Epuisement des ressources en eau : facteur de caractérisation et hypothèses d'ICV

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Epuisement des ressources en eau : facteur de caractérisation et hypothèses d'ICV

Message  guillaume.audard le Mar 8 Juil - 17:21

Bonjour,

La méthode utilisée pour l'indicateur 'Water resource depletion' dans la méthodologie ILCD 2011 Midpoint est la méthode Ecological Scarcity 2006. Dans SimaPro, il est également possible d'utiliser uniquement cette méthode pour réaliser une empreinte eau. Les deux méthodes sont censées être identiques, à l'exception du fait que l'unité change entre les deux (m3 water eq. pour ILCD, UBP pour ES2006). D'après les commentaires sur la méthode ILCD, le facteur de conversion utilisé est de 598 UBP/m3 water eq.

En utilisant ces méthodes sur divers procédés ecoinvent v3 avec SimaPro 8, j'obtiens certains résultats incohérents dont j'aimerais discuter ici.

1) Eau de turbinage

Le facteur de caractérisation pour le flux élémentaire 'Water, turbine use, unspecified natural origin' n'est pas le même entre les deux méthodes. Pour Ecological Scarcity 2006, il est égal à 0. Dans l'implémentation de SimaPro de la méthodologie ILCD 2011 Midpoint, il est non nul, égal à 0.162 m3 water eq./m3. D'après (Frischknecht et al., 2009), l'eau utilisée pour le turbinage doit être négligée (voir p155 et 159 du rapport). Je n'ai rien trouvé dans le rapport ILCD (EC-JRC, 2012) qui justifie ce changement. Je pense que dans SimaPro, le facteur de caractérisation de ce flux élémentaire pour l'indicateur "Water resource depletion" de la méthodologie ILCD 2011 Midpoint est faux.

2) Localisation des émissions d'eau

Les hypothèses ecoinvent v3 concernant la consommation d'eau pour les centrales électriques donnent des résultats étranges. Prenons l'exemple du procédé ecoinvent 'Electricity, high voltage {FR}| electricity production, oil'. Le bilan en eau est équilibré (la somme des volumes d'eau entrants est égale à la somme des volumes d'eau sortants). Cependant, le flux élémentaire utilisé pour l'eau prélevée dans la nature est 'Water, cooling, unspecified natural origin', alors que celui utilisé pour l'eau rejetée dans l'eau est 'Water, FR'.

La méthodologie Ecological Scarcity 2006 prend en compte la situation de stress hydrique de chaque pays. Le facteur de caractérisation pour le flux élémentaire 'Water, FR' est de -370 UBP/m3, alors que celui de 'Water, cooling, unspecified natural origin' est de 97 UBP/m3 (je suppose que c'est calculé à partir d'une moyenne mondiale). En faisant l'étude d'impact sous SimaPro avec cette méthodologie, on obtient -23 UBP/kWh. Si par contre on prend le procédé au Royaume-Uni ('Electricity, high voltage {GB}| electricity production, oil'), on obtient 20,4 UBP/kWh. Les quantités consommées et rejetées sont différentes pour ce procédé, mais l'équilibre entre ce qui est prélevé et ce qui est rejeté est bien conservé. Par contre, le facteur de caractérisation pour le flux élémentaire 'Water, GB' est de -41 UBP/m3, alors que celui de l'eau prélevée reste à 97 UBP/m3. Pour résumer, en convertissant en m3 water eq. comme le fait ILCD, on obtiendrait donc que consommer 1 kWh d'électricité venant d'une centrale au fuel au Royaume Uni "consomme" un équivalent de 34L d'eau mais "produit" un équivalent de 38L d'eau en France. Sachant qu'en réalité, l'eau est certainement prélevée près de la centrale et que seule une faible fraction s'évapore, ce qui est modélisé par les émissions d'eau dans l'air.

Ne serait-il donc pas plus pertinent d'utiliser les flux élémentaires 'Water, unspecified natural origin, FR' et équivalents à la place du flux 'Water, cooling, unspecified natural origin' ? Je n'ai pas pu trouver la justification de ce choix de modélisation dans les rapports ecoinvent (pour les centrales au fuel, rapport ecoinvent No. 6-IV "Erdöl", Chapter 12 – LCI for Power Plants). On retrouve ce même problème pour les autres centrales électriques à énergie fossile et pour les centrales nucléaires, et certainement pour tous les procédés localisés qui utilisent de l'eau de refroidissement.

J'aimerais donc vérifier qu'il s'agit effectivement d'erreurs (dans SimaPro pour le premier point, dans ecoinvent pour le second), et le cas échéant, savoir comment les faire remonter aux personnes capables de les corriger.

--
Guillaume Audard
Ingénieur de recherche / Doctorant
MINES ParisTech


Références :

  1. EC-JRC, 2012. Characterisation factors of the ILCD Recommended Life Cycle Impact Assessment methods. Database and Supporting Information. First edition. (EUR 25167). Publications Office of the European Union, Luxembourg.
  2. Frischknecht, R., Steiner, R., Jungbluth, N., 2009. The Ecological Scarcity Method - Eco-Factors 2006. A method for impact assessment in LCA. (Environmental studies no. 0906.). Federal Office for the Environment, Bern.


Dernière édition par guillaume.audard le Mar 8 Juil - 18:12, édité 3 fois (Raison : Orthographe)

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Re: Epuisement des ressources en eau : facteur de caractérisation et hypothèses d'ICV

Message  guillaume.audard le Mer 9 Juil - 12:23

Je me suis rendu compte que j'utilisais toujours SimaPro 8.0.1 (avec les méthode ILCD 2011 Midpoint v1.02 et Ecological Scarcity 2006 v1.08). Après mise à jour vers SimaPro 8.0.3, il semble que le second point ait été réglé.

Pour le premier point, SimaPro 8.0.3 contient une nouvelle version de la méthode Ecological Scarcity 2006 (v1.09) qui inclut maintenant des facteurs de caractérisation pour 'Water, turbine use, unspecified natural origin'. D'après le rapport dont j'ai mis la référence dans mon précédent message, il me semble que les facteurs de caractérisation pour ces flux élémentaires devraient être nuls. Pour 1 kWh produit par une centrale au fil de l'eau en France ('Electricity, high voltage {FR}| electricity production, hydro, run-of-river'), on obtient un score de 1.67E4 UBP, soit plus de 27 m3 equivalent, alors que l'eau qui passe dans la turbine n'est pas consommée. Pour 1 kWh produit avec un barrage hydroélectrique ('Electricity, high voltage {FR}| electricity production, hydro, reservoir, alpine region'), on obtient un score de seulement 303 UBP, soit 0.5 m3 water eq.
Pour la centrale au fil de l'eau, seule l'eau consommée par la turbine est comptabilisée. Pour le barrage, il y a une consommation d'eau par la turbine et un rejet d'eau dans le compartiment eau. Pourquoi cette différence ? Le rapport ecoinvent sur les centrales hydroélectriques est en allemand, je n'ai pas encore eu le temps de me plonger dedans pour comprendre ces hypothèses de modélisation.


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