Transcript Impact ` Formation d`Oxydants Photochimiques

Impacts Environnementaux des Analyses de Cycle de Vie
Impact ‘ Formation d’Oxydants Photochimiques ’
J.M. Engasser
Impact ‘Formation d’Oxydants Photochimiques’
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Sommaire
 Analyse de Cycle de Vie et Impacts environnementaux
 Définition de l’impact Formation d’Oxydants Photochimiques
 Origine des composants contribuant à l’impact
 Effets néfastes de l’ozone
 Réactions photochimiques de production d’ozone
 Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Réduction de l’impact FOP
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L’Analyse de Cycle de Vie (ACV)
une méthodologie pour évaluer les impact environnementaux
d'un ‘produit’ (produit industriel, procédé, service, organisme)
durant l'ensemble des étapes de sa vie (du berceau à la tombe)
fabrication
Utilisation de
ressources
conditionnement
distribution
matières premières
& énergie
Pollution
air, eau, sol
Risques de toxicité
utilisation
recyclage
fin de vie
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Impacts environnementaux de l’ACV (1)
 Impacts associés à l’utilisation ressources
Consommation de ressources non renouvelables
Consommation de ressources renouvelables
Consommation d’énergie primaire
 Impacts associés à la pollution de l’air
Potentiel de réchauffement global
Acidification atmosphérique
Formation d’oxydants photochimiques
Destruction d’ozone stratosphérique
Emission de métaux et particules
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Impacts environnementaux de l’ACV (2)
 Impacts associés à la pollution de l’eau
Demande chimique en oxygène
Demande biochimique en oxygène
Eutrophisation aquatique
Rejets de métaux
 Impacts associés à production déchets solides
Déchets solides valorisés
Déchets solides éliminés non radioactifs
Déchets solides radioactifs
 Impacts associés à la toxicité des émissions
Toxicité sur l’environnement (écotoxicité)
Toxicité pour l’homme
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Dans cette ressource pédagogique
 Impacts associés à la pollution de l’air
Formation d’Oxydants Photochimiques (FOP)
L’impact FOP c’est quoi ?
composés responsables
origines
réactions de formation
Comment évaluer l’impact ?
Comment réduire l’impact ?
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Impact Formation d’Oxydants Photochimiques
L’impact Formation d’Oxydants Photochimiques (FOP) représente la
transformation, sous l’influence du rayonnement solaire, de polluants
atmosphériques en ozone et autres composés oxydants.
Ces phénomènes ont lieu dans les couches d'air proche du sol et dans la
troposphère : formation d’un smog photochimique
Les oxydants formés ont des effets néfastes sur la santé humaine et sur les
végétaux (mauvais ozone)
L’impact Formation d’Oxydants Photochimiques est aussi dénommé
Potentiel d’oxydation photochimique
ou Création d’ozone troposphérique.
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Impact ’’Formation d’Oxydants Photochimiques’’
Ozone troposphérique et stratosphérique
http://fo3rest.eu/project/fr_resume.php
Smog photochimique
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ozone_troposphérique
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Précurseurs et oxydants photochimiques
Polluants précurseurs
Oxydes d’azote Nox
Oxydants photochimiques
Ozone O3
monoxyde d’azote NO
dioxyde d’azote NO2
Peroxyde d'hydrogène (HO2)
Composés organiques volatils COV
Monoxyde de carbone (CO)
Peroxy acétyl nitrate (PAN)
Aldéhydes
Oxydes de soufre (SOx)
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Origine des polluants précurseurs
Les oxydes d’azote NOx
de la combustion de combustibles fossiles
de procédés industriels
production d'acide nitrique et d'engrais, traitement de surfaces, ….
Les composés organiques volatils COV
d'origine anthropique
raffinage, solvants organiques, gaz non brûlés des véhicules
d’origine naturelle
émissions par les plantes, fermentations
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Effets néfastes de l’ozone
sur la santé humaine
gaz agressif
irritation des yeux et muqueuses
irritation des voies respiratoires (asthme ,œdème pulmonaire)
sur les écosystèmes forestiers et agricoles
nécroses folaires
oxydation d’acides aminés, protéines et acides gras
réductions de rendements agricoles
cultures de blé, pomme de terre,…
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Réactions de production photochimique d’ozone
Formation Ozone
O + O2  O3
Production O
photododissociation NO2
NO2  NO + O
Production HO2 et CH3O2
CO + OH  CO2 + H
H + O2  HO2
Reformation NO2
NO + HO2  NO2 + OH
NO + CH3O2  NO2 + CH3O
CH4 + OH  CH3 + H2O
CH3 + O2  CH3O2
Production OH
photodissociation ozone
O3 O2 + O(1D)
O(1D) +H2O 2 OH
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Cycle photochimique de formation d’ozone
Photodissociation NO2
NO2
Reformation NO2
NO
NO
O
COVox
O2
Formation Ozone
O2
O3
Oxydation COV
COVred
Formation de l’ozone troposphérique
http://www.appanpc.fr/Pages/article.php?art=195
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Evaluation de l’indicateur d’impact
 Définition de l’indicateur d’impact
L’indicateur d’impact quantifie l’impact environnemental généré
par l’ensemble des étapes du cycle de vie du produit
Pour l’impact Formation d’Oxydants Photochimiques, l’indicateur
d’impact IFOP est exprimé en kg équivalent C2H4 (éthylène)
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Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Méthode d’évaluation de l’Indicateur d’impact
L’indicateur d’impact est évalué à partir de l’inventaire des flux
matière et énergie des étapes du cycle de vie.
Inventaire
Cycle
de vie
 Intrants énergie
 Intrants matière
Indicateur d’impact
 Emissions matière
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Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Contribution des émissions au cours du cycle de vie
COV
NOx
COV
NOx
conditionnement
fabrication
COV
NOx
distribution
matières premières
& énergie
utilisation
COV
NOx recyclage
COV
NOx
fin de vie
COV
NOx
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Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Coefficients d’équivalence des précurseurs d’oxydants
Molécules
ethylène C2H4
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Coefficients
d’équivalence C2H4
1
éthanol C2H5OH
0,40
benzène C6H6
0,19
hexane C6H14
0,48
monoxyde de carbone CO
0,027
dioxyde de soufre SO2
0,048
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Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Contributions des intrants matière (matières premières, réactifs)
COV
NOx
Procédé de fabrication, transport
fabrication
conditionnement
distribution
matière (matières premières, réactifs)
intrants matière
utilisation
recyclage
fin de vie
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Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Contributions des intrants énergie
pétrole
COV
NOx
gazole
essence
gaz naturel
COV
NOx
gaz
charbon
pétrole
uranium
COV
NOx
conditionnement
fabrication
distribution
COV
NOx
combustion
électricité
utilisation
recyclage
biomasse
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COV
NOx
biomasse
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fin de vie
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Evaluation de l’indicateur d’impact FOP
 Relation pour le calcul de l’Indicateur d’impact
L'indicateur d’impact IFOP est évalué en ajoutant les contributions des intrants et
extrants de l’inventaire par la relation :
IFOP = å mi Fi
mi : les quantités d’intrants et d’extrants (matière et énergie) données par l’inventaire
Fi : les facteurs d’impact correspondants des intrants et extrants
 les indicateurs d’impact FOP des intrants énergétiques et matière
 les coefficients d’équivalence C2H4 des gaz émis
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Comment réduire l’impact FOP d’un produit ?
Réduire les
consommations
d’intrants matière
fabrication
conditionnement
distribution
Réduire les
consommations
d’énergie
Réduire les
émissions de
COV, CO, NOx
utilisation
recyclage
fin de vie
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