Life cycle inventory and environmental assessment of biobased materials - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2021

Life cycle inventory and environmental assessment of biobased materials

Inventaire du cycle de vie et évaluation environnementale de matériaux biosourcés : cas d’un panneau biocomposite d’aménagement intérieur pour l’aéronautique & d’un agromatériau pour l’isolation phonique dans le bâtiment

Alejandra Gomez Campos
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1270924
  • IdRef : 271015241

Résumé

The impact of human activities on the environment has long been rippling a series of discussions among countries and scientists concerning the development of methods and procedures in the search of better decision-making practices that integrate an environmental approach. Bio-based products have long been restrained to the substitution of existing materials (i.e. plastics) for applications with a short lifespan or to give products with an otherwise low environmental performance, a “greener” aspect. Nonetheless, in order to boost a bio-economy, bio-based materials must become full-fledged, well-identified materials that actually contribute to a better management of natural resources and the deployment of sustainable consumption practices. In this perspective, the environmental assessment of bio-based products, as well as agro-materials, is essential to validate the overall impression that they are more environmentally friendly than their synthetic, mineral, or even massive counterparts (in the case of wood). Through a collaboration with external companies two specific case studies were developed in which the environmental performance of two different bio-based materials was evaluated through a Life Cycle Assessment (LCA) following a “consequential” approach as a way of dealing with co-products. Through the case studies, the thesis allowed for the evaluation of the environmental performance of two different bio-based materials, the relevance of their introduction into the market, and their climate change mitigation potential. A consequential approach was followed and the influence of the possible co-products resulting from the production chain was taken into consideration as part of the environmental performance of the main product assessed. In particular, a detailed and complete Life Cycle Inventory for the production of a flax fiber technical textile was produced, and the environmental performance of a biocomposite sandwich panel, used for the interior fitting of an aircraft was evaluated. Moreover, the production of sunflower pith panels, the evaluation of their sound-absorbing properties, and a LCA comparing their performance to currently commercialized materials, were carried out.
L'impact des activités humaines sur l'environnement a depuis longtemps suscité une série de discussions parmi les pays et la communauté scientifique concernant le développement de méthodes et de procédures afin d’intégrer une approche environnementale dans les pratiques de prise de décisions. Les produits biosourcés ont longtemps été cantonnés à la substitution de matériaux existants (i.e. plastiques) pour des applications à courte durée de vie ou pour donner aux produits ayant une performance environnementale autrement faible, un aspect plus "vert". Néanmoins, afin de développer une bioéconomie, les matériaux biosourcés doivent devenir des matériaux à part entière qui contribuent effectivement à une meilleure gestion des ressources naturelles et au développement de pratiques de consommation durables. Dans cette perspective, l'évaluation environnementale des produits biosourcés, ainsi que des agromatériaux, est essentielle pour valider l'impression générale qu'ils sont plus respectueux de l'environnement que leurs homologues synthétiques, minéraux, voire massifs (dans le cas du bois). Dans le cadre d’une collaboration avec des sociétés externes, deux cas d’études ont été développées afin d’évaluer la performance environnementale de matériaux biosourcés par analyse du cycle de vie (ACV), en suivant une approche « conséquentielle ». À partir de ces cas d’études, les travaux de thèse ont permis d'évaluer la performance environnementale de deux matériaux biosourcés différents, la pertinence de leur introduction sur le marché et leur potentiel d'atténuation du changement climatique. En suivant une approche conséquentielle, l'influence des co-produits issus de la chaîne de production a été prise en compte et fait partie de la performance environnementale du produit d’intérêt. Spécifiquement, un inventaire du cycle de vie détaillé pour la production d'un textile technique en fibre de lin est présenté. Ensuite, la performance environnementale d'un panneau sandwich biocomposite, utilisé pour l'aménagement intérieur d'un avion, a été évaluée. Enfin, la production de panneaux en moelle de tournesol est détaillée, ainsi que leurs propriétés d'absorption acoustique. Finalement, une ACV comparant la performance environnementale des panneaux en moelle de tournesol aux matériaux actuellement commercialisés a été réalisée.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04164770 , version 1 (18-07-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04164770 , version 1

Citer

Alejandra Gomez Campos. Life cycle inventory and environmental assessment of biobased materials. Material chemistry. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2021. English. ⟨NNT : 2021INPT0087⟩. ⟨tel-04164770⟩
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