Article vedette d’un commanditaire de l’ATC – Colas
Introduction
Au Canada, les décisions en matière de construction et de réhabilitation des chaussées ont traditionnellement priorisé les coûts et le rendement, les impacts environnementaux étant souvent considérés comme secondaires ou étant négligés. Cela est attribuable en grande partie à des efforts limités de sensibilisation, à un manque d’incitatifs et à l’absence de méthodes normalisées d’évaluation des impacts environnementaux. Alors que la durabilité devient de plus en plus importante, les déclarations environnementales de produits (DEP) apparaissent comme des outils essentiels pour fournir des informations transparentes et comparables sur le rendement environnemental des produits tout au long de leur cycle de vie. Les DEP sont basées sur l’analyse du cycle de vie (ACV), une méthodologie internationalement reconnue, et elles peuvent guider les parties prenantes, y compris les consommateurs, les ingénieurs et les décideurs, dans la prise de décisions éclairées sur les produits et services durables.
Méthodologie de l’analyse du cycle de vie (ACV)
L’ACV est un outil complet utilisé pour évaluer les impacts environnementaux potentiels d’un produit, de l’extraction des ressources à la fin de vie, en passant par la production, le transport et l’utilisation. Selon les normes ISO 14040 et 14044, l’ACV se compose des quatre phases ci-dessous.
- Définition de l’objectif et de la portée : établit l’objectif, les limites du système et le contexte de l’étude.
- Analyse d’inventaire : collecte des données sur les flux de matériaux et d’énergie pour tous les processus en cause.
- Évaluation d’impact : transforme les données d’inventaire en scores d’impact dans des catégories telles que les changements climatiques, la toxicité, l’épuisement de l’eau et l’acidification.
- Interprétation : teste la robustesse des résultats au moyen d’une analyse d’incertitude et de sensibilité, ce qui permet l’établissement de conclusions et de recommandations.
Chaque ACV est basée sur une unité fonctionnelle pour que les comparaisons entre les produits soient valides et spécifiques au contexte.
Qu’est-ce qu’une déclaration environnementale de produit (DEP)?
Les DEP, également appelées déclarations environnementales de type III (ISO 14025), sont des documents normalisés dérivés des résultats de l’ACV. Elles fournissent des informations détaillées sur la consommation de ressources, les émissions de gaz à effet de serre (GES), la production de déchets et d’autres impacts environnementaux. Les DEP fonctionnent de la même manière que les étiquettes nutritionnelles sur les produits alimentaires, offrant des données transparentes qui aident les clients à sélectionner les produits qui répondent le mieux à leurs besoins en matière de durabilité. L’objectif des DEP est d’utiliser des données crédibles et précises pour stimuler la demande et la disponibilité de produits à impact environnemental réduit, en aidant les entreprises à démontrer leur durabilité.
Règles sur les catégories de produits (RCP)
Pour élaborer des DEP, des règles sur les catégories de produits (RCP) sont requises. Les RCP sont des ensembles de règles, d’exigences et de lignes directrices précises pour l’élaboration de déclarations environnementales de type III dans une catégorie de produits donnée. Elles assurent la cohérence de la qualité des données, des limites du système et des méthodes d’évaluation d’impact, ce qui permet l’établissement de comparaisons équitables entre les produits. Les RCP doivent inclure les renseignements ci-dessous.
- Définition et description de la catégorie de produit
- Objectif et portée (limites du système, exigences en matière de qualité des données)
- Analyse d’inventaire (collecte de données, procédures de calcul)
- Catégories d’impact et catégories de données d’inventaire
- Matières et substances à déclarer
- Directives pour la production des données requises
- Informations sur les étapes exclues (le cas échéant)
- Période de validité (généralement 5 ans)
Les RCP doivent être examinés à l’interne ou à l’externe, et un examen par un tiers est requis pour la communication entre les entreprises et les consommateurs. Il existe quatre catégories de DEP : à l’échelle de l’industrie, spécifique au produit, spécifique à la chaîne d’approvisionnement et spécifique à l’installation. Pour les enrobés bitumineux, les DEP spécifiques au produit et à l’usine sont les plus appropriées.
- DEP pour les matériaux d’asphalte au Canada
Les DEP pour les matériaux d’asphalte existent, mais ne sont pas répandues au Canada. Plusieurs facteurs y contribuent, notamment les facteurs ci-dessous.
- Absence de réglementation gouvernementale : aucune législation nationale n’impose de DEP pour les produits de construction, ce qui réduit les incitatifs pour les fabricants.
- Faible demande : sensibilisation et compréhension limitées des parties prenantes concernant les avantages et les processus de la DEP.
- Coût et complexité : l’élaboration d’une DEP nécessite des ressources importantes et une expertise spécialisée.
- Disponibilité des données : des données primaires et secondaires fiables sont nécessaires, et ces données peuvent ne pas être facilement accessibles.
