Présentée par Laure GERARD DESS Exploration et Gestion des Ressources Minérales

1. Etude du fonctionnement énergétique de carrières en Midi-Pyrénées et évaluation de leur contribution aux rejets de gaz à effet de serre (GES)le 09 septembre 2004 Présentée par Laure GERARD DESS Exploration et Gestion des Ressources Minérales

2. Objectifs de l’étude • Réaliser un bilan énergétique de carrières en Midi-Pyrénées; • Évaluer leur contribution aux émissions de GES; • Mettre à disposition un outil technique d’évaluation des émissions de GES; • Proposer des voies d’améliorations;

3. Sommaire 1. Effet de serre et changement climatique 2. Quelques données sur les granulats 3. L'industrie du granulat et les émissions de GES 4. Présentation de la zone d’étude 5. Matériels et méthodes 6. Résultats 7. Perspectives d’amélioration

4. L'effet de serre • L'effet de serre est un phénomène physique naturel qui se caractérise par une température moyenne de l'atmosphère de 15°C au lieu de -18°C; • Les gaz responsables du réchauffement sont appelés gaz à effet de serre (GES) dont les plus abondants sont la vapeur d'eau et le CO2; • Depuis 1750, les activités anthropiques sont responsables de l'augmentation de la concentration de certains de ces gaz dans l'atmosphère (surtout CO2 et CH4);

5. Les changements climatiques • Le phénomène de l’effet de serre participe : • Réchauffement global de l'atmosphère (+ 0,9°C en France en 100 ans); • Des phénomènes climatiques tels qu'inondations et sécheresses; • Modification de l'équilibre entre espèces…

6. La lutte contre le changement climatique • 1997, protocole de Kyoto, ratifié par 159 pays : réduire les émissions de 6 GES : CO2, CH4, N2O, HFC, PFC et SF6 d'ici 2008-2012  France, stabilisation au même niveau qu'en 1990 (~ 142 Mt eqC, hors puits); • 2000, en France, lancement du Programme National de Lutte contre le Changement Climatique (PNLCC)  réduction de 16 Mt eqC; • Inventaires annuels du CITEPA (Centre Interprofessionnel Technique d'Etudes de la Pollution Atmosphérique)  émissions totales de GES en eqC : quantité de carbone contenu dans le gaz rejeté;

7. Le granulat est un matériau naturel, dont la taille est comprise entre 0 et 125 mm; • Roche massive (42%), roche meuble (54%), recyclage (4%) (chiffres nationaux, UNICEM 2002); (UNICEM, 1997) Quelques données sur les granulats Que sont les granulats ?

8. Extraction du granulat Transport interne Traitement du granulat Le stockage Transport externe du granulat Cycle de vie du granulat Décapage du site (GERARD,2004) (UNICEM, 1997) (UNICEM, 1997)

9. Quelques données sur les granulats L’industrie des granulats en France et en Midi-Pyrénées • Utilisations dans le domaine du Bâtiment et du Génie civil; • Production nationale de 400 Mt/an (chiffres 2002, UNICEM 2002); • Midi-Pyrénées se classe 7e région productrice avec 22 Mt/an. Sa consommation est du même ordre; • L’agglomération toulousaine consomme environ 6 Mt/an;

10. L’industrie du granulat et les émissions de GES en France • En 2002, les rejets de GES (sous forme de CO2) du secteur des minéraux non métalliques et matériaux de construction représentent 7,36 Mt eqC soit 4,3% des rejets totaux nationaux (171,16 Mt eqC hors puits)(données CITEPA, 2004); • Les données ADEME indiquent, en première approximation et sur la base d’une étude du CEREN, des émissions pour l’industrie extractive de la pierre, de 20 kg eqC/t de roche extraite (10 kg eqC/t pour le transport et 10 kg eqC/t pour le traitement de la pierre) (ADEME, 2003).

