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Ce travail présente l’analyse de cycle de vie du dirigeable du projet Flywin. Il décrit également le contexte dans lequel se trouve l’industrie du dirigeable, endormie depuis l’essor de l’aviation et les tragiques événements des années 1930 mais récemment réanimée par de nombreux projets à travers le monde. En effet, pour des raisons notamment écologiques, plusieurs entreprises étudient le design de dirigeables modernes comme nouveau moyen de transport aérien. Par rapport au principal concurrent dans ce domaine, l’avion, le dirigeable nécessite une consommation de carburant nettement inférieure mais ne peut pas atteindre des vitesses aussi élevées. Ainsi, le dirigeable ne représente une alternative que pour certaines applications. Le projet Flywin étudie une solution dirigeable pour le transport de marchandises entre l’Europe et l’Amérique du Nord. Le projet Flywin se détache par sa volonté d’utiliser de l’hydrogène comme gaz de sustention et comme vecteur d’énergie à bord de l’appareil. L’hydrogène est donc l’unique carburant du dirigeable. Celui-ci est destiné à être transformé en électricité via une pile à combustible afin d’alimenter le dirigeable en énergie ou à être vaporisé afin de remplir les ballons du dirigeable. Une analyse de cycle de vie « cradle-to-grave » est réalisée : toutes les étapes du cycle de vie du dirigeable sont prises en compte de l’extraction des matières premières jusqu’aux traitements de fin de vie. En pratique, trois phases principales sont analysées : la production des éléments du dirigeable, son utilisation et les traitements de fin de vie des éléments. Cependant, le projet se trouve toujours dans un état de développement assez précoce, les producteurs des différents éléments du dirigeable ne sont pas encore tous connus et le design de certains éléments n’est pas encore totalement déterminé. Cette étude représente donc une analyse prospective basée sur des valeurs de référence issues de la littérature scientifique. Les résultats obtenus constituent une première approximation de l’impact environnemental du dirigeable. Les résultats de cette analyse montrent que la quasi-totalité de l’impact environnemental est due à la consommation en hydrogène du dirigeable. Cette consommation inclut l’hydrogène et l’électricité nécessaire à sa liquéfaction. Les catégories principalement impactées sont l’épuisement des ressources fossiles et le réchauffement climatique. Par rapport à la solution concurrente, l’avion-cargo, les avantages écologiques du dirigeable ont été démontrés. Pour le réchauffement climatique, un impact final de 202 g CO2-eq/t.km est obtenu par rapport aux avions-cargos émettant entre 500 et 1000 g CO2-eq/t.km, ce qui représente en moyenne une réduction de 65%. Une réduction similaire est observée sur l’épuisement des ressources fossiles. Une analyse de sensibilité a également montré l’intérêt de privilégier de l’hydrogène vert à l’hydrogène produit par SMR. En effet, cela engendre des réductions de 80% de l’impact du dirigeable dans les catégories principales. Les perspectives d’avenir relatives à cette étude sont le développement des techniques de production de l’hydrogène et de l’électricité comme il s’agit des sources d’impacts majeures. Une analyse plus détaillée des principaux éléments du dirigeable une fois leur design complétement déterminé permettrait également d’obtenir des résultats beaucoup plus précis que ceux obtenus dans cette analyse prospective.
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Le béton de bois est un matériau relativement récent qui s’inscrit dans la tendance actuelle de l’utilisation des matériaux bio-sourcés pour la construction. Ce composite, formé d’un mélange de ciment, de copeaux de bois et d’eau, semble présenter des propriétés intéressantes. Dans ce travail, l’objectif principal est d’étudier la pertinence de l’utilisation d’un bloc de coffrage en béton de bois pour une paroi de bâtiment, en analysant ses propriétés thermiques, mécaniques et écologiques, afin de juger s’il peut constituer une alternative au bloc de béton classique. Cette étude fait, tout d’abord, le point sur les blocs existants à l’heure actuelle pour mieux cerner la place qu’occupe le bloc de béton de bois. Par la suite, une longue série d’essais sont menés au laboratoire sur des blocs en béton de bois fourni par la société Prefer. De ces expérimentations ressortent les constatations suivantes : le béton de bois, deux à trois fois plus légers que le béton traditionnel, a une capacité d’isolation thermique intéressante mais pas encore suffisante. Il est très perméable à la vapeur d’eau, ce qui permet d’offrir des murs respirants. La résistance en compression sur le bloc de coffrage rempli est tout à fait satisfaisante pour la construction de murs porteurs dans des bâtiments d’une hauteur modérée. La résistance en flexion des parois est suffisante pour reprendre les efforts pendant le banchage. Deux simulations informatiques sont également réalisées. Le logiciel WUFI Pro© révèle que le béton de bois présente une excellente qualité de régulation de l’humidité intérieure et qu’il n’existe pas de problème de dégradation par l’humidité. Enfin, l’analyse de cycle de vie sur le logiciel OpenLCA démontre que l’utilisation du béton de bois réduit les émissions de CO2 comparé au bloc de béton traditionnel. En conclusion, le bloc de coffrage en béton de bois semble être effectivement une alternative prometteuse au bloc traditionnel.
