Du choix des matériaux à l'éco-conception

1. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Introduction
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
La place du matériau dans l’éco-conception
Les outils de sélection matériaux
Du choix des matériaux à l'éco-conception
Conclusion
Mu pour les Ateliers Innovations Responsables
Mu, agence d’éco-conception
14, rue Soleillet – BL17 - 75020 Paris
Tel. : +339 53 48 40 14
@: contact@cooperativemu.com
www.cooperativemu.com
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2. Présentation de Mu
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
L’objet de la coopérative est de coupler l’ingénierie de l’environnement au design
industriel
Mu accompagne ses clients depuis l’idée du produit jusqu’à sa commercialisation
Mu est une agence d'éco-conception. Nous accompagnons nos clients
à transformer leurs idées de produits en écoproduits innovants.
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3. Le matériau, un enjeu de conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Le matériau comme réponse aux contraintes techniques du produit.
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4. Le matériau, un enjeu de conception
Durapulp
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Lampe W101
Le matériau comme point de départ à la création du produit.
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5. Le matériau, un enjeu environnemental
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Impacts de la
production et du
traitement en fin de vie
des matériaux
Autres sources
d’impacts
environnementaux
Répartition des impacts
environnementaux en Europe (EU 15)
Environ 25% des impacts de la consommation en Europe sont associés
à la production et à la fin de vie des matériaux.
Estimations à partir de l’étude « Assessing the environmental potential of clean material technologies, European Commission, JRC, Octobre 2002 »
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6. Le matériau, un enjeu environnemental
Emballages
Autres produits
manufacturés
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Matériaux de
construction
Véhicules
Répartition des impacts environnementaux des
matériaux par secteur en Europe (EU 15)*
Si le secteur de la construction est le premier consommateur de
matériaux, l’enjeu environnemental concerne plusieurs secteurs.
Estimations à partir de l’étude « Assessing the environmental potential of clean material technologies, European Commission, JRC, Octobre 2002 »
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7. Le matériau, un enjeu environnemental
Dommage sur la
santé humaine
Dommage sur les
écosystèmes
Dommage sur les
ressources
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•Substances cancérigènes
•Problèmes respiratoires
•Changement climatique
•Radiations
•Raréfaction de la couche d’ozone
•Ecotoxicité
•Acidification / Eutrophisation
•Occupation des terres
• Raréfaction des ress. fossiles
• Raréfaction des ress. minérales
Les matériaux contribuent significativement à plusieurs impacts.
La mise en œuvre des meilleures pratiques peuvent permettre de
réduire la plupart de ces impacts à l’horizon 2030.
Estimations à partir de l’étude « Assessing the environmental potential of clean material technologies, European Commission, JRC, Octobre 2002 »
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8. Le matériau, un enjeu d’innovation
Échelle
européenne
Échelle
nationale
Échelle
régionale
Appel à projet européen 2008-2013 ; 5
domaines prioritaires dont :
• Recyclage des matériaux
• Matériaux de construction durable
• …
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Programme visant à définir une méthode
d’ACV ; 5 pays participants :
• « Développer et promouvoir les
Éco-matériaux pour la
construction »
Appel à projet depuis 2011 « Matériaux et procédés pour des produits performants » ;
4 thématiques dont :
• Matières premières : économie, substitution, réduction de l’impact environnemental
• Matériaux et fonctionnalités pour des produits performants
• …
Appel à projet 2013
« J’innove dans les matériaux : produits
et procédés innovants durables »
Opération collective : « Intégration des
biomatériaux dans les PME
franciliennes »
Exemples d’appels à projets et projets en cours
La réduction des impacts environnementaux des matériaux constituent
un axe important de recherche et développement.
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9. Le matériau, un enjeu d’innovation
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Exemples de pôles de compétitivité et clusters
La réduction des impacts environnementaux des matériaux constituent
un axe important de recherche et développement.
