Economie circulaire dans le BTP : l'Analyse du Cycle de Vie multicritère au service de la valorisation des déchets de construction

Circular economy in the building and public works sector: multi-criteria Life Cycle Assessment at the service of construction waste recovery economy in the building and public works sector: multi-criteria Life Cycle Assessment at the service of const

• Auteur / Autrice : Maher Hodroj
• Direction : Gilles Escadeillas
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMDC - Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions de Toulouse
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national des sciences appliquées (Toulouse ; 1961-....)

Mots clés

Mots clés libres

Génie civil

Économie circulaire

Déchets de construction

Circular economy

Construction waste

Civil engineering

Résumé

Description du sujet Le secteur du BTP en France est à la fois un gros consommateur de ressources (400 Mt/an) et un gros producteur de déchets inertes (250 Mt/an). Les déchets du BTP pourraient représenter un gisement vertueux facilement valorisable dans le secteur. Malheureusement, ce n'est pas le cas car les déchets de qualité adéquate sont la plupart du temps mélangés à d'autres produits de moins bonne qualité rendant le composé final peu valorisable techniquement et économiquement. Ainsi, seulement 20 Mt de granulats recyclés sont réutilisées chaque année dans le béton alors que le sable de qualité pour le béton commence à se raréfier ! L'économie actuelle linéaire n'est pourtant plus soutenable et doit laisser place à un nouveau modèle économique circulaire qui, selon l'ADEME, consiste à augmenter l'efficacité de l'utilisation des ressources et de diminuer l'impact sur l'environnement tout en développant le bien-être des individus. La boucle proposée par l'économie circulaire consiste à faire que les produits utilisés restent des ressources, plutôt que de devenir des déchets. Cette thématique est au cœur des lois pour la transition énergétique (LTECV, AGEC) et fait partie de la feuille de route proposée par le ministère de la Transition Ecologique. Mais comment aider les acteurs publics ou privés à orienter un choix stratégique de voie d'utilisation, aux échelles locales ou régionales, tout en tenant compte des contraintes environnementales, économiques et sociales ? Certainement en leur mettant à disposition des outils d'aide à la décision, basés sur des outils méthodologiques reconnus comme l'Analyse du Cycle de Vie (ACV). Ces outils doivent permettre d'avoir une vision systémique des différents impacts générés (environnementaux, mais aussi économiques et sociaux) et d'étudier les conséquences que peuvent avoir les différentes options de voies de valorisation. Les enjeux de cette thèse sont donc de proposer une approche méthodologique concrète aux acteurs de la filière afin d'offrir des solutions soutenables à la réutilisation de déchets de construction. Parmi les 7 domaines d'action proposés par la démarche d'économie circulaire, cette thèse permettrait d'aborder le recyclage, l'extraction/l'exploitation durable, dans le but d'améliorer l'écologie industrielle et territoriale. Le travail sera scindé en 2 parties : une partie sur l'ACV avec l'utilisation du logiciel SimaPro®, afin d'étudier, pour les scénarii envisageables, les impacts environnementaux mais aussi économiques et sociaux avec un partenariat qui pourrait venir en appui sur le côté Sciences Humaines et Sociales. La deuxième partie serait sur la mise en œuvre de solutions de valorisation - qui auront été choisies comme ayant le moindre impact environnemental - afin d'étudier également les capacités techniques et mécaniques des solutions envisagées. Un des exemples immédiats est la valorisation de la partie sableuse des bétons recyclés, peu valorisée actuellement contrairement à la partie grossière déjà utilisée dans les routes, les remblais ou les bétons, en s'appuyant sur les acteurs régionaux (Cemex, Malet). D'autres pistes comme la valorisation des laitances issues des centrales à béton ou du lavage des camions toupies ainsi que l'utilisation en techniques routières pourraient également être envisagées.

Description of the subject The building and public works sector in France is both a large consumer of resources (400 Mt/year) and a large producer of inert waste (250 Mt/year). Construction and public works waste could represent a virtuous deposit that could be easily recovered in the sector. Unfortunately, this is not the case because waste of adequate quality is most of the time mixed with other products of lower quality making the final compound not very recoverable technically and economically. For example, only 20 Mt of recycled aggregates are reused in concrete each year, while quality sand for concrete is becoming scarce! However, the current linear economy is no longer sustainable and must give way to a new circular economic model which, according to the ADEME, consists of increasing the efficiency of resource use and reducing the impact on the environment while developing the well-being of individuals. The loop proposed by the circular economy consists of ensuring that the products used remain resources, rather than becoming waste. This theme is at the heart of the laws for energy transition (LTECV, AGEC) and is part of the plan proposed by the Ministry of Ecological Transition. But how can public or private actors be helped to guide a strategic choice of use path, at local or regional levels, while taking into account environmental, economic and social constraints? Certainly by providing them with decision-making tools based on recognised methodological tools such as Life Cycle Assessment (LCA). These tools should provide a systemic vision of the different impacts generated (environmental, but also economic and social) and study the consequences that the different options for recovery may have. The challenge of this thesis is therefore to propose a concrete methodological approach to the actors of the sector in order to offer sustainable solutions to the reuse of construction waste. Among the 7 fields of action proposed by the circular economy approach, this thesis would allow to approach recycling, extraction/sustainable exploitation, in order to improve industrial and territorial ecology. The work will be divided into 2 parts: a part on LCA with the use of SimaPro® software, in order to study, for possible scenarios, the environmental but also economic and social impacts with a partnership that could support the Human and Social Sciences side. The second part would be on the implementation of valorisation solutions - which will have been chosen as having the least environmental impact - in order to also study the technical and mechanical capacities of the envisaged solutions. One of the immediate examples is the valorisation of the sand part of recycled concrete, which is currently scarcely valorised unlike the coarse part already used in roads, embankments or concrete, with the support of regional actors (Cemex, Malet). Other possibilities, such as the recovery of laitance from concrete plants or from the washing of truck-mixers, as well as its use in road techniques, could also be considered.