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Ce travail vise à analyser l’impact environnemental des circuits courts de consommation alimentaire en Wallonie par la méthodologie d’analyse de cycle de vie (ACV), poser le contexte général actuel des circuits de distribution alimentaires en Wallonie et voir comment les circuits courts s’y inscrivent. L’analyse du contexte des circuits de distribution révèle qu’un retour aux circuits courts est observé récemment après l’explosion des circuits longs. Cela est dû à une évolution de la mentalité des consommateurs, privilégiant l’économie locale, et regardant plus à l’impact environnemental, la qualité et l’origine des produits. Les circuits courts possèdent comme avantages une proximité accrue entre consommateur et producteur et une économie plus équitable pour ces derniers. Cependant, les avantages environnementaux sont plus mitigés, les installations sont moins intensives et demandent une multiplication des activités à maîtriser pour le producteur. L’ACV sera basée sur le cas concret de l’initiative Liégeoise Point Ferme, en se limitant à l’étape de distribution des légumes en mars et septembre 2017. Sont pris en compte le transport du producteur jusqu’à Point Ferme, le transport jusqu’aux points de collecte et les emballages utilisés. Le trajet des points de collecte au domicile est négligé car intégré à des trajets sortant du cadre étudié et portant sur d’autres fonctions. Les résultats de l’ACV montrent que le transport dans les différents points de collecte depuis Point Ferme est l’étape la plus impactante. Cet impact est majoritairement dû à la fabrication et la fin de vie de la camionnette et du système de réfrigération utilisé ainsi que sa consommation de carburant et les émissions liées. Le plus grand impact concerne l’utilisation de ressources abiotiques, venant des métaux non abondants utilisés (Cuivre, Nickel, Or) dans les systèmes électroniques. La distribution de 2 kg de légumes par Point Ferme correspond à l’émission de 0.735 kg CO2 eq. répartis comme suit : 91% vient du transport depuis Point Ferme, 2% du transport depuis Jardin d’Antan vers Point Ferme et 7% des emballages utilisés. La comparaison à d’autres scénarios montre que Point Ferme permet de diminuer l’impact environnemental de consommateurs se déplaçant seuls. La comparaison de l’étape de transport (sans le dernier kilomètre) entre Point Ferme et les circuits longs montre que via Point Ferme, l’épuisement des ressources abiotiques est plus important. De plus, le transport de marchandises par bateau est globalement moins impactant grâce aux effets d’échelle. L’ajout du dernier kilomètre tend à inverser cette conclusion, mais la quantification de cet effet dépend des habitudes des consommateurs. Des perspectives intéressantes pour de futures études sont l’analyse détaillée du comportement des consommateurs et agriculteurs selon les circuits de distribution utilisés. Cela permettra une vue plus globale sur l’impact environnemental des circuits courts.