Filières concernées : Plasturgie, Chimie Environnement, Caoutchouc et Polymères, Agro ressources,
Textiles et matériaux souples, Métaux, Eco Industries, Matériaux Innovants,
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10. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Introduction
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
La place du matériau dans l’éco-conception
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
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11. Étude qualitative
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+
Master 1 de « Sociologie d'enquête, parcours
consommation et communication »
Étude qualitative
•Sur la base d’entretiens d’environ 30-45 minutes
Sujet de l’étude
•Perceptions de ce qu’est un "éco-matériaux"
•Liens perçus entre "éco-matériau" et éco-conception
•Retours d’expériences sur les "éco-matériaux " (bénéfices, freins et moteurs)
Cibles
• 22 personnes, plutôt sensibilisées à l’éco-conception
•Différentes types d’entités représentées
•Différents métiers, en relation avec le développement de produits
Réalisation d’une étude qualitative avec l’université Descartes autour
de la notion d’ "éco-matériaux" d’octobre 2012 à février 2013.
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12. Perceptions de ce qu’est un "éco-matériau" *
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Définition de l’ "éco-matériau"
Ca n'existe pas!
Un matériau
renouvelable
Des perceptions de la notion très diverses
•Un terme confus
•Une notion qui porte sur la matière elle-même ; la comparaison entre deux matières ; le
produit qui l’utilise
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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13. Perceptions de ce qu’est un "éco-matériau"*
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Les qualités d’un "éco-matériau"
Recyclé
Caractéristiques
techniques eq.
Disparation de la relation au produits au profit de qualités intrinsèques
aux matériaux
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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14. Liens perçus entre
"éco-matériau" et éco-conception*
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L’éco-matériau et l'écoconception sont indissociables
Pour la plupart un lien est établi entre "éco-matériau" et écoconception
*sur la base de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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15. Retours d’expériences sur les "éco-matériaux" *
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
"Éco-matériaux" : bénéfices pour le produit
L’ "éco-matériau" est perçu comme un avantage concurrentiel visible
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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16. Retours d’expériences sur les "éco-matériaux"*
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Quels freins à l’intégration d’un "éco-matériau"
Prix
Terminologie
Des freins de nature très diverses, liés à l’offre, à la demande et à la
technicité du sujet
*sur la base de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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17. Retours d’expériences sur les "éco-matériaux"*
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Quels moteurs pour l’intégration d’un "éco-matériau"
Accessibilité facilité
Un besoin en informations pour le grand public et en formation pour
les entreprises
*sur la base de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
*Commentaires issus de l’enquête qualitative réalisée pour Mu par une étudiante l’Université Paris Descartes
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18. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Introduction
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
La place du matériau dans l’éco-conception
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
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19. « Éco-matériau », tentative de définition
Introduction du terme en 1991 au Japon
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Prise en compte de critères
intrinsèques aux matériaux
6 critères identifiés :
•‘‘Hazardous substance free materials’’,
• ‘‘Materials with high material efficiency’’,
•‘‘Materials with green environmental profile (manufacturing process)’’
•‘‘Recyclable materials (higher recyclability)’’.
•‘‘Functional materials for environmental protection’’
•‘‘Materials for advanced energy systems (Energy saving materials)’’
En 1991 K. Halada défini les éco-matériaux comme des « matériaux qui
contribuent à la réduction de l'impact environnemental lié aux activités
humaines »1
1 : SOURCE : ”Ecomaterial”, (Society of Non-Traditional Technology, Tokyo) (1991). K. Halada and R. Yamamoto
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20. « Éco-matériau », tentative de définition
Élargissement de la notion en 2001
Pre-requisites :
•optimization of physical and/or chemical properties and best technical
performance
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Introduction des
performances techniques et
de la comparaison à un
matériau conventionnel
Necessary conditions :
•Significant environmental improvements* compared to conventional
materials
•No tradeoff of environmental load through the whole life cycles, and
•If there is a tradeoff, whole life cycle environmental data must be available to
verify the improvement of environmental performance.
Improvements :
Sur les 6 critères précédents
En 2001, K. Halada redéfini les éco-matériaux comme des matériaux
qui « favorisent l’amélioration de l’environnement sur l’ensemble du
cycle de vie tout en démontrant leurs performances »2
2 : SOURCE : Halada, K. and R. Yamamoto (2001). “The current status of research and development on eco-materials round the world.”
