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Développement durable, économie circulaire et environnement bâti - Par : Mathias Glaus, Daniel Normandin, Claudiane Ouellet-Plamondon,

Développement durable, économie circulaire et environnement bâti


Mathias Glaus
Mathias Glaus est professeur au Département de génie de la construction de l’École de technologie supérieure.

Daniel Normandin
Daniel Normandin Profil de l'auteur(e)
Daniel Normandin est un expert et un conférencier reconnu des biotechnologies environnementales, du développement durable, de la gestion du cycle de vie et de l’économie circulaire.

Claudiane Ouellet-Plamondon
Claudiane Ouellet-Plamondon Profil de l'auteur(e)
Claudiane Ouellet-Plamondon est professeure au Département de génie de la construction de l’ÉTS.

maison verte

Achetée sur Istockphoto.com. Droits d’auteur.

8,6 %: cette statistique peut sembler à priori banale, sauf qu’elle représente le taux de circularité de l’économie mondiale en 2020. Ainsi, sur les quelque 100 milliards de tonnes de matière qui sont entrées dans l’économie l’an dernier, seuls 8,6 % provenaient de matières recircularisées. La différence, environ 91 milliards de tonnes, provenait de ressources vierges. Par ailleurs, sur ces 100 milliards de tonnes de matière, plus du tiers (38,8 %) se retrouve dans l’environnement bâti, ce qui en fait le secteur le plus consommateur de ressources, mais également un important producteur de déchets.

Il existe toutefois de grandes disparités entre les pays industrialisés et les pays en développement en matière de circularité. Ainsi, pour la Norvège, la circularité de son économie se situe à environ 2,4 %2. En considérant que l’économie du Canada ressemble sensiblement à celle de la Norvège, il est possible de présumer que le taux de circularité de l’économie canadienne sera assez similaire à celui de ce pays scandinave, ce qui à la fois constitue un enjeu majeur, mais également une source importante d’occasions à saisir.

Le modèle d’économie linéaire (extraire – produire – distribuer – consommer – jeter) dominant, et en cours depuis les débuts de l’ère industrielle, montre des signes de faiblesse. Présumant une disponibilité infinie de ressources, ce modèle économique établit sa richesse, entre autres, sur la maximisation du nombre d’unités vendues. Peu compatible avec le concept de développement durable, il encourage la surconsommation et le gaspillage des ressources, dont l’énergie, mettant ainsi en péril la capacité des générations futures à répondre à leurs besoins.

De la nécessité de réformer le modèle économique

Dans la perspective avérée d’un accroissement important du nombre de consommateurs de classe moyenne à l’échelle du globe au cours des années à venir (ce nombre devrait presque doubler entre 2018 et 2030)3, la pression sur les ressources, déjà surconsommées, et sur l’environnement en général ne pourra que s’amplifier. En outre, les pressions sociales pour préserver la qualité de l’environnement et des écosystèmes se font de plus en plus nombreuses et intenses, particulièrement dans les pays développés; cela ajoute à la difficulté d’accéder aux ressources, dont les gisements sont de moins en moins concentrés et exigent de plus en plus d’énergie pour les exploiter. Sur le plan économique, la volatilité croissante du prix des matières premières rend de plus en plus difficile l’établissement du coût de revient des biens et services, engendre de l’insécurité sur les marchés, augmente les risques pour les entreprises et décourage les investissements. Enfin, la pandémie de COVID-19 a révélé les faiblesses des chaînes d’approvisionnement globalisées, dont plusieurs ont été rompues au cours de la dernière année.

Extraction de pétrole

Devant ces constats inquiétants, un mouvement de fond visant à réformer le modèle économique linéaire actuel en faveur d’un modèle économique plus respectueux de la capacité de soutien de la planète se met progressivement en place à l’échelle internationale et, plus récemment, sur le plan canadien.

Appelé économie circulaire, ce nouveau modèle économique s’appuie sur le déploiement concerté de différentes stratégies et de divers outils (voir schéma 1). Parmi les piliers de l’économie circulaire figure, entre autres, la consommation collaborative, qui maximise l’utilisation d’un produit ou d’un service en le partageant entre plusieurs usagers. L’économie de fonctionnalité, fondée sur la vente du service rendu par un produit plutôt que celle du produit lui-même, s’y trouve également.