Circuits courts --- Analyse de cycle de vie --- Point Ferme --- Wallonie --- Belgique --- impact --- environnemental --- Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie chimique
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The buildings have a significant negative impact on the environment. Several tools and concepts have been developed to encourage the building sector towards more sustainable solutions such as the biomimicry, the inspiration from nature, to solve a problem in a sustainable way. The aim of this study is to demonstrate, on basis of the current knowledge, whether the biomimetic structure of the tertiary high-rise building studied has a lower or higher environmental impact than a conventional structure for the same type of infrastructure, and so, if biomimicry has made it possible to build a more efficient structure. The life cycle analysis allows a comparison between the environmental impacts of products or services that guide the developer to a responsible environmental choice. In accordance with the standard NBN EN 15978 Sustainability of construction works - Assessment of environmental performance of buildings - Calculation method , the environmental impacts of the structures are determined according to 7 environmental indicators: global warming (GWP), stratospheric ozone depletion potential (ODP), soil and water acidification potential (AP), eutrophication potential (EP), photochemical ozone creation potential (POCP), the abiotic depletion potential for elements (ADP_elements) and the abiotic depletion potential for fossil fuels (ADP_fossiles). The results obtained from the life cycle analysis of the structures studied show that, for the studied parameters, the hypothesis and the limits that we imposed, the "biomimetic" steel-concrete structure has environmental impacts greater than the "conventional" concrete beam-post structure. Les bâtiments ont un impact négatif considérable sur l’environnement. Plusieurs outils et concepts sont développés pour pousser le secteur du bâtiment vers des solutions plus durables, notamment le biomimétisme, l’inspiration tirée de la nature, visant à solutionner un problème de façon durable. Cette étude a pour but de démontrer, sur base des connaissances actuelles, si la structure biomimétique du bâtiment tertiaire de grande hauteur étudié a un impact environnemental moindre ou supérieur à une structure classique pour le même type d’infrastructure, et donc, si le biomimétisme a permis de construire une structure plus efficiente. L’analyse de cycle de vie permet une comparaison entre les impacts environnementaux de produits ou de services orientant le concepteur vers un choix environnemental responsable. Au travers de la norme NBN EN 15978 Contribution des ouvrages de construction au développement durable — Évaluation de la performance environnementale des bâtiments — Méthode de calcul, les impacts environnementaux des structures sont déterminés selon 7 indicateurs environnementaux : le réchauffement climatique (GWP), le potentiel de destruction de la couche d’ozone stratosphérique (ODP), le potentiel d’acidification du sol et de l’eau (AP), le potentiel d’eutrophisation (EP), le potentiel de formation d’oxydants photochimiques de l’ozone stratosphérique (POCP), le potentiel de dégradations abiotiques des ressources pour les éléments (ADP_éléments) et le potentiel de dégradations abiotiques des combustibles fossiles (ADP_fossiles). Les résultats obtenus à l’issue de l’analyse de cycle de vie des structures étudiées montrent que, pour les paramètres étudiés, les hypothèses et limites que nous avons imposées, la structure « biomimétique » en acier-béton a des impacts environnementaux supérieurs à la structure « classique » poteaux-poutres en béton.
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Ce travail de fin d’étude est une revue bibliographique qui a pour objectif d’analyser le niveau de détail pris en compte par les bases de données et logiciels d’analyse de cycle de vie pour évaluer la durée de vie des châssis de fenêtre. Après avoir présenté l’état de connaissance sur les châssis de fenêtre et réalisé un échantillonnage d’outils d’évaluation, il s’agit d’analyser les données de durée de vie. Pour cela, la démarche consiste dans un premier temps à : expliciter la méthode utilisée pour définir la durabilité des châssis de fenêtre et dans un second temps à examiner les caractéristiques intrinsèques des châssis qui permettent de mesurer la performance de durabilité. Les résultats obtenus sont comparés aux connaissances théoriques et exigences normatives. Ceci permet d’évaluer le niveau de détail pris en compte. La prise en compte de la durée de vie dans le calcul de l’énergie grise a également été évaluée en marge de la problématique principale. Afin de favoriser l’exploitation des résultats obtenus, nous établissons une synthèse mettant en exergue l’existant et les lacunes d’outils d’évaluation choisis notamment en ce qui la définition de la durée de vie des cadres de fenêtre et nous proposons des améliorations. In fine, nous précisons les perspectives de recherche qui se dégagent de ce travail.
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Ce mémoire étudie des possibilités de rénovation énergétique d’un bâtiment tertiaire en Wallonie. Il consiste en une analyse comparative des résultats quantitatifs de l’analyse de cycle de vie et des coûts de cycle de vie de six configurations d’étude. Celles-ci reprennent le cas du bâtiment existant, une rénovation minimaliste, deux rénovations passives et deux reconstructions respectant le « label passif » plus. Ce travail de recherche est réalisé en partenariat avec le bureau d’ingénierie et de conseil Écorce à Liège, sur un cas d’étude réel, et est destiné autant aux industriels qu’aux architectes et aux chercheurs. L’objectif de ce mémoire est d’informer les chercheurs et professionnels de la construction et de servir d’outil d’aide à la prise de décision avant d’entreprendre une rénovation énergétique d’un bâtiment existant.
