LES TECHNOLOGIES digitales au service de L’ÉCONOMIE CIRCULAIRE

Cet article a été initialement publié dans Circulate .

L’acier n’est pas recyclable à l’infini. Par exemple, une grande partie des aciers de haute qualité récupérés dans les véhicules sont recyclés en matériaux moins coûteux et  réutilisés pour des applications de moindre qualité, comme les bâtiments et les infrastructures . En effet, ignorant la qualité de l’acier collecté, les recycleurs mélangent différentes nuances d’acier, produisant ainsi un matériau recyclé de moindre qualité.

Les recycleurs d’acier ne sont pas les seuls à manquer d’informations sur les matériaux ou les produits qu’ils récupèrent. Les recycleurs de plastique ne connaissent pas toujours la composition chimique complète des matériaux qu’ils traitent, y compris la présence de substances toxiques. Les techniciens de réparation n’ont pas toujours accès aux instructions de démontage des équipements électriques. Les entreprises de remise à neuf ne connaissent pas toujours le nombre d’heures de fonctionnement d’un moteur électrique pour décider s’il peut être remis à neuf ou s’il doit être recyclé.

Pour maintenir la valeur d’un produit dans l’économie le plus longtemps possible, les informations sur sa conception, sa composition et son état sont essentielles. Grâce à ces informations, un produit en fin de vie peut être reconverti en ressource précieuse. Dans la transition vers une économie circulaire, l’équation n’est plus « déchet = ressource », mais « déchet + information = ressource » ou, comme l’a formulé Idriss J. Aberkane, « déchet + connaissance = actif ».

TIRER PARTI DES TECHNOLOGIES NUMÉRIQUES

Aujourd’hui, diverses technologies numériques permettent à l’information de voyager avec un produit. Ces technologies nous permettent d’identifier un produit et de capturer, stocker, partager et analyser des données tout au long de son cycle de vie.

Pour identifier et suivre un produit, deux types de technologies existent : les ancres fixées ou intégrées. Ces ancres peuvent être physiques (comme des marqueurs fluorescents ou des filigranes), numériques (comme l’identification par radiofréquence ou l’électronique imprimée) ou biologiques (comme des traceurs chimiques ou des marqueurs ADN). Par exemple, P&G expérimente des  filigranes numériques , des codes imperceptibles de la taille d’un timbre-poste recouvrant la surface des emballages de biens de consommation, qui peuvent être détectés et décodés par une caméra haute résolution standard installée sur une chaîne de tri des déchets. Autre exemple : l’entreprise de mobilier de bureau Ahrend, qui utilise un code QR pour identifier chaque meuble de sa gamme de produits en tant que service.

Une fois un produit identifié, les données relatives à sa conception, son état ou sa localisation peuvent être récupérées et mises à jour grâce à diverses technologies. Les technologies de capture de données incluent les capteurs ou la vision par ordinateur. Par exemple, les robots de ZenRobotics peuvent trier les flux de matériaux mixtes post-consommation grâce à des techniques de vision par ordinateur. Les technologies de transmission de données incluent le Wi-Fi, les réseaux cellulaires, le Bluetooth et le réseau étendu basse consommation, pour n’en citer que quelques-unes. Le fabricant d’engins de chantier Komatsu utilise la communication par satellite pour collecter les données d’état et de localisation de ses machines. Les technologies de stockage et de partage de données incluent le cloud, les plateformes numériques, les registres distribués et le big data. Thyssenkrupp collecte et stocke dans le cloud les données d’exploitation de  130 000  de ses ascenseurs dans le monde afin de surveiller leur état.

Enfin, grâce aux technologies d’analyse de données, comme l’intelligence artificielle (IA), la capture et l’exploitation de ces volumes de données, souvent importants, sont rendues possibles. Par exemple, l’entreprise technologique Optoro propose une solution utilisant l’IA pour aider les détaillants et les marques à gérer, traiter et écouler les retours et les stocks excédentaires via le canal le plus rentable. Tomra, fabricant de machines de collecte et de tri avancées, utilise l’intelligence artificielle pour analyser les images et les données issues de caméras, de spectroscopie proche infrarouge, de rayons X et de lasers, triant ainsi les déchets en fonction de leur valeur maximale et de leur meilleure utilisation.

De nombreuses entreprises exploitent déjà les technologies numériques pour gérer les informations relatives à leurs produits. Pourtant, ces informations sont rarement partagées tout au long des chaînes de valeur et, par conséquent, la plupart des parties prenantes n’ont pas accès aux données clés des produits. Par exemple, pour prolonger la durée de vie des pneus, les fabricants les équipent de capteurs mesurant la pression et la température, mais ils  ne partagent pas avec les collecteurs et les transformateurs les informations qui pourraient contribuer à améliorer le recyclage ou à accroître l’utilisation de caoutchouc recyclé dans les pneus neufs. Ainsi, faute de possibilités de valorisation des matériaux, l’Europe exporte  plus de 50 % des pneus usagés et d’occasion . Les technologies de l’information sont un facteur clé de la transition vers une économie circulaire, mais le partage des données tout au long de la chaîne de valeur est également crucial.