Malgré ces défis, la demande croissante de produits de construction durables et une meilleure compréhension des DEP devraient accroître leur disponibilité au Canada.
Programmes et initiatives
Aux États-Unis, certains États exigent des DEP pour les matériaux de construction par le biais de règlements tels que les politiques d’achat vert (Buy Clean), qui tirent parti du pouvoir d’achat public pour encourager les options à faible émission de carbone. Le Canada élabore des initiatives similaires, comme le Fonds pour un gouvernement vert, le Plan environnemental conçu en Ontario, le projet de loi 12 du Québec et la norme verte de Toronto, qui exige des bâtiments carboneutres après 2030. Les DEP pour le béton sont plus courantes au Canada, soutenues par des programmes comme LEED, qui encouragent l’utilisation de matériaux ayant des DEP.
La National Asphalt Pavement Association (NAPA) a mis au point le programme de DEP Emerald Eco-Label pour les matériaux d’asphalte, lequel fournit un outil Web aux producteurs pour élaborer des DEP spécifiques à l’usine et à l’enrobé bitumineux. Cependant, cet outil ne prend actuellement pas en charge les usines canadiennes, bien que des mises à jour futures puissent corriger cette limitation.
Exemples et analyse des DEP pour les enrobés bitumineux
Les DEP pour les enrobés bitumineux sont des documents concis contenant des informations précises, comme l’exigent les RCP. L’analyse de 30 DEP sélectionnées au hasard a révélé des variations significatives des émissions de GES, les matières premières (A1) contribuant à 46 %, la production (A3) à 38 % et le transport (A2) à 17 %. Les plus grandes variations ont été observées dans le transport, ce qui souligne la nécessité d’établir des DEP spécifiques à l’usine et au produit. Au fil du temps, les données provenant des États-Unis montrent une tendance à la baisse des émissions de GES par tonne d’enrobé bitumineux, laquelle est attribuée à des tactiques telles que l’utilisation accrue de pavés d’asphalte récupérés (PAR).
Impact environnemental des enrobés bitumineux
Le vaste réseau routier du Canada, qui est principalement pavé d’asphalte, nécessite une remise en état continue, ce qui comprend la production, le transport et la mise en place de nouveaux mélanges. Ces activités consomment de grandes quantités de matériaux et d’énergie, générant des émissions et d’autres impacts environnementaux. Les méthodes d’ACV, telles que ReCIPE 2016, classent les impacts en points milieux (p. ex., les changements climatiques, la toxicité humaine) et en critères de jugement (p. ex., les dommages à la santé humaine). Les changements climatiques constituent la catégorie la plus couramment utilisée pour évaluer les produits de chaussée.
Les émissions de GES provenant de la construction de chaussées d’asphalte comprennent principalement le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O), dont les potentiels de réchauffement planétaire respectifs sont de 1, 28 et 273 sur un horizon de 100 ans. En 2021, les États-Unis ont émis 6 340 Mt d’équivalent CO2 et le Canada a émis 680 Mt d’équivalent CO2. La production d’asphalte représente environ 0,3 % des émissions totales aux États-Unis, mais le transport et la pose de l’asphalte s’ajoutent à ce chiffre. En comparaison, la production de béton a des émissions de GES par tonne plus élevées, principalement en raison de la production du ciment.
Stratégies de réduction des émissions de carbone
Les engagements du Canada dans le cadre de l’Accord de Paris visent à réduire les émissions de GES de 30 % par rapport aux niveaux de 2005 d’ici 2030 et à atteindre la carboneutralité d’ici 2050. Pour l’industrie de l’asphalte, l’atteinte de la carboneutralité nécessite une utilisation accrue des PAR, des chaussées plus durables, des chaînes d’approvisionnement carboneutres et de l’électricité décarbonée. L’Ontario Asphalt Pavement Council et le plan d’avenir Road Forward de la NAPA mettent l’accent sur ces stratégies.
Potentiel de réduction des émissions de carbone dans le développement de projets
Les systèmes d’évaluation de la durabilité tels que LEED et ENVISION favorisent la réduction initiale des émissions de carbone. Le cadre ENVISION met l’accent sur les quatre approches ci-dessous.
- Ne rien construire : maximiser la réduction des émissions de carbone en déterminant qu’aucune nouvelle construction ou rénovation n’est nécessaire.
- Construire moins : optimiser les actifs existants ou réduire la portée des projets pour minimiser l’utilisation de nouveaux matériaux.
- Construire intelligemment : sélectionner des techniques et des solutions à faible émission de carbone lors de la conception pour optimiser l’empreinte carbone.
- Construire efficacement : utiliser des méthodes de construction à faible émission de carbone, minimiser les déchets de matériaux et le transport, maximiser le recyclage et la réutilisation.