12 stratégies de l’économie circulaire

Schéma 1 – Représentation schématique de l’économie circulaire

Dans la perspective où la propriété du produit demeure dans les mains du fabricant ou de ses distributeurs, l’allongement de la durée d’usage par, entre autres, la réparation ou le reconditionnement des produits prend tout son sens d’un point de vue économique. En somme, l’économie circulaire vise à maximiser la productivité des produits (et des ressources qui les composent) déjà en circulation dans le marché. Ainsi, la nécessité d’extraire des ressources vierges pour répondre aux besoins du marché s’en trouve diminuée, de même que l’enfouissement des produits en fin de vie, puisque ces mêmes produits constituent, en bonne partie, la source de matières premières pour produire de nouvelles unités. Il y a donc un intérêt économique, au-delà de l’intérêt environnemental, à fermer les boucles. Sur le plan énergétique, l’économie circulaire encourage l’utilisation de l’énergie renouvelable, de même que la valorisation des pertes énergétiques (énergie fatale). Mais concrètement, à l’échelle du bâtiment, quelles sont les occasions à saisir dans une économie circulaire ?

Comme tout processus de production de biens et de service, les étapes de construction, d’exploitation, d’entretien et de déconstruction d’un bâtiment reposent sur l’approvisionnement, le stockage et le rejet de matières et d’énergies générant des pressions sur l’environnement en termes d’épuisement des ressources et d’impacts sur les milieux récepteurs. Dans ce contexte, les différentes stratégies d’économie circulaire peuvent être envisagées à plusieurs étapes du cycle des matériaux qui constituent l’enveloppe du bâtiment, les composantes des systèmes mécaniques, le mobilier ou les approvisionnements pour soutenir les activités qui s’y déroulent (industries, commerces, institutions, habitations).

Repenser pour réduire la pression sur les ressources commence par une démarche d’écoconception qui vise une plus longue rétention du capital-matière. Une conception adaptée repose dès les premières étapes sur le choix de matériaux qui offrent un fort potentiel de circularité et sur des systèmes adaptables au fil du temps (facilitation de mise à niveau, de démontage, etc.). Par ailleurs, une stratégie d’écoconception suppose notamment l’identification de filières potentielles de recyclage pour les produits, les composants ou les ressources mis en circulation tout en intégrant les approches de réparation, de reconditionnement ou de rénovation. Ainsi, l’intensification de l’usage, la prolongation de la durée de vie ou la circularité accrue des produits ou des composants de système doivent être prises en compte dès les premières étapes d’un projet de conception. En parallèle, les étapes de production et de construction reposent sur une consommation et un approvisionnement responsables par un choix de fournisseurs qui intègrent les mêmes préoccupations dans leur fonctionnement, qui favorisent les circuits courts et viennent en soutien à une optimisation des opérations4.

déchets de démolition

Utiliser les produits plus fréquemment s’appuie sur des stratégies d’économie collaborative ainsi que sur la location à court terme. Plus spécifiquement, l’économie collaborative repose sur les activités qui visent le partage ou la mutualisation des biens, savoirs, services ou espaces et sur l’usage plutôt que sur la possession. Le modèle trouve des applications développées dans les secteurs du transport (Uber, Communauto, Eva5) et de l’hébergement (Airbnb). Dans le domaine des édifices de bureaux, l’agencement flexible des locaux permet d’offrir des espaces de travail partagés permettant de s’adapter aux besoins des usagers tout en intensifiant l’utilisation des superficies et du mobilier et en mutualisant les systèmes et les équipements de services. Cette approche est à la base des plateformes de location des espaces de travail à court terme6.

Prolonger la durée de vie repose sur des stratégies d’entretien et de réparation, de don et de revente, de reconditionnement ou sur la mise en place d’un modèle d’affaires basé sur l’économie de la fonctionnalité (vente de l’usage d’un bien plutôt que celle du bien lui-même). Dans un principe de réemploi des produits ou des composants d’un système, il est généralement nécessaire de faire une intervention pour le mettre à niveau ou le rendre à nouveau fonctionnel, soit sur le plan esthétique, soit sur le plan technique. Une stratégie de reconditionnement s’applique particulièrement à des produits ou à des composants dont la vie utile s’inscrit sur une ou plusieurs dizaines d’années et doit être concurrentielle avec le remplacement à neuf du produit.

