purpose of an LCA is to enable the user to 

make a judgment on environmental performance.[1] The use of a simplified LCA as a tool to identify 

environmental hotspots by analyzing product concepts and similar existing solutions will give more 

knowledge early in the PD process when there is a high degree of freedom and possibility of affecting the 

eco efficiency of the end product. 

Figure The design paradox in relation to eco efficiency (Inspierd by M. Lindahl) 

- 103 -


Case study: Simplified LCA as a design tool for developing fish processing machinery 

The simplified LCA study as a tool to identify environmental hotspots was used in the early phase 

of a PD process of new fish processing machinery. The study was conducted by one member of the 

design team who had previous experience with LCA and a background in mechanical engineering. The 

inventory analysis was based upon similar existing machinery with the same function as the intended new 

product being developed. The work was done in parallel with the PD process, and the results were 

communicated back to the team. There were no external driver for the use of design for environment 

methods or tools, and no formal requirements of environmental performance that the new machinery had 

to comply with apart from the CE approval. 

Findings 

In this case study, the need to understand contextual aspects in order to develop and implement 

useful design tools based upon LCA methodology became clear. Although the use of a simplified LCA 

showed promising results, the lack of external drivers for eco design made it harder to justify the use of 

resources within this area in the PD process. The case study concludes that environmental agitators and 

trained designers need to be the drivers of design for environment methodology and LCA based design 

tools, by proving and communicating the benefits from using such tools in practice. To avoid this becoming 

an uphill battle, environmental agitators in a design group need to be both legitimate and credible. The 

empowerment and integration of environmental agitators in a design group need to be done seamlessly 

with the knowledge and information shared throughout the whole product development process to gain the 

most benefit from the utilized methods and tools, to ensure system thinking and avoid end of pipe 

solutions. 

References 

[1] D. Millet, L. Bistagnino, C. Lanzavecchia, R. Camous, and T. Poldma, “Does the potential of the 

use of LCA match the design team needs?,” Journal of Cleaner Production, vol. 15, no. 4, pp. 335-346, 

2007. 

[2] R. Karlsson and C. Luttropp, “EcoDesign: what’s happening? An overview of the subject area of 

EcoDesign and of the papers in this special issue,” Journal of Cleaner Production, vol. 14, no. 15-16, pp. 

1291-1298, 2006. 

- 104 -


Sustainability aspects of plastic pipe systems for building applications: 

the environmental pillar 

Carolin Spirinckx*, SÁndor Áranyi**, Katrien Boonen*, Karolien Peeters*, Ive Vanderreydt*, An 

Vercalsteren * 

* VITO – Flemish institute for technological research- Boeretang 200, B-2400 Mol, Belgium 

** TEPPFA – The European Plastic Pipes and Fittings Association - Avenue de Cortenbergh 71, B-1000 Brussels, Belgium 

carolin.spirinckx@vito.be; aranyi@teppfa.org; katrien.boonen@vito.be; karolien.peeters@vito.be; ive.vanderreydt@vito.be; 

an.vercalsteren@vito.be 

Introduction 

With the clearly recognised needs of developing ever more sustainable built environments, The 

European Plastics Pipes and Fittings Associations (TEPPFA) has set up a project together with the 

Flemish Institute for Technological Research (VITO), in order to determine the integral environmental 

impacts that are encountered during the life-span of particular plastic pipe system applications. A life cycle 

assessment (LCA) from cradle-to-grave is the best suited instrument to objectively analyse the potential 

environmental impacts and credits of these applications. The present paper focuses on two systems, a 

system based on crosslinked polyethylene (PEX) pipes used in a typical hot and cold water network in an 

apartment (plumbing application) and a unplasticized polyvinylchloride (PVC-U) pipe system for sewer 

applications installed in a trench. 

LCA framework 

It was required to prepare the cradle-to-grave LCAs consistent with the ISO 14040 and ISO 14044 

series of standards (ISO, 2006). For both systems comprehensive and reliable information regarding the 

environmental performance has been collected and assessed and functional units were defined. 