Wallonie --- Bâtiment tertiaire --- tertiaire --- ACV --- ACCV --- analyse de cycle de vie --- rentabilité économique --- reconstruction --- rénovation énergétique --- passif --- passif plus --- passif de rénovation --- Ingénierie, informatique & technologie > Architecture
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L’enjeu de la transition environnementale et de la préservation de l’environnement exige de tenir compte de la capacité limitée de la planète à soutenir les modes de fonctionnement de nos sociétés. A cette fin, le concept des limites planétaires est communément retenu comme cadre de référence : elles donnent plusieurs seuils critiques à ne pas dépasser pour une planète viable et résiliente. Le présent travaille s’appuie sur le concept des limites planétaires et la méthode d’analyse de cycle de vie de l’Environmental Footprint (EF) développée par la Commission Européenne pour proposer une méthode de définition d’objectifs de réduction d’impact, et ce à l’échelle d’un individu. La démarche pour y arriver consiste d’une part à déterminer le cadre de référence absolue et à le répartir entre individus ; d’autre part, à procéder à une évaluation des impacts. La comparaison des résultats d’évaluation avec la référence permet ensuite de quantifier les efforts de réduction à fournir. La méthodologie développée ici prend les limites planétaires adaptées à la méthode EF comme référence absolue et les répartit entre les individus sur une base égalitaire. L’évaluation se base sur une analyse de cycle de vie de produits de consommation répartis en cinq postes. Des premiers modèles de produits ont été construits et sont analysés. Une étude sur le cas d’un individu européen moyen en 2015 est réalisée et montre que la consommation correspondante dépasse certaines limites, avec des efforts de réduction d’impact à fournir entre 5% et 91%. Une analyse de différents scénarios de consommation alimentaire permet de quantifier la contribution d’un changement de régime à l’atteinte des objectifs de réduction déterminés. The challenge of environmental transition and preservation requires taking into account the limited capacity of the planet to support the ways in which our societies function. To this end, the concept of planetary boundaries is commonly used as a reference framework : they provide critical thresholds that must not be exceeded for a viable and resilient planet. The present work is based on the concept of planetary boundaries and the life cycle assessment method of the Environmental Footprint (EF) developed by the European Commission. The aim of this work is to provide a method for defining impact reduction targets at the individual level. The steps include determining the absolute reference frame, distributing it among individuals, and evaluating the environmental impacts. The comparison of the evaluation results with the reference frame then allows the quantification of the reduction efforts to be made. The methodology presented here takes the planetary boundaries adapted to the EF method as an absolute reference and distributes them among individuals on an equal basis. The assessment is based on a life cycle analysis of consumer products divided into five baskets. Preliminary product have been modelled and are analysed. A study case of an average European individual in 2015 is carried out and shows that the corresponding consumption exceeds several limits, quantifying impact reduction efforts to be made between 5% and 91%. An analysis of different food consumption scenarios is used to quantify the contribution of a change in diet to the achievement of the reduction targets set.
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In a context where we are increasingly aware of our planet’s limited capacities and the damage we are causing, environmental management techniques are emerged. Among these we find the Life Cycle Assessment (LCA), which allows us to assess the environmental impacts of a product or a service throughout its cycle life. The subject of this project-thesis is therefore the use of the LCA on one battery of the MiRIS project, named the Zinc-Iron flow battery. The purpose of this study is to add a new dimension to John Cockerill’s knowledge of their accumulators. The report presents the analyzed results of the Zinc-Iron battery, promising alternative materials have been considered and discussed, and reviews its impacts in comparison to other batteries from the scientific literature (i.e. Vanadium flow and Lithium batteries). Such an analysis is the first one undertaken for John Cockerill and has therefore led to a reflection about its future usefulness for the company, who seems favorable for its use.
Environment --- Environmental management --- Life cycle assessment --- Stationary energy storage --- Flow battery --- Renewable energy --- Environnement --- Gestion environnementale --- Analyse de cycle de vie --- Stockage stationnaire d'énergie --- Batterie à flux --- Énergie renouvelable --- Sciences du vivant > Sciences de l'environnement & écologie --- Ingénierie, informatique & technologie > Energie --- Sciences économiques & de gestion > Stratégie & innovation
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