Synthèse des résultats d’ACV de PC fixes

Impacts par phase du cycle de vie

Le tableau ci-dessous regroupe les principales conclusions des quatre ACV de PC fixe étudiées dans le cadre de cette étude.

Il est utile de rappeler, comme nous l’avons vu plus haut, que l’unité fonctionnelle considérée, la génération du PC étudié, la durée de vie choisie et les hypothèses prises notamment en termes de mix énergétique et d’allocation géographique des processus de fabrication et du transport peuvent différer beaucoup d’une étude à l’autre. Cela rend par conséquent les comparaisons et les généralisations des résultats des ACV de PC sur les impacts environnementaux peu aisées.

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Figure
1 – Synthèse des impacts environnementaux du cycle de vie
des PC fixes

De grandes tendances se dégagent toutefois de ces différentes études :

  • La phase de distribution a un impact négligeable comparé aux autres phases, qu’elle soit uniquement nationale avec une distance moyenne de 230km (Choi et al, 2006) ou bien qu’elle soit internationale avec 10% d’exportation depuis la Chine vers le reste du monde (Eugster et al, 2007, 2008) ;
  • Les phases de fabrication et d’utilisation des PC fixes sont celles qui génèrent le plus d’impact sur l’environnement. Dans la phase de fabrication, c’est l’étape de fabrication des composants électriques du PC qui engendre le plus d’effets néfastes, tandis que l’étape d’assemblage du PC génère des impacts négligeables. Quant à la phase d’usage, son impact environnemental est directement corrélé à la consommation énergétique pendant cette phase : le type de mix énergétique dans le pays d’utilisation, les comportements des utilisateurs (mise en veille et durée d’utilisation/jour) ainsi que la durée de vie considérée influent donc sur l’impact de la phase d’utilisation ;
  • La fin de vie des PC peut engendrer un gain environnemental global si un recyclage efficace et dans les règles de l’art (standard européen) des PC est réalisé. Choi et al évalue que ce gain est possible pour un taux de recyclage supérieur à 63% en Corée. Cependant, ce pourcentage est à prendre avec précaution au vu de la méthode d’extrapolation utilisée pour parvenir à ce résultat.

Focus sur les résultats des ACV des PC coréen et PC chinois

Regardons à présent plus en détails les résultats des deux principales ACV étudiées.

Résultats de l’ACV du PC coréen (Choi et al, 2006)

Cette ACV a été réalisée avec le logiciel SimaPro version 4.0, sur une unité centrale (UC) de PC Intel Pentium IV5 de 2001, fabriquée par Samsung et TriGem, utilisée pendant 4 ans et mise au rebut en Corée. Aucun écran ni périphérique n’a été pris en compte dans cette étude.  La répartition de l’usage était le suivant :
- au domicile : actif 10,2h/semaine ; en veille 3,2h/semaine ;
- au bureau : actif 12,9h/semaine ; en veille  8,95h/semaine.

La répartition domicile / bureau choisie n’est pas précisée dans l’article.

  • Il ressort de cette étude que la phase la plus impactante pour l’environnement est la fabrication des différents composants du PC. Cette phase contribue majoritairement à 7 des 8 impacts retenus, jusqu’à 90% pour 4 d’entre eux. Elle contribue peu à la toxicité humaine. La phase d’assemblage (production) de l’UC a un impact négligeable en comparaison.
  • La phase d’utilisation a un impact important sur l’épuisement de ressources naturelles, du fait de la consommation énergétique.
  • La phase de distribution de l’UC en Corée génère de faibles impacts, comparé aux autres phases du cycle de vie.
  • La phase de fin de vie, avec un taux de recyclage de 46% (c’est-à-dire le taux de recyclage alors en pratique en Corée) et enfouissement du reste, a un impact environnemental assez important. Cette phase est en effet celle qui a le plus d’impact sur la toxicité humaine, du fait de la part importante de mise en décharge. Elle contribue également fortement au potentiel d’écotoxicité par l’utilisation de produits chimiques pour séparer les matériaux.
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Figure 2 – Contribution des différentes phases du cycle de vie d’une UC de PC coréen 
à chaque catégorie d’impact, avec un taux de recyclage de 46% (source : Choi et al, 2006)

Dans cette étude une rapide analyse de sensibilité a été menée sur la fin de vie pour déterminer à partir de quel taux de recyclage on pouvait espérer un gain environnemental. Les auteurs ont fait varié le taux de
recyclage de l’ACV précédente, le faisant passer de 46% à 100%, puis à partir de ces deux résultats, ils en ont déduit par une extrapolation linéaire que le taux de recyclage minimal souhaitable en Corée était de 63%.
En effet, à partir de ce taux de recyclage, l’impact environnemental global de l’UC commence à diminuer, même si augmenter la part de recyclage accroît la dégradation de la couche d’ozone et la toxicité humaine

Résultats de l’ACV du PC chinois (Eugster et al, 2007)

Cette ACV a été réalisée avec le logiciel SimaPro version 7.0 (Pre 1999) et la méthode Eco-indicator’99 (version hiérarchique). Le système de produit considéré dans l’ACV est composé d’une unité centrale de PC Pentium IV6, d’un écran 17’ (50% CRT et 50% LCD), d’un clavier et d’une souris datant entre 2000 et 2005, avec une durée de vie de 6 ans avant mise au rebut définitive.

La répartition de l’usage était le suivant :
- 60% au domicile : actif 3h/jour ; en veille
3h/jour ; 365 jours/an ;
- 40% au bureau : actif 6h/ jour ; en veille
2h/jour ; 252 jours/an .