Everything was done in close consultation with TEPPFA experts and TEPPFA member companies. 

TEPPFA member companies represent more than 50% of the European market for extruded plastic pipes 

and therefore Europe in the period 2000-2008 is considered as the geographical and time coverage for the 

data provided. The function of the PEX hot & cold water pipe system was to supply a typical residential 

single family apartment with hot and cold drinking water. The functional unit was therefore defined as: “the 

pressure supply and transport of hot and cold drinking water, from the entrance of a well-defined 

apartment (100 m² apartment: bathroom, separate WC, kitchen and washroom) to the tap, over a 

reference service life time of 50 years, calculated per year”. The function of the PVC-U pipe system for a 

sewer application installed in a trench was to transport (gravity discharge) a certain amount of sewage 

from the entrance of a public sewer system to the entrance of the waste water treatment plant. The 

functional unit was defined as: “the below ground gravity transportation of sewage over a distance of 100 

meters by a typical public sewer system from the collection point to the entrance of the waste treatment 

plant, over a reference service life time of 100 years, calculated per year”. 

Results of the life cycle impact assessment (LCIA) and conclusions 

The use of raw materials, energy consumption, water consumption, emissions and waste were 

converted into a contribution to 6 environmental impact categories based on the CEN TC 350 framework 

and more specifically the prEN 15804 (CEN TC 350 draft framework documents, 2008 – 2009). The results 

of the LCIA are shown in Figure 1 and Figure 2, in which the environmental themes (environmental impact 

categories) are presented, describing the environmental profile of the functional unit in relation to each life 

cycle phase. Analysis of the environmental profile of the PEX Hot & Cold water pipe system shows that the 

highest environmental burden is caused by the product stage. A more detailed analysis shows that 

production of the raw materials for the PEX pipes (high density polyethylene base resin) and the 

production of the plastic fittings make the greatest contribution. Analysis of the environmental profile of the 

PVC-U pipe sewage system shows that most environmental burden is caused by the production of the 

PVC-U raw materials for the pipes and during the installation in the trench (mainly caused by excavating 

operations). 

- 105 -

Relative contribution of different life cycle phases (%) 

Relative contribution of different life cycle phases (%) 


100% 

EoL of PEX pipe system 

(after 50 years of service 

life time of apartment) 

80% 

Transport of PEX pipe 

system to EoL (after 50 

years of service life time 

apartment) 

Maintenance of PEX pipe 

system 

60% 

Operational use of PEX 

pipe system 

Installation of PEX pipe 

system in apartment 

40% 

20% 

Transport of complete 

PEX pipe system to 

building site (apartment) 

Production of brass 

fittings 

Production of PPSU 

fittings 

0% 

Extrusion PEX (pipes) 

-20% 

Environmental impact categories 

Transport of raw 

materials for PEX pipe to 

converter 

Production raw materials 

for PEX pipes 

Figure 1 Environmental profile of the PEX pipe system for hot and cold water supply 

100% 

EoL treatment PVC pipe 

system (after 100 years of 

service life time) 

80% 

Transport of PVC pipe 

system to EoL (after 100 

years of service life time) 

Maintenance of PVC pipe 

system 

Operational use of PVC 

pipe system 

60% 

Installation of PVC pipe 

system 

Transport of complete 

PVC pipe system to trench 

40% 

Production of PP 

manholes 

Production of SBR sealing 

rings 

20% 

Injection moulding PVC 

(fittings) 

Transport of raw materials 

for PVC fittings to 

converter 

0% 


for PVC fittings 

Extrusion PVC (pipes) 

-20% 

Transport of raw materials 

for PVC pipe to converter 

Figure 2 Environmental profile of the PVC-U solid wall sewer pipe system 

The study overall has provided a comprehensive “cradle-to-grave” LCA for a typical plumbing system and a 

typical sewer system. A large amount of data has been used as input to the study and extensive calculations of 

environmental impacts have been generated. 

