Soutenance mémoire
Définition d’un pneu
Le mot pneu est l’abréviation de pneumatique. Un pneumatique est un solide souple de forme torique formé de gomme et autres matériaux, il entoure une roue et assure le contact entre un véhicule terrestre et le sol, procurant une certaine adhérence et facilitant les déplacements. Le pneumatique est le seul élément de liaison entre le véhicule et le sol. Il transmet toutes les forces (adhérence, accélération, traction, freinage). Les pneus supportent une pression d’air capable de porter le poids total du véhicule.
Cycle de vie d’un produit
Le cycle de vie d’un produit est composé par les cinq étapes suivantes :
Acquisition des ressources
Fabrication
Distribution
Utilisation
Fin de vie
Nous constatons sur cette figure que chaque étape de cycle de vie est subdivisée en sousétapes. Et la flèche qui relie la gestion en fin de vie à l’étape de fabrication est discontinue. Ceci vient du fait que le cycle peut être soit fermé soit ouvert d’où la notion de cycle fermé et celle de cycle ouvert.
Le rechapage
Le rechapage d’un pneu est une opération permettant de remplacer la bande de roulement ou semelle d’un pneu usagé. Ce procédé permet donc de rallonger la durée de vie des pneumatiques. Le rechapage se passe après le triage et inspection des carcasses des pneus usés et seules les carcasses en parfait état et soigneusement inspectées sont utilisées pour le rechapage. Les carcasses saines peuvent connaitre un second voire un troisième ou plus de rechapage. L’ancienne semelle est poncée et une semelle neuve est appliquée sur la carcasse, par un procédé très semblable à celui utilisé pour la fabrication d’un pneu neuf. Généralement, les étapes de rechapage sont divisées en six étapes à savoir :
– Inspection initiale
– Ponçage ou râpage
– Préparation/réparation de la carcasse
– Application de la semelle
– Vulcanisation
– Inspection finale
L’inspection initiale est la première étape du rechapage et elle est la base du succès des processus entiers du rechapage. En effet, elle permet de déterminer si la carcasse du pneu usé peut être utilisée pour le rechapage ou doit être rejetée.
Epuisement des ressources naturelles
Les ressources naturelles s’épuisent malheureusement de plus en plus en raison de l’activité humaine et des dégradations qu’elle entraîne. L’épuisement des ressources naturelles tient compte des consommations de ressources énergétiques ou non énergétiques (sauf l’eau), en pondérant chaque ressource par un coefficient correspondant à un indice de rareté, durant le cycle de vie d’un produit. Les exigences de développement durable ont conduit à classer les ressources naturelles selon leur caractère renouvelable ou non. D’où les ressources naturelles sont fréquemment classées en deux grandes familles :
a) Les ressources renouvelables : Les ressources naturelles renouvelables sont les ressources qui ne sont pas détruites lors de son utilisation et/ou qui possèdent la capacité de se renouveler naturellement au moins à la vitesse de son utilisation. On peut donc les exploiter sans réduire sa disponibilité future. Néanmoins, il est possible d’épuiser ces ressources par une surexploitation et une mauvaise utilisation.
b) Les ressources non renouvelables : Les ressources non renouvelables sont les ressources naturelles qui sont détruites lors de son utilisation et/ou qui se régénère plus lentement qu’à la vitesse avec laquelle on l’utilise. Elles peuvent être épuisées à la surface de la terre suite aux extractions et exploitations par l’homme. Donc, tout prélèvement de ses ressources réduit irrémédiablement sa disponibilité future.
L’énergie hydraulique
C’est l’énergie résultant du mouvement de l’eau, sous toutes ses formes, chute, cours d’eau, marée. Elle peut être utilisée sous deux formes :
– Sous forme d’énergie mécanique : l’eau d’un ruisseau qui fait tourner la roue d’un moulin à eau ou d’une noria ;
– Sous forme d’énergie hydroélectrique :
La centrale hydroélectrique qui utilise la chute d’eau ;
La centrale marémotrice qui utilise l’énergie des marées ;
L’hydrolienne qui utilise l’énergie des courants marins.