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21. « Éco-matériau », tentative de définition
Redéfinition de la notion en 2010
3 catégories définies :
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Introduction d’autres notions
: produits, pratiques
utilisateurs, développement
économique local
•Materials and articles for achieving high eco-efficiency of products
•Materials and articles for raising environmental consciousness of
consumers and promoting environmental practices of consumers
•Materials and articles for building new life styles suitable for regional
communities
En 2010 O.Umezawa, Y. Shinohara, E.Yamasue tentent de « reconstruire
le concept d’éco-matériaux pour un société durable ».3
1 ”Ecomaterial”, (Society of Non-Traditional Technology, Tokyo) (1991). K. Halada and R. Yamamoto
3 : SOURCE : O.Umezawa, Y. Shinohara, E.Yamasue, 2010, Special Issue on Growth of Ecomaterials as a Key to Eco-Society IV
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22. La place du matériau dans l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Introduction
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
La place du matériau dans l’éco-conception
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
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23. Principes de l’éco-conception
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Tout produit est source d’impacts
prise en compte des exigences
techniques et économiques
prise en compte
de l’humain
prise en compte de
l’environnement
L'éco-conception est une démarche préventive « intégrer l’environnement
dans la conception et le développement de produits (biens et services) »
Démarche cadrée par la norme ISO/TR 14062:2002
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24. Principes de l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
L’éco-conception est une approche …
•Multiétapes
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25. Principes de l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
L’éco-conception est une approche …
•Multiétapes
•Systémique
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26. Principes de l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Changement climatique
Toxicité
Ressources
Source : ADEME
L’éco-conception est une approche …
•Multiétapes
•Systémique
•Multicritères
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27. Principes de l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Changement climatique
Toxicité
Ressources
Source : ADEME
L’éco-conception est une approche …
•Multiétapes
•Systémique
•Multicritères
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28. Principes de l’éco-conception
Pour comparer
nécessaire.
deux
produits,
une
unité
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fonctionnelle
est
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29. La place du matériau dans l’éco-conception
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DISTRIBUTION
•Poids des contenants pleins
•Résistance à la casse
CONDITIONNEMENT
•Procédé de rinçage et
remplissage
UTILISATION
•/
PRODUCTION
•Types de matières premières
•Procédés de mise en forme
FIN DE VIE
•Recyclabilité du matériau
•Filière de recyclage
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Le choix du matériau influence plusieurs étapes du cycle de vie.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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30. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
La place du matériau dans l’éco-conception
Dommages sur les éco-systèmes par phase de vie
0,09
0,08
PDF*m2*an
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Production
Conditionnement
Distribution
Fin de vie
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Le choix du matériaux dépend du profil environnemental du produit.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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31. La place du matériau dans l’éco-conception
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Bouteille
Verre :
Bouteille
Aluminium :
221 grammes
43 grammes
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
2 matériaux ne peuvent être comparés qu’à qualités fonctionnelles
équivalentes pour un produit donné.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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32. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
La place du matériau dans l’éco-conception
Dommages sur les éco-systèmes par phase de vie
0,09
0,08
PDF*m2*an
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Production
Conditionnement
Distribution
Fin de vie
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Les transferts d’impacts doivent être évités ou arbitrés.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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33. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
La place du matériau dans l’éco-conception
Dommages sur les éco-systèmes par phase de vie
0,09
0,08
PDF*m2*an
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
Production
Conditionnement
Distribution
Fin de vie
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Un bénéfice environnemental potentiel grâce au matériau, après remise
en cause du produit.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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34. La place du matériau dans l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Illustration : Éco-conception d’un contenant de bière
Le choix du matériaux dépend du profil environnemental du produit.
Sur la base d’une analyse de cycle de vie de contenants de bière au Québec, CIRAIG, 2010
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35. La place du matériau dans l’éco-conception
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Illustration : Sac en cuir
La contribution du matériau aux impacts dépend du type de produit.
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36. La place du matériau dans l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Illustration : chemise en coton
La contribution du matériau aux impacts dépend du type de produit.
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37. La place du matériau dans l’éco-conception
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
L’exemple de la pile
Illustration : pile
La contribution du matériau aux impacts dépend du type de produit.