References 

Environmental impact categories 


for PVC pipes 

CEN TC 350 draft framework documents, 2008 – 2009. prEN 15804: Sustainability of construction works – 

Environmental product declarations – core rules for the product category of construction products (draft, 

2008); prEN 15942: Sustainability of construction works – Environmental product declarations – 

Communication format – Business to Business (draft, April 2009). 

ISO, 2006. ISO 14040, Environmental management – Life cycle assessment – Principles and framework; 

ISO 14044, Environmental management – Life cycle assessment – Requirements and guidelines. 

- 106 -


Integrating LCA into Product Design 

Finding creative ways of engaging designers with life cycle thinking and eco-design 

Leyla Acaroglu*, Tim Grant** and Monique Ladds*** 

*RMIT University and Eco Innovators, Suite 12, Level 11, 125 Swanston Street Melbourne, 3000, Australia 

**Life Cycle Strategies, Suite 12, Level 11, 125 Swanston Street Melbourne, 3000, Australia 

***Monique Ladds, RMIT University, Building 251 Level 2 Room 53, Plenty Rd Bundoora East Campus VIC 3083 

Leyla@ecoinnovators.com.au, tim@lifecycles.com.au, Monique.ladds@rmit.edu.au 

Key words: eco-design, life cycle thinking, new media education, LCA education, teaching methods 


LCA is a powerful and effective tool for assessing the whole of life environmental impacts of a 

product, system or service, however there is still progress to be made in the application and uptake of LCA 

within the design and product development communities (Sherwin, 2004; Telenko, Seepersad & Webber 

2008). Whilst LCA has advanced in the technical area substantially over the past 20 years, communicating 

LCA results, principals and learning’s to people involved in product design and development has been 

substantially lacking (Acaroglu, Ladds & Grant 2011; Boks 2006; Fargnoli & Kimura 2006). Barriers to the 

uptake of LCA include the time consuming nature and level of technical complexity required to conduct an 

assessment as discussed by Eisenhard (2000) and Telenko (2008). 

A key opportunity for increasing awareness and capacity is within higher education in design. To 

address this the ‘Secret Life of Things’ (SLOT) project was developed by Eco Innovators to create an 

innovative multimedia based approach to educating designers and the public about the concepts and 

practice of life cycle thinking and eco-design in product development. 

This paper will present the SLOT LCA animation project, learning objectives and the outcomes of 

the research evaluating the effectiveness of new media as a form of engagement with design students in 

increasing their understanding of key LCA and eco-design concepts from an Australian context. 

2. The Secret Life of Things Animation Project 

The Secret Life of Things project is a series of freely available online e-learning resources used for 

inspiring and engaging students with life cycle thinking, eco-design and sustainability in production and 

consumption. The project is focused around a series of short animation videos (one has been developed 

to date) that address different issues in product design, development and consumption. The animations 

are targeted at Generation Y viewers and use humour and pro-active approaches to engage the viewer 

with environmental issues and impacts of everyday objects. 

In combination with the animation there are fifteen e-resources including games, case studies, fact 

sheets and class exercises, covering topics such as eco-design strategies, life cycle thinking, and product 

stewardship. The animation and e-resources can be accessed for free from the website 

www.thesecretlifeofthings.com which has been developed as a resources hub for teachers and students. 

The main objective of the project is to assist with infusing sustainable design into the curriculum of higher 

education settings so that sustainability becomes an inherent part, not an ‘add on’ to the design process 

for future designers. 

