Ressources, déchets et climat : essais sur l'économie du recyclage

The resource, waste and climate conundrum : essays on the economics of recycling

• Auteur / Autrice : Etienne Lorang
• Direction : Philippe Delacote, Gilles Lafforgue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences économiques
• Date : Soutenance le 18/03/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SJPEG - Sciences Juridiques, Politiques, Economiques et de Gestion (Lorraine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Bureau d'économie théorique et appliquée (Strasbourg ; 1972-....)
• Jury : Président / Présidente : Ankinée Kirakozian
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Delacote, Gilles Lafforgue, Mouez Fodha, Aude Pommeret, Sophie Bernard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mouez Fodha, Aude Pommeret

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gestion des ressources naturelles

Industrie et commerce

Déchets -- Élimination

Recyclage (déchets, etc.)

Mots clés libres

Émissions de gaz à effet de serre

Ressources

Recyclage

Durabilité

Waste

Greenhouse gas emissions

Resources

Recycling

Sustainability

Waste

Résumé

Cette thèse s'intéresse à l'économie du recyclage en prenant en compte les différentes externalités liées à l'extraction, la transformation et la consommation des ressources. Cela inclut l'épuisement des stocks naturels, les impacts environnementaux de l'accumulation des déchets et les émissions de gaz à effet de serre (GES). Nous examinons les arbitrages entre recyclage et extraction dans différents cas, avec des méthodologies variées. À cette fin, nous combinons des approches théoriques de l'économie des ressources ainsi que des approches de simulation et de prospective utilisant des données calibrées.Dans le premier chapitre, nous considérons un modèle d'économie des ressources permettant de déterminer dans quelles conditions il est optimal de recycler et d'utiliser une ressource recyclée dans la production. Cette analyse prend en compte les coûts sociaux de l'extraction, de la consommation et du recyclage. Afin de définir des trajectoires de consommation optimales, les coûts privés et les émissions de GES liées au recyclage sont également pris en compte.Dans le deuxième chapitre, ce résultat sur le recyclage est approfondi à l'aide d'un modèle bioéconomique d'évaluation intégrée qui montre comment une augmentation du recyclage dans l'industrie du papier et du carton peut entraîner des impacts climatiques négatifs. Ce résultat contre-intuitif prévaut lorsque les deux ressources sont complémentaires pour la production de papier et de carton.En se concentrant sur le secteur spécifique des batteries Li-ion, le chapitre trois examine la faisabilité d'une politique imposant des seuils de contenu recyclé à l'aide d'un modèle de flux de ressources. Une fois encore, nous montrons que le niveau optimal de matériaux recyclés utilisés dans la production est fonction d'un arbitrage entre plusieurs paramètres au cours du temps. En particulier, un autre paramètre lié à la durabilité - la durée de vie des batteries - peut entraver l'objectif d'un contenu élevé de matière recyclée.Le recyclage étant fortement lié aux objectifs de durabilité, le chapitre quatre évalue le manque de considérations de durabilité dans la littérature macroéconomique sur le recyclage. Nous présentons le premier modèle qui examine le recyclage à travers l'utilisation du critère de maximin.

This dissertation explores the economics of recycling when taking into account the different externalities linked to resource extraction, transformation and consumption. It includes the depletion of natural stocks, the environmental impacts of waste accumulation and greenhouse gas (GHG) emissions. We examine the trade-offs between recycling and extraction in different cases, with different methodologies. For this purpose, we combine theoretical approaches of resource economics as well as simulation and prospective approaches using calibrated data.In the first chapter, we consider a model in resource economics allowing us to specify under which conditions it is optimal to recycle and use a recycled resource in production. This analysis takes into account the social costs of extraction, consumption and recycling. In order to set optimal consumption paths, private costs and GHG emissions from recycling are also taken into account.In the second chapter, this take on recycling is enhanced using an integrated bio-economic assessment model showing how increasing recycling for the paper and cardboard industry can lead to negative climate impacts. This counterintuitive result prevails when both resources are complementary for paper and cardboard production.Focusing on the specific sector of Li-ion batteries, chapter three examines the feasibility of a policy imposing recycled contents thresholds with a resource flow model. Once again, we show that the optimal level of recycled material used in production is the function of a trade-off between several parameters across time. In particular, another sustainability parameter - the lifetime of batteries - can hinder the objective of a high recycled content.As recycling is strongly linked to sustainability objectives, chapter four assesses the lack of sustainability considerations in the macroeconomic literature of recycling. We introduce the first model that examines recycling through the use of the maximin criterion.