L’émission de gaz d’effet de serre
L’équilibre radiatif naturel à la surface de la terre est déterminé pour une part importante par la présence de gaz qui ont la propriété d’intercepter les rayonnements émis par la Terre, puis de les renvoyer vers l’Univers. Au contact du rayonnement reçu, la Terre s’échauffe et renvoie vers l’atmosphère cette énergie, sous forme de chaleur. Mais cet équilibre des flux radiatifs est actuellement susceptible d’être déstabilisé dans la mesure où le développement de l’activité humaine provoque une modification de la composition de l’atmosphère, soit en augmentant la concentration de certains gaz préexistants dans l’atmosphère, soit en injectant de nouveaux constituants.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I- GENERALITES .CONTEXTE GENERALE DE L’ETUDE
CHAPITRE I- GENERALITES SUR LES PNEUMATIQUES
I. Propriétés générales des pneus
I.1. Définition d’un pneu
I.2. Composition d’un pneumatique
I.3. Les différents matériaux dans un pneu neuf
I.4. La constitution d’un pneumatique
I.5. Les grandes étapes de fabrication de pneumatique neuve
I.6. Propriétés physiques du pneu
I.6.1. Le poids
I.6.2. Le pouvoir calorifique du pneu
II. Les étapes de cycle de vie du pneu
II.1. Cycle de vie d’un produit
II.2. Cycle de vie des pneus
III. Méthodes de valorisation et élimination des pneus usés
III.1. Le rechapage
III.2. Autres méthodes de valorisation
CHAPITRE II- EMISSIONS DE GES ET EPUISEMENT DE RESSOURCES NATURELLES LIEES AU CYCLE DE VIE DU PNEU
I. Introduction
II. Epuisement des ressources naturelles
II.1. Les ressources énergétiques
II.1.1. Définition
II.1.2. Les principales ressources énergétiques
II.1.3. Les différents types d’énergie primaire
II.1.3.1. Les types d’énergies renouvelables
II.1.3.2. Les types d’énergies non renouvelables
II.2. Les ressources non énergétiques
II.2.1. Définition
II.2.2. Les principales ressources non énergétiques
II.2.2.1. Les minerais métalliques
II.2.2.2. Les minerais non métalliques
II.3. Epuisement de ressources naturelles liées au cycle de vie du pneu
II.3.1. Utilisation des ressources pendant la fabrication des matières premières
II.3.2. Utilisation des ressources pour produire de l’énergie utilisée
III. Emission de GES pendant les différentes activités liées à la fabrication du pneu
III.1. L’émission de gaz à effet de serre
III.2. Les principaux gaz à effet de serre et leurs sources
III.3. Les sources d’émission de GES liées aux étapes de cycle de vie du pneu
III.3.1. Sources d’émissions pendant l’acquisition des matières premières
III.3.2. Sources d’émission pendant la fabrication du pneu
III.3.3. Sources d’émission pendant le transport
PARTIE II- METHODOLOGIE
A- PRESENTATION DE L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE
I. Introduction
II. Définitions
II.1. Analyse de cycle de vie
II.2. Autres termes et définitions
II.2.1. Produit
II.2.2. Système de produit
II.2.3. Processus élémentaires
II.2.4. Flux économiques
II.2.5. Flux élémentaire
II.2.6. Environnement
II.2.7. Impact potentiel
II.2.8. Transfert de pollution
III. Cadre institutionnel de l’analyse de cycle de vie
IV. Cadre méthodologique de l’ACV
IV.1. Définition des objectifs et du champ de l’étude
IV.1.1. Définition des objectifs
IV.1.2. Définition du champ de l’étude
IV.2. Inventaire des intrants et des extrants
IV.2.1. Principe général
IV.2.2. Collecte des données
IV.3. Évaluation des impacts de cycle de vie ou EICV
IV.3.1. Introduction
IV.3.2. Les étapes de l’EICV
IV.4. Interprétation
B- PRESENTATION DE L’OUTIL D’ACV UTILISE : GEMIS
I. Introduction
II. Description de GEMIS
III. Base de données de GEMIS
IV. Mise en œuvre du logiciel GEMIS
IV.1. Démarrage de l’application
IV.2. Lancement des données
IV.3. La barre d’outils standard
IV.4. L’espace de travail dans GEMIS
IV.4.1. La zone 1
IV.4.2. La zone 2
PARTIE III- APPLICATION DE L’ACV AUX PNEUS
INTRODUCTION
CHAPITRE I- DEFINITION DE L’OBJECTIF ET DU CHAMP DE L’ETUDE
I. Définition de l’objectif
II. Définition du champ de l’étude
II.1. Fonctions du produit
II.2. Détermination de l’unité fonctionnelle
II.3. Identification du produit étudié
III. Frontières des systèmes étudiés
III.1. Présentation du système
III.2. Règles de coupure
III.3. Etapes de cycle de vie exclues pour le système étudié
CHAPITRE II- INVENTAIRES DE CYCLE DE VIE D’UN PNEU NEUF
I. Introduction
II. Emission de GES et consommation d’énergie des composantes dans un pneu neuf
II.1. Emission de GES et consommation d’énergie du caoutchouc synthétique
II.1.1. Les principaux caoutchoucs synthétiques
II.1.2. Fabrication du caoutchouc synthétique
II.1.3. Calcul des émissions de GES et de la consommation d’énergie pour la fabrication du caoutchouc synthétique
II.2. Emission de GES et consommation d’énergie du caoutchouc naturel