NORMALISER ET PARTAGER LES DONNÉES TOUT AU LONG DE LA CHAÎNE DE VALEUR

Pour échanger des données tout au long de la chaîne de valeur, les parties prenantes doivent s’accorder sur un langage commun. Par exemple, plusieurs entreprises du secteur de la mode, dont H&M, Target et I:CO, ont convenu d’utiliser un protocole commun, appelé  Circularity ID , pour partager des informations sur le cycle de vie des vêtements. En France, GS1, organisme qui élabore des normes, et Citeo, organisme de responsabilité élargie des producteurs pour les emballages,  ont collaboré avec les marques  pour favoriser l’échange d’informations relatives aux emballages, telles que les instructions de tri des consommateurs. Sous l’impulsion du ministère luxembourgeois de l’Économie et avec le soutien de grandes entreprises internationales du secteur, l’ initiative de normalisation des ensembles de données sur la circularité vise à établir une norme officielle pour la communication des données sur les propriétés d’économie circulaire des produits. En Allemagne,  R-Cycle , un consortium intersectoriel, travaille sur une norme de traçabilité ouverte et applicable à l’échelle mondiale afin de garantir une documentation transparente des emballages recyclables tout au long de la chaîne de valeur, basée sur les normes GS1.

Les passeports produits constituent une solution pratique pour établir un protocole commun et partager des informations sur l’origine, la durabilité, la composition, la réutilisation, les possibilités de réparation et de démantèlement, ainsi que la gestion en fin de vie d’un produit. Par exemple, la compagnie maritime Maersk Line a développé, en partenariat avec ses fournisseurs, un « passeport Cradle to Cradle », qui répertorie et décrit les matériaux utilisés pour la construction de ses navires, leur emplacement et la manière dont ils peuvent être correctement démontés, recyclés ou éliminés. Maersk Line estime que ce passeport augmentera la valeur des navires en fin de vie de 10 %. La Commission européenne a publié une nouvelle proposition législative stipulant que toutes les batteries (portables, automobiles, de véhicules électriques et industrielles), à quelques exceptions près, devraient être dotées d’un  passeport batterie . Cela permettrait aux opérateurs de seconde vie de prendre des décisions commerciales éclairées et aux recycleurs de mieux planifier leurs opérations et d’améliorer leur efficacité en matière de recyclage, car cela améliorerait le tri des batteries, les conditions de santé et de sécurité des opérations, et pourrait même accroître la pureté de la fraction recyclable.

Si la plupart des passeports sont conçus au niveau du produit, certains exemples concernent le matériau. Par exemple, l’entreprise sidérurgique mondiale SSAB propose un outil de traçabilité appelé  SmartSteel 1.0  qui confère à l’acier une identité numérique. Les clients peuvent identifier les produits en acier en scannant leur identifiant, examiner les propriétés des matériaux et télécharger des certificats.

Une fois les données standardisées, les parties prenantes choisissent souvent de les échanger via des plateformes numériques. Par exemple, les producteurs d’équipements électriques et électroniques utilisent une plateforme en ligne, la  Plateforme d’information pour les recycleurs (I4R), pour partager des informations sur leurs équipements avec les recycleurs et se conformer à  la législation européenne . Plusieurs grands constructeurs automobiles ont créé l’  International Material Data System , un référentiel mondial de données contenant des informations sur les matériaux utilisés dans l’industrie, facilitant ainsi le recyclage des véhicules hors d’usage et de leurs matériaux.

De nombreuses plateformes numériques sont également utilisées pour soutenir le commerce de matières premières secondaires. Ces places de marché permettent aux fournisseurs et aux acheteurs de matières secondaires de se rencontrer sur une plateforme web. Elles sont censées accroître la liquidité du marché et assurer une meilleure sécurité de l’offre et de la demande aux recycleurs et à leurs clients. De nombreuses places de marché sont spécialisées dans des matériaux spécifiques, tels que les plastiques ( Scrapo ), les textiles ( Nona Source ), les matériaux de construction ( Backacia ), les métaux ( Metalshub ) ou les déchets organiques ( Organix ), tandis que d’autres couvrent plusieurs matériaux ( Recykal ). Le Conseil mondial des entreprises pour le développement durable a recensé plus de 100 places de marché, la plupart opérant à l’échelle municipale ou régionale, mais la plupart d’entre elles ne parviennent pas à attirer un grand nombre de fournisseurs ou de clients. Nombre d’entre elles partent du principe erroné que « si nous le construisons, ils viendront », mais attirer une masse critique d’acheteurs et de vendeurs peut nécessiter des investissements importants.