En offrant un service plutôt qu’un produit basé sur un modèle d’économie de la fonctionnalité, le fabricant conserve la propriété du produit et, par le fait même, son capital-matière. Cette approche permet de minimiser les effets de la volatilité du cours des matières premières. En fin de cycle d’utilisation, le produit ou ses composants peuvent être reconditionnés ou désassemblés pour fournir de nouveaux composants ou des matières premières secondaires. Par exemple, la société Xerox facture l’utilisation de ses photocopieurs à l’usage, et Philips vend un service d’éclairage (LaaS).

Donner une nouvelle vie aux produits et aux matériaux passe par des stratégies de recyclage, de valorisation ou de mise en place de symbioses industrielles. Le recyclage est une des stratégies les plus développées, notamment pour les produits de consommation. Dans le contexte des bâtiments, la capacité à déconstruire sélectivement une infrastructure permet de séparer les matières constructives ou les composants et ainsi de faciliter leur récupération7 et leur recyclage. Par exemple, la Villa Welpeloo8 aux Pays-Bas a été réalisée avec 60 % de matériaux recyclés. Cependant, un des enjeux repose sur la capacité à répondre aux contraintes d’approvisionnement; une des clés réside dans l’aptitude à identifier les sources de matières en fin de cycle ainsi que leurs caractéristiques et les quantités disponibles au moment de la construction.

recyclage en construction

Dans une approche territoriale et de transaction de matières premières secondaires, les initiatives de partage d’information en ligne sont de plus en plus nombreuses. Elles permettent aux industriels d’accéder plus facilement aux gisements de matières secondaires. L’initiative française Cycle Up9 est un exemple de marché numérique voué au réemploi des matériaux de construction permettant de mettre en relation l’offre et la demande.

Plusieurs exemples témoignent qu’il est possible de faire circuler les flux de chaleur. La centrale thermique CCUM, au centre-ville de Montréal, chauffe l’eau et la vapeur à haute pression qui circulent dans un rayon d’un kilomètre et demi pour alimenter les systèmes de chauffage intelligents des bâtiments10. La boucle fonctionne au gaz naturel, et cette source d’énergie repose sur de l’énergie non renouvelable, ce qui, au-delà de la boucle du flux de chaleur, ne répond pas au concept de circularité des ressources naturelles. Les flux de chaleur géothermique deviennent une option plus intéressante sur le plan des ressources. Par exemple, le projet Celsius de la compagnie Solon démontre qu’il est possible de déployer une infrastructure énergétique renouvelable et locale basée sur des puits géothermiques et sur la circulation d’un fluide caloporteur (projet Celcius11).

Le taux de circularité du Québec, divulgué le 26 mai 2021, indique que l’économie québécoise serait circulaire à 3,5 %. Ce pourcentage est inférieur à la moyenne mondiale de 8,6 % et bien loin de celui des Pays-Bas, le champion actuel de la circularité, évalué à 24,5 %. Cela signifie qu’une dynamique doit se mettre en place pour repenser les flux et la façon de concevoir nos produits et nos infrastructures. Beaucoup de travail reste à faire. Des défis sont à prévoir sur le plan de la faisabilité technique et économique, mais également au chapitre des relations d’affaires et de la nécessité d’adapter les critères des appels d’offres ou les processus de certification. L’économie circulaire s’inscrit dans une démarche globale sur l’ensemble des cycles des produits afin d’assurer une préservation des ressources tout en garantissant l’adéquation entre l’offre et la demande.

Mathias Glaus

Profil de l'auteur(e)

Mathias Glaus est professeur au Département de génie de la construction de l’École de technologie supérieure.

Programme : Génie de la construction 

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Daniel Normandin

Profil de l'auteur(e)

Daniel Normandin est un expert et un conférencier reconnu des biotechnologies environnementales, du développement durable, de la gestion du cycle de vie et de l’économie circulaire.

Profil de l'auteur(e)

Claudiane Ouellet-Plamondon

Profil de l'auteur(e)

Claudiane Ouellet-Plamondon est professeure au Département de génie de la construction de l’ÉTS.

Programme : Génie de la construction  Génie de l'environnement 

Chaire de recherche : Chaire de recherche du Canada sur les matériaux de construction multifonctionnels durables 

Laboratoires de recherche : CÉRIÉC-Centre d’études et de recherche intersectorielles en économie circulaire 

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