Ces approches sont pertinentes pour tous les types d’infrastructures de transport, y compris les rues, les autoroutes, les pistes d’atterrissage et les chaussées pour les véhicules lourds.
Application aux chaussées d’enrobés bitumineux
Des méthodes de pointe de conception structurelle des chaussées (p. ex., MEPDG, PMED, FAARFIELD, ALIZE) permettent d’optimiser l’épaisseur et la composition de la chaussée, ce qui réduit les coûts et l’empreinte carbone. Des données d’entrée précises et une analyse approfondie du sol de fondation sont essentielles pour maximiser les avantages. Des outils de conception de pointe permettent une comparaison avec des structures de chaussée équivalentes en évaluant l’empreinte carbone globale plutôt que les seuls impacts des matériaux. Les outils d’évaluation carbone intègrent des valeurs carbone reconnues, y compris les DEP, pour estimer et comparer les différentes solutions.
Techniques pour réduire l’empreinte carbone des enrobés bitumineux
Plusieurs stratégies permettent une réduction de l’empreinte carbone des enrobés bitumineux, notamment les stratégies ci-dessous.
- Augmentation de l’utilisation de matériaux récupérés (PAR) : réduit les besoins en bitume et en agrégats de première exploitation, ce qui réduit les émissions de GES.
- Utiliser des bioliants et des agrégats séquestrant le carbone : le remplacement partiel du bitume par des liants biosourcés (p. ex., lignine, fumier de porc) peut réduire les émissions, bien que des règles d’allocation et de stockage du carbone biogénique doivent être prises en compte.
- Réduire la consommation de combustible du brûleur : la réduction de la teneur en humidité des agrégats et des PAR réduit la consommation d’énergie et les émissions.
- Augmenter l’utilisation des procédés chauds, mi-tièdes et froids : des températures de production plus basses réduisent les émissions de GES, en particulier lorsqu’elles sont combinées au recyclage des PAR.
- Faire appel à des fournisseurs locaux : des distances de transport plus courtes pour les matières premières réduisent l’empreinte carbone.
Outils d’analyse du cycle de vie
Alors que les DEP de l’extraction jusqu’à la sortie de l’usine (A1-A3) quantifient des impacts environnementaux spécifiques, des évaluations plus larges (A1-A5 ou cycle de vie complet) sont nécessaires pour que des comparaisons rigoureuses soient effectuées. Des logiciels spécialisés (p. ex., SIMAPRO, OneClickLCA, SEVE) peuvent évaluer l’ensemble du cycle de vie, bien que certains soient complexes et destinés aux spécialistes. SEVE, développé par la Fédération nationale des transports routiers de France, est convivial et compare les solutions environnementales pour la construction routière à l’aide d’indicateurs quantitatifs et qualitatifs.
Étude de cas
Trois études de cas illustrent l’importance de prendre en compte l’ensemble du cycle de vie.
- A25 à Montréal : l’empreinte carbone de la chaussée en béton bitumineux ultramince était supérieure de 15 % dans le cycle A1-A3, mais inférieure de 39 % dans le cycle A1-A5 en raison de l’épaisseur réduite par rapport aux opérations typiques d’enlèvement de l’asphalte et de remplacement par un enrobé bitumineux dense.
- Recyclage in situ à froid en Ontario : cette technique a permis de réduire les émissions de GES de 44 % par rapport aux méthodes traditionnelles d’enlèvement et de remplacement.
- Comparaison sur 30 ans des techniques de réhabilitation : le recyclage à froid sur place a entraîné une réduction de 18 % des émissions de GES sur 30 ans par rapport aux scénarios de broyage et de remplissage.
Conclusion
Au Canada, le choix des matériaux et des techniques de chaussée est axé sur le coût et le rendement, les considérations environnementales étant souvent négligées. Les DEP, fondées sur l’ACV, fournissent une méthode standardisée pour quantifier les impacts environnementaux, guidant les parties prenantes vers des choix plus durables. L’élaboration et l’adoption de DEP pour les mélanges d’asphalte peuvent inciter les fabricants à améliorer la durabilité des produits, à soutenir les objectifs de carboneutralité du Canada et à favoriser l’innovation dans la construction routière. Des stratégies telles que l’augmentation de la récupération, l’utilisation de bioliants, l’optimisation des processus et l’utilisation d’outils d’analyse du cycle de vie sont essentielles pour réduire l’empreinte carbone des matériaux de chaussée et atteindre la durabilité à long terme.
Cet article est une synthèse d’un article présenté dans les comptes rendus de l’Association technique canadienne du bitume (CTAA) 2023.
Carter A, Levasseur A, Croteau JM, Groshenny V., Development of Environmental Product Declarations (EPDs) for Pavement Materials in Canada, compte rendu, Association technique canadienne du bitume, 68, 429-452 (2023)