Les parties prenantes pourraient également être réticentes à partager des données sur une plateforme souvent gérée par une entreprise privée. Le registre distribué, technologie mère des cryptomonnaies et de la blockchain, offre une alternative qui pourrait répondre à cette préoccupation. Un registre distribué est un type de base de données partagée, répliquée et synchronisée entre les membres d’un réseau décentralisé. Par exemple, en France, les producteurs, transporteurs et agriculteurs de déchets organiques partagent des informations sur la chaîne de valeur biologique grâce à la blockchain, garantissant ainsi la transparence de la chaîne de valeur des déchets organiques et, in fine, la traçabilité de l’engrais produit.

De nombreuses entreprises de la chaîne de valeur chimique expérimentent la technologie blockchain pour améliorer la traçabilité des produits chimiques en général, et des plastiques en particulier, tout au long de leur cycle de vie. Mitsui Chemicals et IBM Japon travaillent sur une  plateforme de circulation des ressources  utilisant la technologie blockchain. Cette plateforme devrait garantir la traçabilité tout au long du cycle de vie des ressources, depuis les matières premières comme les monomères et les polymères jusqu’à la fabrication, la vente, l’utilisation et le recyclage des produits. Borealis, Covestro et Domo Chemicals ont lancé un  projet de traçabilité blockchain , en collaboration avec Circularise et Porsche. Solvay a commencé à tester  la technologie blockchain  pour tracer ses produits tout au long de la chaîne de valeur, en partenariat avec Chemchain.

La blockchain peut également être utilisée pour partager des données avec les consommateurs. Grâce à la technologie blockchain fournie par Provenance, Royal Auping a créé un passeport produit décrivant tous les matériaux entrant dans la composition de ses matelas. Ce passeport peut être consulté en scannant la puce NFC (Near Field Communication) apposée sur l’étiquette du matelas avec un smartphone, permettant ainsi aux clients de le consulter en magasin ou à domicile.

VEILLER À CE QUE LES AVANTAGES NE SOIENT PAS COMPENSÉS PAR LES COÛTS ENVIRONNEMENTAUX

Le numérique représente une opportunité pour la transition vers une économie circulaire, mais il ne constitue pas une solution universelle et a un coût pour l’environnement. En effet, les technologies numériques sont responsables de l’épuisement des ressources. Entre 1995 et 2015, l’empreinte matérielle des équipements numériques a  quadruplé . L’extraction des matières premières utilisées dans ces équipements, comme les métaux précieux ou les terres rares, provoque de graves dommages environnementaux, notamment la dégradation des sols, la pénurie d’eau et la perte de biodiversité. La plupart des équipements génèrent beaucoup de déchets. Par exemple, la production d’un ordinateur portable de 3 kg génère  1 200 kg de déchets . Le cycle de renouvellement court de ces types d’équipements est également à l’origine de grandes quantités de déchets. Par ailleurs, selon  certaines estimations , les technologies numériques seraient responsables de 3,7 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. En France, elles pourraient être responsables de  7 % des émissions totales de gaz à effet de serre en 2040. Il est à noter qu’au cours des 50 dernières années, le développement des technologies numériques a coïncidé avec l’augmentation des émissions de CO2.

La conviction que les coûts environnementaux des technologies numériques peuvent être compensés par les gains qu’elles pourraient apporter reste à confirmer. Par conséquent, avant d’investir dans de nouvelles technologies numériques, les industries devront s’assurer que les impacts négatifs tout au long du cycle de vie des technologies ne compensent pas les gains escomptés.

COMMENCEZ PAR ÉTABLIR UNE FEUILLE DE ROUTE

La transition vers une économie circulaire est inévitable. La numérisation des flux de matières et de produits est un facteur clé de cette transition. Par conséquent, les entreprises, les industries et les gouvernements devraient commencer par élaborer des feuilles de route numériques pour répondre à des questions clés telles que : quelles sont les lacunes d’information qui entravent la mise en œuvre de stratégies circulaires ? Quels acteurs de la chaîne de valeur pourraient partager ces données ? Quelles solutions numériques sont efficaces pour combler ce déficit d’information ? Les coûts environnementaux de ces technologies numériques seront-ils compensés par les gains qu’elles permettraient ? Quel format de données ouvertes adopter ?

Nous ne maintiendrons pas la valeur des matériaux et des produits dans l’économie aussi longtemps que possible tant que nous ne saurons pas ce qu’ils sont.