II.2.1. Types de matériaux issus du caoutchouc naturel
II.2.2. Fabrication du caoutchouc naturel
II.2.3. Calcul des émissions de GES et consommation d’énergie du caoutchouc naturel
II.3. Emission de GES et consommation d’énergie des charges renforçantes
II.3.1. Fabrication du noir de carbone
II.3.2. Fabrication de la silice
II.3.3. Calcul des émissions de GES et consommation d’énergie des charges renforçantes
II.4. Emission de GES et consommation d’énergie du soufre
II.4.1. Les trois états physiques du soufre
II.4.2. Action du soufre sur le caoutchouc : vulcanisation
II.4.3. Fabrication du soufre
II.4.4. Calcul des émissions de GES et consommation d’énergie du soufre
II.5. Emission de GES et consommation d’énergie de l’oxyde de zinc
II.5.1. Fabrication de l’oxyde de zinc
II.5.2. Calcul des émissions de GES et consommation d’énergie de l’oxyde de zinc
II.6. Emission de GES et consommation d’énergie des renforts en acier
II.6.1. Les différents types d’acier
II.6.2. Fabrication de l’acier
II.6.3. Calcul des émissions de GES et consommation d’énergie de l’acier
II.7. Emission de GES et consommation d’énergie des renforts textiles
II.7.1. Mode de production des renforts textiles
II.7.2. Calcul des émissions de GES et consommation d’énergie du renfort textile : le nylon
III. Emission de GES et consommation d’énergie lors de la fabrication du pneu neuf
III.1. Etapes de fabrication du pneu neuf
III.1.1. Le mélangeage
III.1.2. La confection du pneu
III.1.3. La finition
III.1.4. La cuisson
III.1.5. Le contrôle
III.2. Calcul de la consommation d’électricité pendant les étapes de fabrication du pneu neuf
IV. Emission de GES et consommation d’énergie pour le transport et la distribution du pneu neuf
IV.1. Transport du pneu neuf jusqu’à Madagascar (Toamasina)
IV.2. Transport du pneu neuf de Toamasina à Antananarivo
V. Emission de GES et consommation d’énergie durant l’utilisation du pneu neuf
VI. Emissions de GES et consommation d’énergie liés au cycle de vie du pneu neuf
CHAPITRE III- EMISSION DE GES ET CONSOMMATION D’ENERGIE DU RECHAPAGE DE PNEUMATIQUE USAGE
I. Introduction
II. Opérations de rechapage des pneus usés
II.1. Type de rechapage utilisé
II.1.1. Le rechapage à chaud
II.1.2. Le rechapage à froid
II.2. Constitution de l’atelier de rechapage
II.2.1. L’atelier mélange
II.2.2. L’atelier rechapage
II.3. Les étapes de fabrication des pneus rechapés
II.3.1. La fabrication de la bande de roulement
II.3.1.1. Les matériaux constitutifs de la bande de roulement
II.3.1.2. Etapes de fabrication de la bande de roulement
II.3.2. La fabrication d’un pneu rechapé ou le rechapage proprement dite
II.3.2.1. La fabrication de la gomme de liaison
II.3.2.2. Les étapes de rechapage dans l’atelier
III. Emissions de GES et consommation d’énergie des composantes dans un pneu rechapé
III.1. Emission de GES et consommation d’énergie du caoutchouc synthétique
III.2. Emission de GES et consommation d’énergie du caoutchouc naturel
III.3. Emission de GES et consommation d’énergie du noir de carbone
III.4. Emission de GES et consommation d’énergie du soufre
III.5. Emission de GES et consommation d’énergie de l’oxyde de zinc
IV. Emission de GES et consommation d’énergie lors du rechapage de pneu usagé
IV.1. Estimation de la consommation d’énergie pendant la fabrication du pneu rechapé
IV.1.2. Consommation d’électricité de la bande de roulement
IV.1.3. Consommation d’électricité pendant le rechapage du pneu
IV.2. Emissions de GES liés à la production de l’électricité
IV.2.1. Modèle de production de l’électricité
IV.2.2. Description des centrales du RIA
IV.2.3. Production d’électricité du RIA
IV.2.4. Calcul des émissions de GES du RIA
V. Emission de GES et consommation d’énergie pour le transport et distribution du pneu rechapé
V.1. Le transport des matières premières utilisées
V.1.1. Le transport des matières premières jusqu’à Madagascar
V.1.2. Le transport des matières premières de Toamasina à Antananarivo
V.2. La collecte des pneus usés et la distribution du pneu rechapé
VI. Emission de GES et consommation d’énergie durant l’utilisation du pneu rechapé
VII. Emissions de GES et consommation d’énergie liés au cycle de vie des pneus rechapés
VIII. Emissions évités et énergies économisées pour le rechapage des pneus usagés
VIII.1. Détermination de la durée de vie d’un pneu de véhicule
VIII.1.1. Durée de vie d’un pneu neuf de véhicule
VIII.1.2. Durée de vie d’un pneu rechapé de véhicule
VIII.2. Détermination du nombre de fois N que l’on peut rechaper un pneu
VIII.3. Les émissions de GES évités et les économies d’énergie des pneus rechapés
VIII.4. Interprétation des résultats
IX. Etude de coûts
Conclusion
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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