L’utilisation et la fin de vie étaient localisées pour 90% en Chine et 10% à l’étranger.

Il est intéressant de noter que la modélisation de cette étude tient compte du fait que les composants qui nécessitent des technologies de pointe tels que les circuits intégrés et les modules LCD sont fabriqués en
dehors de la Chine contrairement aux composants plus « simples ». Le scénario considère un assemblage final du produit en Chine.

Les résultats de l’ACV mettent en évidence que la phase d’utilisation, suivie de la phase de fabrication, sont les deux phases les plus impactantes, dominées par la consommation de ressources
fossiles.

 

ACV-PC-fixe-Duan-2009
Figure 3 – Impact environnemental des différentes phases du cycle de vie d’un PC chinois,  exprimé en points Eco-Indicator’99 (source : Eugster et al, 2007)

L’ACV montre que la consommation électrique est prépondérante dans l’impact de la phase d’utilisation. Le mode de production de l’électricité dans le pays d’utilisation du PC influe donc beaucoup sur la valeur de cet impact. Ainsi, le mix énergétique chinois, particulièrement défavorable car fortement dominé par des centrales thermiques, génère 30% d’impacts supplémentaires lors de l’utilisation du PC en Chine par rapport
à une utilisation en Europe.

La fabrication des circuits intégrés, faisant appel à des process gourmands en énergie et générant des rebuts de silicium qui seront incinérés, est majoritairement responsable de l’impact environnemental de la phase de fabrication. C’est pourquoi, l’UC arrive logiquement en tête pour les impacts dus à la fabrication des différents équipements du PC : 54% des impacts de l’UC proviennent de la carte mère qui héberge le
circuit intégré. L’assemblage (production) des composants en produit semi-fini ou produit final contribue peu à l’impact de la phase de fabrication.

ACV PC Fixe DUAN 2009

Figure 4 – Impact environnemental des différents composants de l’UC d’un PC fixe, 
exprimé en points Eco-Indicator’99 (source : Eugster et al, 2007)

La phase de distribution, malgré de longues distances parcourues à l’international, a un impact environnemental négligeable comparé aux phases de fabrication et d’utilisation.  Enfin, l’étude montre le gain environnemental qu’on a à recycler les ordinateurs dans les règles de l’art (standard européen), en évitant notamment l’extraction de matière premières (principe de l’économie circulaire). Ce résultat, présenté dans l’article
publié en 2008, est déduit d’une analyse de sensibilité menée avec trois scénarii de fin de vie :

- Scénario 1 : recyclage optimal (dans les règles de l’art européen : recyclage de tout ce qui peut l’être, prévention des émissions de substances toxiques dans l’air, l’eau et le sol) ;
- Scénario 2 : recyclage pire cas (recyclage minimal, aucune prévention de la pollution par substances toxiques) ;
- Scénario 3 : mise en décharge.

acv pc fixe scenario de recyclage

 

Tableau 2 – Impacts environnementaux des différents scénarii de fin de vie des PC,  en points Eco-Indicator’99 (source : Eugster et al, 2008)

On constate que dans le scénario 1, le bénéfice environnemental global du recyclage devient intéressant : le recyclage du cuivre, du fer et des métaux précieux compense les effets négatifs de l’incinération des
résidus de broyage de l’UC et des écrans, et de l’incinération du module LCD (émission de Cuivre dans l’eau).

Pour conclure, les auteurs ont comparé leurs résultats à ceux des études de Tekawa (1997), de Choi et al. (2006) et d’Hikwama (2005) et les jugent similaires.

Autres résultats d’ACV

La revue d’articles d’ACV de PC, publiée par Wolfram Scharnhorst en 2008, propose quelques résultats intéressants sur les composants des circuits imprimés qui viennent mettre en lumière les deux résultats d’ACV de PC coréen et chinois présentés auparavant.  Ainsi, la première étude environnementale réalisée sur des systèmes de circuits intégrés confinés dans un module unique (SiP : System-in-a-Package)7 (Andrae, 2004) met en avant l’effet toxicologique négatif du procédé d’enduction centrifuge (spin coating) des éléments photorésistants du SiP, procédé gourmand en énergie et en solvants.

L’ACV de Kindesjö (2002) conclue que les soudures au cuivre et en argent (Sn/Ag/Cu) sont à privilégier pour remplacer les soudures au plomb, d’un point de vue environnemental et technique de recyclage. Suganuma (2001) arrive à la même préconisation, mais sans avoir eu recours à une ACV.

Concernant la fin de vie, une ACV de Davidsson (2001), même si elle présente des lacunes, montre que l’incinération des condensateurs augmente l’impact environnemental négatif. Enfin, Wolfram Scharnhorst s’est penché sur deux travaux d’inventaire de données, réalisés l’un et l’autre dans le cadre d’étude sur la fin de vie de produits :

- Le premier est le LCI de Conrad (2000) : dans le cadre d’une étude pionnière et détaillée sur l’impact environnemental des différents traitements en fin de vie des PC, Conrad a établi un inventaire de données (LCI)
très complet sur les matériaux constitutifs d’un PC, et qui a longtemps fait référence et servi de données sources à plusieurs ACV de PC ;

- Le second (Goosey & Kellner, 2002) a inventorié les matériaux d’un circuit imprimé dans un LCI en vue de modéliser la fin de vie de ce composant.

Article rédigé par Morgane LE FOLL en mars 2010,
révisé par Françoise BERTHOUD

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