The first SLOT animation, ‘Life Pscycle-ology’, is about exploring the life cycle based 

environmental impacts associated with everyday consumer products, and in this case a mobile phone. The 

animation was designed to leave the viewer with an interest and knowledge of the life cycle stages that a 

product goes through and result in an increased awareness of eco-design solutions – in this case design 

for disassembly and design for longevity. This is presented in a humours story, whereby the environmental 

information is wrapped up in a narrative. In this short animation we meet Eric who is an unhappy mobile 

phone, he seeks therapy after his owner abandons him in favour of a new model. The five minute 

animation goes through the life cycle stages of Eric’s past (in the form of past life regression therapy) and 

provides some of the solutions that could be engaged with from a design and consumer perspective to 

reduce and alleviate theses impacts. 

2.2 Project Evaluation 

Industrial design programs in six universities across Australia participated in a trial of the SLOT 

project. 257 students participated in the research, completing an initial survey at the start of the semester 

questioning their opinions and activities towards environmental issues, design responsibility and their level 

of understanding of key eco-design terms. A follow up survey was conducted at the end of semester with 

100 of the students after they had been exposed to the animation and resources throughout the semester. 

The quantitative data was statically analysed in SPOS to indentify if there was any relevant changes or 

increases in knowledge in the sample group. 

The initial survey results demonstrated that most students believe that it is ‘mostly’ or ‘very’ true 

that designers and consumers can influence the environmental impacts of their products from their design 

and purchasing decisions. Further to this the majority of surveyed students beloved that companies have a 

responsibility to create environmentally friendly products and that the design industry has an important role 

- 107 -


in reducing a products environmental impact. However, when questioned on their sustainability activities, 

very few of the students prioritised purchasing environmentally responsible products. 

The quality of definitions given for sustainable design terms improved in the second survey and 

significantly so for planned obsolescence (Fig 1). This is an indication that learning occurred after 

exposure to the SLOT resources. No relationship was found between the number of resources used and 

the amount of learning. As there was a significant improvement between the surveys on the quality of 

definitions this result leads to a tentative conclusion that the number of resources did not aid learning, but 

instead simply being exposed to the concepts through the animation and e-resources resulted in an 

increase in capacity. 

FIG 1: Definition of Key Eco-Design Terms (before and after using the e-resources) 

Survey Poor Average Good 

Life cycle assessment 

1 34.3% 27.5% 38.2% 

2 26.3% 31.6% 42.1% 

Eco-design strategies 

1 28.4% 58.3% 13.2% 

2 11.8% 70.6% 17.6% 

Design for disassembly 

1 30.3% 25.0% 44.7% 

2 11.8% 29.4% 58.8% 

Planned obsolescence 

1 42.1% 17.9% 40.0% 

2 7.7% 30.8% 61.5% 

Students were asked on the first survey to explain what their opinion of the role of design in 

environmental sustainability is. Overwhelming the responses were very positive and pro-active in the need 

for change and responsibility within the design profession. However, the qualitative results demonstrated 

a level of cynicism among the students with statements such as “I can design eco products doesn't mean 

my company will make them”, “It is not solely the designers decision more the companies decisions”, “Yes, 

but consumers need to want them”, “Government legislation needs to change before we can effectively 

create sustainable products”, “Within large firms the individual has no real say but yes in small firms”, and 

“I would like to think I could and will, but at this stage I don't know?”. 

Despite this, the majority of students (76%) indicated that the SLOT project, particularly the 

resources, has influenced them to design more sustainably. For this question there was no age, gender or 

University difference. When asked to provide details, students indicated that the project had “helps to 

make aware of the facts and factors relevant to sustainable design”, “seemed credible”, “Taking a greater 

responsibility over the products that I design”, “By understanding product lifecycle it is easier to identify 

issues”. Seven of the respondents who said ‘no’ explained it was because they were already interested in 

design for sustainability. 

3. Conclusions 

Based on the results, it can be said that there appears to be a relationship between exposure to 

the SLOT resources and an increased desire and capacity for students to engage with design 

responsibility. However, this is only a trend in the data and further research is required to determine the 

extent of the relationship. It can be said though, that approaching sustainability education through 

interactive and new media resources is yielding early positive results and offers opportunities for further 

resource development. 

