Écoconcevoir : penser l’innovation à l’échelle du cycle de vie

L’écoconception, une méthode de conception

Longtemps associée à une simple réduction d’impact environnemental, l’écoconception connaît aujourd’hui un changement de statut. Elle ne consiste plus à corriger a posteriori des produits existants, mais à repenser en profondeur la manière même de concevoir matériaux, procédés, et produits dans des systèmes industriels. Cette évolution s’appuie sur une lecture globale de l’extraction des ressources, de la production, des usages et de la fin de vie, et engage aussi bien la recherche académique que les stratégies industrielles.

Au cœur de cette approche se trouve l’analyse du cycle de vie (ACV). « L’ACV est une méthode scientifique normalisée qui permet d’évaluer l’ensemble des impacts environnementaux d’un produit, depuis l’extraction des ressources jusqu’à sa fin de vie », rappelle Guido Sonnemann, chimiste et spécialiste de l’analyse du cycle de vie, professeur à l’Université de Bordeaux à l’Institut des sciences moléculaires (ISM - Bordeaux INP/CNRS/Université de Bordeaux).

Longtemps mobilisée pour comparer des produits existants, l’ACV devient aujourd’hui un véritable outil d’aide à la décision. « Le risque, si l’on se focalise sur un seul indicateur comme le carbone, est de déplacer les impacts vers d’autres dimensions environnementales. L’écoconception exige une approche multicritères », souligne le scientifique.

Quand l’industrie fait rimer écoconception et performance

Cette rigueur méthodologique irrigue désormais les stratégies industrielles. Chez Michelin, l’écoconception est indissociable de la notion même de performance. « Nous ne la considérons pas comme une contrainte, mais comme une opportunité d’innovation », explique Anne-Lise Thuilliez, directrice matériaux élastomères.

Concrètement, le raisonnement s’applique à l’ensemble du cycle de vie du pneumatique. En amont, le choix des matières premières privilégie le biosourcing et on travaille davantage sur des leviers de circularité, comme l’intégration de matières recyclées, une conception compatible avec de nouvelles filières de recyclage, et une réduction de certaines dépendances matières. Les procédés industriels s’orientent vers la sobriété énergétique et la réduction des émissions, tandis que la logistique cherche à transporter moins et mieux.

Pour l’usage, l’écoconception se traduit par des pneumatiques à faible résistance au roulement, une durabilité accrue et le développement de solutions connectées favorisant l’éco-conduite. En fin de vie, enfin, l’enjeu est clair : transformer les déchets d’aujourd’hui en ressources pour demain. « La boucle est bouclée », conclut Anne-Lise Thuilliez.

Anticiper plutôt qu’évaluer

Ce passage d’une écoconception corrective à une écoconception anticipatrice marque un basculement majeur. « Les industriels s’approprient de plus en plus l’ACV pour anticiper les impacts de technologies encore au stade du laboratoire », observe Guido Sonnemann. Reste un défi scientifique central : la mise à l’échelle. Comment comparer des procédés émergents à faible maturité technologique avec des solutions industrielles déjà optimisées ?

Chez Michelin, cette anticipation est institutionnalisée. « Tous nos projets de R&D intègrent un référent écoconception, chargé d’accompagner les équipes dès les premières phases de conception », précise Anne-Lise Thuilliez. Cette démarche permet d’intégrer très tôt les enjeux de circularité et d’éviter des choix irréversibles en aval du développement.

Et l’experte en matériaux d’exposer un enjeu majeur : « il y a un compromis très fort entre la performance attendue dans la durée et la recyclabilité en fin de vie. Les matériaux doivent être résistants, mais nous souhaiterions également pouvoir les dépolymériser ou récupérer les matières premières ». Anne-Lise Thuilliez souligne également que la sécurité reste un impératif non négociable, quel que soit le niveau d’innovation des matériaux. Le challenge est posé. 

Les laboratoires communs, trait d’union entre science et industrie

Cette approche se déploie pleinement dans les nombreux laboratoires communs montés entre Michelin et le CNRS, tels que BioDLab ou SpinLab. Ces dispositifs offrent un cadre de confiance et de continuité, propice à une co-construction scientifique et industrielle sur le temps long. « Les laboratoires communs nous permettent d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes, tout en restant ancrés dans la réalité industrielle », souligne Anne-Lise Thuilliez.

Dans le domaine des matériaux cellulosiques et de l’emballage, cette approche systémique trouve un terrain d’application privilégié dans les laboratoires communs. Illustration avec Nadège Reverdy-Bruas, chercheuse au LGP2 - laboratoire de génie des procédés pour la bioraffinerie, les matériaux biosourcés et l'impression fonctionnelle - et enseignante à Grenoble INP - Pagora, UGA, qui dirige le laboratoire commun conclu entre le groupe Fedrigoni et le LGP2. Ce laboratoire vise à développer des matériaux cellulosiques fonctionnels et durables, en intégrant dès la conception les enjeux de performance, de recyclabilité et d’économie circulaire. « Le laboratoire commun permet d’intégrer analyse du cycle de vie, performance fonctionnelle et recyclabilité dès la conception des matériaux », explique la scientifique. Une articulation étroite entre recherche fondamentale et exigences industrielles, sans sacrifier l’une à l’autre.

Substituer sans déplacer les impacts : la vigilance de la chimie verte

À l’échelle de la chimie fine, l’écoconception impose une vigilance particulière sur les effets de substitution. Pour Michael Jordy Ratsimbazafy, dirigeant fondateur de la start-up BKB Chemicals, issue du CNRS, qui développe des procédés écologiques et molécules biosourcés destinés aux industries, la vigilance est permanente. « Remplacer une molécule pétrosourcée par une molécule biosourcée n’est pas une garantie en soi. Il faut intégrer la biodégradabilité, l’absence de toxicité et la fin de vie du produit », insiste-t-il. Certaines molécules prometteuses ont ainsi été écartées, faute de répondre à ces critères sur l’ensemble de leur cycle de vie.

Le dirigeant de la deeptech ajoute : « nous avons fait le choix de modifier le procédé et la source de la matière première, mais sans changer la molécule finale, pour que la transition puisse être rapide et compatible avec l’industrie ». 

Cette exigence fait écho aux arbitrages industriels. Concilier performance, durabilité et recyclabilité relève souvent d’une véritable quadrature du cercle, que seule une approche systémique permet d’aborder.

Vers une écoconception devenue norme

« Aujourd’hui, nous travaillons pour concevoir des dispositifs innovants qui s’intègrent dans une économie circulaire, en articulant électronique imprimée sur matériaux cellulosiques, batteries imprimées et intégration de nanocelluloses dans des emballages durables », se réjouit Nadège Reverdy-Bruas.

À terme, l’écoconception pourrait devenir un critère d’accès au marché. « Un nouveau produit devra démontrer qu’il a un impact environnemental inférieur à celui qu’il remplace », anticipe Guido Sonnemann. Une évolution déjà à l’œuvre dans les stratégies industrielles. « L’enjeu n’est pas seulement d’innover, mais de rendre l’innovation industrialisable et circulaire », conclut Anne-Lise Thuilliez. 

De la méthode scientifique aux lignes de production, l’écoconception dessine ainsi un langage commun entre chercheurs, industriels et entrepreneurs.