11. N http://www.tourisme.fr/carte/france.htm 120 km Présentation de la zone d’étude • 11 sites répartis sur toute la région Midi-Pyrénées • 6 en alluvionnaire; • 5 en roche massive;

12. Quantification des émissions de GES : inspirée de la méthode « Bilan CarboneTM » 3 approches possibles. Choix de l’approche intermédiaire Matériels et méthodes

13. Matériels et méthodes • Utilisation de facteurs d’émissions (chiffres 2004 transmis par l’ADEME) :

14. Matériels et méthodes • Inventaire des consommations énergétiques d’une carrière à partir d’une grille d’évaluation :  Élaboration d’un canevas le plus exhaustif possible Chaque site a été visité une à deux fois en moyenne

15. Matériels et méthodes

16. Matériels et méthodes

17. Matériels et méthodes Les incertitudes : • Les facteurs d'émissions donnés par l'ADEME : • 5% pour les combustibles fossiles (essence, gazole et fioul); • 10% pour l'électricité; • La consommation des véhicules de livraison : 10%; • La distance jusqu'au lieu de livraison : 10%;

18. Résultats : les consommations énergétiques

19. Résultats : les émissions de GES • Résultats brut : • distance moyenne de livraison de 37 km; • des émissions de GES moyenne de 1,537 +/- 0,277 kg eqC/t de roche extraite;

20. Résultats : les émissions de GES • Emissions de GES en fonction de la distance de livraison : • 0,604 +/- 0,109 + (0,025 +/- 0,004)*distance de livraison en km kg eqC/t;  les émissions de GES doublent pour une distance de livraison supérieure à 25 km • Aspect économique : le coût lié au transport double entre une livraison effectuée à 5 km et celle effectuée à 20 km;

21. Résultats : estimation des émissions de GES au niveau régional et au niveau national • Estimations données avec 20% d’incertitude; • Au niveau régional : 33 638 +/- 6728 t eqC/an; • Au niveau national : 585 223 +/- 117 045 t eqC/an : • 8% du secteur de l’industrie des minéraux non métalliques et matériaux de construction; • 0,34% des rejets nationaux totaux, tout secteur confondu;

22. Perspectives d’amélioration et faisabilité Sur le site d’exploitation : • utilisation de bandes transporteuses à la place de tombereaux : émissions de GES 3 fois moins importantes (pour une même distance, de 1000 m, et une même durée d’utilisation);  s’adresse en priorité aux gravières; • utilisation de biocarburant : gain de 24% sur les rejets de GES;  réalisation d’un devis auprès des fournisseurs; • diminution de la consommation des engins avec une conduite économique;

23. Perspectives d’amélioration et faisabilité Livraison du granulat, les différents types de transports : • transport 100% par voie ferrée : émissions 10 fois moins importantes qu’un transport 100% routier;  cas idéal, pas réalisable; • transport 30% par la route et 70% par voie ferrée : émissions 3,3 fois moins importantes;  actuellement difficilement réalisable  solution d’avenir?

24. Perspectives d’amélioration et faisabilité • Livraison du granulat, les différents types de carburants : • utilisation de biocarburant : 24% d’émissions de GES évitées;  prix du diester = prix du gazole, distribué par les vendeurs de combustibles classiques. Nécessite une étude complémentaire de faisabilité;

25. Perspectives d’amélioration et faisabilité • Livraison du granulat, la conduite : • Une conduite économique avec une optimisation des trajets de livraison : 17% d’émissions de GES évitées; • Une conduite économique + diester : 37% de rejets de GES évités;  se renseigner auprès des organismes qui proposent des formations sur la conduite économique, sur des logiciels d’optimisation des livraisons…

26. Conclusions • La phase recueil de données comptabilise 17 visites sur sites et 5 réunions techniques; • Les émissions de GES calculées sont des valeurs originales, plus précises que les données trouvées dans la littérature (CEREN, ADEME) : 1,537 +/- 0,277 kg eqC/t de roche extraite pour une distance de livraison moyenne de 37 km (résultat donné avec 18% d’incertitude); • Les postes qui émettent le plus sont ceux qui utilisent des combustibles fossiles et les émissions liées au transport externe représentent 61% des rejets totaux;

27. Conclusions • Echantillon représentatif car certaines valeurs se rapprochent des données nationales; • Les émissions de GES liées à l’industrie du granulat représenteraient 0,34% des émissions totales nationales, tout secteur confondu; • Les voies d’améliorations sont multiples : • utiliser de préférence des machines électriques et du biocarburant sur le site d’exploitation; • utiliser du biocarburant et optimiser la conduite pour la livraison du granulat.

28. Conclusions • Faire appel aux compétences techniques de l’ADEME, de l’ARPE et de l’UNICEM, pour réaliser une étude complémentaire de faisabilité; • Mise à disposition d’un outil d’autoévaluation des émissions de GES.

30. Diapositives complémentaires