References 

Acaroglu, L, Ladds, M & Grant, T 2011, 'The Secret Life of Eric - Education Gen Y on LCA and Eco-Design ', paper 

presented to The 11th International Conference on Life Cycle Assessment, Melbourne, Australia. 

Boks, C & Diehl, J 2006, 'Integration of sustainability in regular courses: experiences in industrial design engineering', 

Journal of Cleaner Production, vol. 14, no. 9-11, pp. 932-9. 

Eisenhard, JL, Wallace, DR, Sousa, I, Schepper, MSD & Rombouts, JP 2000, 'Approximate Life-Cycle Assessment in 

Conceptual Product Design ', Proceedings of DETC’00 ASME 2000 Design Engineering Technical Conferences and 

Computers and Information in Engineering Conference. 

Fargnoli, M & Kimura, F 2006, 'Screening Life Cycle Modelling for Sustainable Product Design', Innovation in Life 

Cycle Engineering and Sustainable Development, pp. 281–92. 

Telenko, C, Seepersad, CC & Webber, ME 2008, 'A Compilation of Design for Environment Principles and 

Guidelines', paper presented to International Design Engineering Technical Conferences and ASME 2008 International 

Design Engineering Technical Conferences ASME New York, August 3-6, 2008. 

Sherwin, C 2000, 'Innovative Ecodesign: An Exploratory and Descriptive Study of Industrial Design Practice. ', 

Cranfield University. 

- 108 -


Is Converting Organic Material from Waste Furniture into Bioethanol more 

Effective at Reducing GHG than Incineration with CHP? 

The Difference Between Natural Fibre and Foam Mattresses 

David Glew* a , Lindsay Stringer**, Adolf Acquaye***, Simon McQueen-Mason* 

*Centre for Novel Agricultural Products, University of York, YO10 5DD 

** Sustainability Research Institute, University of Leeds, LS2 9JT 

***Stockholm Environment Institute, University of York, YO10 5DD 

a Correspondence: dwg501@york.ac.uk 

Keywords: GHG, Biomaterial, Waste, Ethanol, LCA 

Introduction 

The production of biomaterial products is often compared to alternative petrochemical supply 

chains using LCA (Fahd et al., 2011); end of life options however are not always discussed. 

35 million mattresses are sold in the EU annually (AFNOR, 2006), the majority are foam 

(petrochemical) though they can also be made from natural fibres. The vast majority of mattresses are 

ultimately thrown away (sent to landfill) despite alternative lower carbon end of life options being available 

(GfK, 2010). 

Aim 

To discover if converting the textiles from used foam and natural fibre pocket spring mattresses 

into ethanol for use as transport fuel reduces GHG emissions more than sending the whole mattress to be 

incinerated via CHP to generate electricity. 

Method 

A comparative ‘Hybrid’ LCA of a natural fibre pocket spring mattress and a foam pocket spring 

mattress was used. This combined ‘Process’ LCA data taken from Ecoinvent v2.2 and ‘Input Output’ LCA 

data produced by the Office of National Statistics in the UK which was further disaggregated and 

converted into a multiregional matrix by the Stockholm Environment Institute (Wiedmann et al., 2011, Suh 

and Huppes, 2005). The following end of life scenarios were applied to both mattress LCAs. 

 

 

CHP incineration 

Ethanol conversion of organic material and CHP incineration of remaining materials 

Data on the emissions avoided from incineration via CHP was taken from EU reports (European 

Commission, 2001) and data on converting natural fibres into ethanol was calculated from data presented 

in the literature (Macedo et al., 2008, Jeihanipour et al., 2010). 

The LCA uses the functional unit: “1m 2 of pocket spring mattress from a £1,500 price bracket over 

10 years” 

Results 

Converting waste textiles into ethanol produced greater GHG savings for both the natural fibre and 

the foam mattress than the incineration and CHP scenario. 

