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Webinaire CarboneLe carbone et le matériau bois
Estelle Vial, Pôle Environnement, Economie et Bio-ressources, FCBA
30/06/2020
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Quelques définitions (Source: GIEC, Mathews et al. 2014)
Puits de carbone : tout processus, activité ou mécanisme qui élimine de
l’atmosphère un gaz à effet de serre, et le maintien en dehors de l’atmosphère.
Source : tout procédé, activité ou mécanisme qui libère dans l’atmosphère un gaz à
effet de serre.
Stock (ou réservoir) : Composante du système climatique, autre que l’atmosphère,
ayant la capacité de stocker, d’accumuler ou de libérer une substance
potentiellement nocive (carbone, gaz à effet de serre, précurseur, etc.). Les océans,
les sols et les forêts sont des exemples de stocks de carbone.
• Les stocks associés à la filière forêt bois sont constitués des stocks en forêt (biomasse
aérienne, biomasse souterraine, bois mort, litière, et matière organique des sols) et des
stocks dans les produits qui en découlent.
Le stock de carbone d’un réservoir peut varier en fonction des gains et des pertes.
Lorsque les pertes sont supérieures aux gains, le stock diminue, et le réservoir est
donc une source ; lorsque les gains sont supérieurs aux pertes, le réservoir
accumule le carbone, et est donc un puits.
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Bilan CO2 de la filière forêt bois française
Source: INRAE IGN, 2017 pour l’année 2013
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Variation du stock de carbone en forêt
Le stock de carbone dans la biomasse est estimé à 1226 Mt C et 1140 Mt C dans les
sols
La forêt séquestre annuellement 88 Mt CO2 (INRAE, IGN, 2017)
La forêt, puits de carbone, par la photosynthèse
• 1 m3 de bois = 1 tonne de CO2
Forêt française, prélèvement bois 50% sur plus de 100 millions m3
d’accroissement/an ; Forêt européenne, prélèvements 63% de l’accroissement
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Variation du stock de carbone dans les produits
Le carbone contenu dans la récolte est transféré au produit bois
Le stock de carbone dans les produits est estimé à 90 Mt C (Deroubaix et al. 2008)
L’augmentation de stock dans les produits est estimée entre 2,7 et 5 Mt CO2 entre
2005 et 2020
• Selon la conjoncture économique et la part de marché du bois
GIEC : augmentations de stock de bois dans la construction peuvent être
comptabilisées comme puits de C
• Seul le bois français peut être comptabilisé par la France
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Variation du stock de carbone dans les produits - calcul
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Source: Lignes directrice du GIEC 2006
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Substitution
En France, selon INRAE IGN 2017:
• 32,8 Mt éq CO2/an sont évitées par substitution matériau,
• 9,1 Mt éq CO2/an par substitution énergie.
Utilisation d’un coefficient de substitution de 1,5 t CO2 par m3 de BO ou BI (adapté
de Sathre O’Connor 2010) et de 0,5 tCO2 par m3 de BE (ADEME 2015)
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GES biogénique Scénario de référence
Forêt
Récolte
CO2
Séquestration Stockage de carbone
GES biogénique
Système étudié
Frontières du système
Produits Bois
récoltés
X maisons à ossature bois
Y MJ d’énergie
v
GES fossiles
Mix marché moyen des produits et
énergies à partir de matériaux et
combustibles non bois
Moins
Sylviculture, récolteFabrication -> Fin
de vie
dX maisons à ossature boisdY d’énergie
dX maisons à ossature boisdY MJ d’énergie
Sub
stit
uti
on
X maisonsY MJ d’énergie
X maisonsY MJ d’énergie
v
GES fossiles
Mix marché moyen des produits et
énergies à partir de matériaux et
combustibles non bois
Moins
Sylviculture, récolteFabrication -> Fin
de vie
dX maisons
dY d’énergie
dX maisons à ossature bois
dY MJ d’énergie
Sub
stit
uti
on
v
Scénario alternatif
ForêtRécolte
CO2
Séquestration Stockage de carbone
Système étudié
Produits Bois
récoltés
X + dX maisons à ossature bois
Y + dY MJ d’énergie
GES biogénique
GES biogénique
Frontières du système
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Substitution
Il n’est pas possible de calculer ces impacts au niveau du matériau. Il faut donc
descendre au niveau de l’unité fonctionnelle soit le produit fini.