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38. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Introduction
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
La place du matériau dans l’éco-conception
Les outils de sélection matériaux
Conclusion
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39. Les outils de sélection de matériaux
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Multi-secteurs
matériauthèques
Données env.
qualitatives
bases de
données et
logiciels
Données env.
quantitatives
écolabels
guides
Spécifique secteur
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40. Les outils de sélection de matériaux
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Multi-secteurs
matériauthèques
Données env.
qualitatives
bases de
données et
logiciels
Données env.
quantitatives
écolabels
guides
Spécifique secteur
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41. Les outils de sélection de matériaux
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Des matériauthèques diverses :
• Apportant des services de conseil ou non
• Virtuelle et/ou physique et/ou livre
• Dédiées métiers (produit, aménagement, architecture,…) ou non
• Intégrant des notions d’environnement ou non
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42. Les outils de sélection de matériaux
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Multi-secteurs
matériauthèques
Données env.
qualitatives
bases de
données et
logiciels
Données env.
quantitatives
écolabels
guides
Spécifique secteur
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43. Les outils de sélection de matériaux
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• Outils de conception qui intègrent des données environnementales sur les matériaux :
• Base de données sources (données d’inventaire matériaux) :
…. Liste exhaustive :
http://lca.jrc.ec.europa.eu/lcainfohub/databaseList.vm
• Base de données produits :
Textile, Cuir, Bois, papier, Plastique,
caoutchouc, métaux, produits ….
de
construction
Produits de construction
Outils quantitatifs : bases de données et logiciels, généralistes ou
sectoriels, simplifiés ou détaillés, libre d’accès ou non …
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44. Les outils de sélection de matériaux
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Multi-secteurs
matériauthèques
Données env.
qualitatives
bases de
données et
logiciels
Données env.
quantitatives
écolabels
guides
Spécifique secteur
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45. Les outils de sélection de matériaux
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• Spécifique sur une thématique
• Spécifiques matières
• Spécifiques produits qui intègrent des critères matériaux
Produits textiles, papier à copier, papier graphique, cartons,
panneaux de bois
Les Éco-labels : ils intègrent la plupart du temps des critères sur la
matière.
Guide sur les labels : http://ecocitoyens.ademe.fr/sites/default/files/guide_labels_oct2010.pdf
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46. Les outils de sélection de matériaux
AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Multi-secteurs
matériauthèques
Données env.
qualitatives
bases de
données et
logiciels
Données env.
quantitatives
écolabels
guides
Spécifique secteur
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47. Les outils de sélection de matériaux
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Les guides sectoriels : publication par des consortiums, des ONG, des
centres techniques
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48. AG ENC E D’ ÉCO- C O N C EP TI O N
Introduction
Les enjeux associés aux matériaux
Étude qualitative
Tentative de définition de l’ "éco-matériau"
La place du matériau dans l’éco-conception
Les outils de sélection matériaux
Conclusions
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49. Synthèse et conclusions
Monacca/Fujitsu
concept Biblo NX95 (2008)
Coque en bois de cèdre et bioplastique
Gobilab/Ragot/Mu (2011)
Gobi
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Lafuma (2012)
Ecolife 35
50% du corps du sac en polyester recyclé
Exemples de produits
•n’ayant pas fait l’objet d’une démarche d’éco-conception avec des "éco-matériaux"
•éco-conçus sans "éco-matériaux"
•éco-conçus intégrant des "éco-matériaux"
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50. Synthèse et conclusions
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En quoi le choix du matériau est un enjeu d’ écoconception?
Le choix matériau est rarement suffisant …
•
•
•
Une partie de la démarche d’éco-conception
Un arbitrage nécessaire en fonction des enjeux du produit
Des cas particuliers…pour certains produits
… Mais souvent nécessaire.
•
•
Un aspect environnemental souvent notable, à prendre en compte…parmi d’autres
La partie émergée de l’iceberg…aux yeux du grand public
Si l’"éco-matériau" n’existe pas, la notion d’ "éco-matériau" peut être
une clé d’entrée pour favoriser les démarches d’éco-conception et les
mettre en valeur !
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