The natural fibre mattress has a greater potential to produce ethanol than the foam mattress since 

it is contains more textiles. Thus of the mattress and scenarios assessed here the natural fibre mattresses 

with an end of life scenario that involves ethanol conversion had the lowest GHG. 

According to the cradle to gate LCA the natural fibre has marginally less GHG than the foam 

mattress prior to its end of life. 

According to the cradle to grave LCA the natural fibre mattress has even fewer GHG than the foam 

mattress under both incineration and ethanol conversion end of life scenarios. 

Extrapolating these results up to the 35 million mattresses sold in the EU annually (assuming 95% 

are equal to the foam and 5% are natural fibre pocket spring mattress studied here) suggests that if 

mattresses had an end of life that included ethanol conversion and incineration of CHP or CHP only they 

could avoid around 1,328,000 and 1,222,000 tCO 2 eq respectively being emitted annually compared to 

landfill. 

Conclusions and Implications 

Generally it has been shown that natural fibre pocket spring mattresses have lower GHG than 

foam pocket spring mattresses, regardless of their end of life options. 

When end of life scenarios of incineration with CHP and conversion of waste textiles into ethanol 

are considered, natural fibre mattresses become even more superior to foam mattresses in terms of 

avoiding GHG emissions. 

- 109 -


Lessons may be learned for other bulky foam and natural fibre furniture items such as car seats, 

office chairs and domestic sofas. 

Limitations 

The hybrid method means only GHG can be assessed as data on other indicators is not available. 

Data from Ecoinvent was not always from the same region in the world as the materials under 

investigation and did not always have the same processing stages. 

The selection process to remove IO data in order to avoid double counting and to remove errors 

due to aggregation problems was subjective. 

There is no sensitivity analysis shown here of the effect of logistical and technical problems that 

may reduce the yields of ethanol and electricity produced via CHP incineration. 

Further Research 

Additional end of life scenarios could be assessed to compare their relative GHG reductions such 

as landfill, recycling and reuse. 

Further mattress (and other furniture types) could be assessed. 

Other sustainability indicators may be assessed using more detailed process LCA. 

Acknowledgements 

Many thanks to the Stockholm Environment Institute at York for their help with the Hybrid method 

and IO tables. Input was greatly received from Dr Nigel Mortimer of North Energy Associates. 

References 

AFNOR 2006. Revision of the Community Eco Label Criteria for Bed Mattresses. European Commission. 

EUROPEAN COMMISSION 2001. Waste Management Options and Climate Change: Final Report. In: 

TECHNOLOGY, A. (ed.). Luxembourg. 

FAHD, S., FIORENTINO, G., MELLINO, S. & ULGIATI, S. 2011. Cropping bioenergy and biomaterials in 

marginal land: The added value of the biorefinery concept. Energy. 

GFK 2010. GfK ConsumerScope Beds & Mattresses Market Monitor. In: PANELS, G. N. R. (ed.). GfK 

NOP Research Panels. 

JEIHANIPOUR, A., KARIMI, K., NIKLASSON, C. & TAHERZADEH, M. J. 2010. A novel process for 

ethanol or biogas production from cellulose in blended-fibers waste textiles. Waste Management, 30, 

2504-2509. 

MACEDO, I. C., SEABRA, J. E. A. & SILVA, J. 2008. Green house gases emissions in the production and 

use of ethanol from sugarcane in Brazil: The 2005/2006 averages and a prediction for 2020. Biomass and 

Bioenergy, 32, 582-595. 

SUH, S. & HUPPES, G. 2005. Methods for Life Cycle Inventory of a product. Journal of Cleaner 

Production, 13, 687-697. 

WIEDMANN, T. O., SUH, S., FENG, K., LENZEN, M., ACQUAYE, A., SCOTT, K. & BARRETT, J. R. 2011. 

Application of Hybrid Life Cycle Approaches to Emerging Energy Technologies – The Case of Wind Power 

in the UK. Environmental Science & Technology, 45, 5900-5907. 

- 110 -


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