• On ne peut pas comparer 1 kg de béton et 1 kg de bois
• Il faut comparer une fenêtre bois à une fenêtre aluminium à performance équivalente
Dans l’idéal, il faut donc connaître le devenir de tout le bois rond produit par le
système:
• Modèle marché (quels sont les produits finis fabriqués à partir de la récolte)
• Impact environnemental de la transformation du bois
• Impact environnemental des produits auxquels le bois se substitue
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Facteurs de déplacement/ substitution
L’effet de substitution est souvent calculé en utilisant des facteurs de déplacement
(ou substitution)
Un facteur de déplacement se définit comme «un moyen de mesurer le différentiel
d’émissions de gaz à effet de serre entre un produit/fuel à base de bois et un autre
produit fonctionnellement équivalent » (Ruter et al. 2016)
Des points sont importants dans l’utilisation de facteurs de substitution :
• Les facteurs sont-ils calculés par m3 de bois contenu dans le produit fini? Par m3 de bois
récolté?
• Est-ce que ces facteurs incluent la fin de vie des produits? Le devenir des connexes de
scierie ou ceux-ci ont-ils leurs propres coefficients ?
• Quelle temporalité est souhaitée?10
boisnonbois
boisboisnon
GESGEStdéplacemendeFacteur
__
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Exemple de calcul d’un coefficient de substitution (1)
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Combien d’acier et de
béton un kg de
lamellé collé
remplace-t-il?
© C
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Un bâtiment industriel
peut être constitué de
poutre acier, béton ou
lamellé collé
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Exemple de calcul d’un coefficient de substitution (2)
Structure lamellé vs Structure acier: l’utilisation de 1 kg de lamellé collé remplace une
moyenne de 1,35 kg d’acier mais nécessite 1 kg de béton avec fer à béton
supplémentaire
Structure lamellé vs Structure béton: l’utilisation de 1 kg de lamellé collé remplace une
moyenne de 6,25 kg de béton avec fer à béton
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Projet GESFOR (programme REACCTIF avec financement ADEME et projet FORMIT FP7 sur la base de (Albrech et al. 2008)(Petersen and Solberg 2002)(Courard, Rademaker, and Teller 2001)(Engineered Wood Systems 1999)(Association Française des Fabricants de Charpente en Béton - ACOB 2009)
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Exemple de calcul d’un coefficient de substitution (3)
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Exemple de calcul d’un coefficient de substitution (4)
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Données disponibles sur la substitution matériau
Selon Sathre O’Connor 2010, le facteurs de déplacement est de 1,5 tC/tC contenu
dans le produit (production + valorisation en fin de vie) et 2,1 tC/tC en intégrant la
valorisation des connexes
Selon CLIMWOOD (Ruter et al. 2016): Les facteurs de déplacement (production +
fin de vie) sont de:
• pour les produits de structure, la valeur est de 1,67 tC/tC contenu dans le produit
• Pour les produits de second œuvre, la valeur est de 1,1 tC/tC (entre 0,5 et 2 tC/tC)
FORMIT (Valada et al. 2017): Les facteurs de déplacement (production + fin de vie)
pour les produits de construction sont compris entre 0,1 tC/tC et 4 tC/tC
L’étude prospective CODIFAB FBF ADEME 2017 donne un coefficient moyen de 1,2
tC/tC pour le secteur construction et ameublement avec une différenciation entre le
bois massif et les panneaux ainsi que les secteurs (construction, ameublement)-
variation entre 0,8 tC/tC et 2 tC/tC
Etude EFI 2018 donne 1,2 tC/tC avec 1,3 tC/tC et 1,6 tC/tC pour la construction
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