ACV de la production de bois scié

Le sciage est considéré comme la première transformation dans l’industrie du bois (feuillu ou résineux).

En Belgique, environ 83 % de la production de bois scié résineux est effectuée par les scieries de capacité supérieure à 50.000 m³/an. Ces scieries sont toutes situées en région wallonne et produisent 90 % du bois scié belge total. Environ 70 % des produits principaux générés par ces scieries sont des produits de construction (poutres lamellé-collé, structures en bois, planchers), le reste étant composé essentiellement de produits d’emballage et de profilés. Le bois scié feuillu est principalement produit en région flamande pour des produits non destinés à la construction. Les considérations environnementales présentées ici se focalisent en particulier sur la production de bois scié résineux en région wallonne.

Les entrées principales de la chaîne de production du bois scié sont le bois rond (principalement local) et l’énergie avec une grande contribution pour le séchage en cas de séchage non naturel. Certains éléments de construction nécessitent des produits de préservation. Cette étape de traitement n’est pas systématique dans les scieries wallonnes.

La revue de la littérature permet d’identifier les tendances qui ressortent de ce type d’analyse (cradle to gate). Les études retenues (trois rapports et un article de revue scientifique) examinent la production de bois scié résineux pour des situations de référence des Etats-Unis, du Canada, de l’Australie ainsi que pour l’Allemagne, et ce pour des données couvrant la période de 2001 à 2010. Les procédés de transformation du bois inclus sont le sciage, le séchage et le rabotage de poutres. Le système étudié considère l’étape d’exploitation de la forêt pour produire le bois rond, le transport de la forêt vers le site de la scierie et les étapes de production de bois scié. Dans toutes les études, le système de séchage choisi est un four de séchage industriel utilisant du bois et/ou des énergies fossiles comme vecteur énergétique.

Les résultats obtenus pour les émissions de gaz à effet de serre (GES), un des impacts environnementaux étudiés, se situent dans une plage entre 62 et 187 kg CO₂-éq./m³ bois scié. Cette variation peut s’expliquer par les différences de contexte temporelles, géographiques et technologiques ainsi que par des disparités méthodologiques entre les études (e.g. frontières du système, règles d’allocation). Le profil énergétique peut différer largement d’une étude à l’autre par exemple.

Une conclusion commune est que la consommation d’énergie est majoritaire pendant la phase de production en scierie en comparaison avec les phases de transport et de production de la matière première (bois rond). L’utilisation de chaleur lors de la phase de séchage a la plus grande contribution dans l’énergie consommée en scierie. L’électricité est, quant à elle, consommée pour la plus grande part lors de l’étape de sciage.

Dans les industries wallonnes, des procédés supplémentaires peuvent exister dans certaines scieries tels que le traitement du bois et  l’emballage. De plus, les scieries se différencient par la diversité des produits (de construction) générés au sortir de l’usine. En Belgique en 2010, 44 % du bois scié était séché, avec un procédé artificiel (la plupart dans les grandes usines), 22 % était raboté et 25 % était traité avec des produits de préservation.

Dans le projet, un produit bois scié moyen représentant un mix de produits séchés, rabotés, traités, emballés ou non a été modélisé. L’unité déclarée choisie pour l’ACV du bois scié est donc 1 m³ de bois scié moyen.

Les données utilisées dans le modèle proviennent soit de données fournies par l’entreprise (e.g. procédés de transformation du bois) soit de données génériques (e.g. produit de préservation, matériaux d’emballage, moyen de transport, production d’énergie). Certaines scieries produisent sur site la chaleur destinée au séchage du bois, via une unité de cogénération. Si les informations sont disponibles, cette unité peut être modélisée spécifiquement également. La production de bois rond en forêt wallonne a été modélisée par ailleurs dans le projet ENECOBOIS et est utilisée dans l’ACV du bois scié wallon (cliquez ici). Le bois provenant de l’étranger (petit pourcentage) est modélisé via des modules de la base de données ecoinvent.

Une étude de bois scié wallon a également été effectuée pour 1 m³ de bois scié séché et raboté, pour l’année de référence 2012, à la porte de l’usine.

L’analyse des impacts suit le standard EN 15804 dans lequel sept catégories d’impacts environnementaux sont spécifiées. Les résultats pour chaque catégorie d’impacts environnementaux et pour les trois phases de la production des matières premières (A1), du transport (A2) et de la fabrication (A3) sont présentées dans le tableau suivant pour 1 m³ bois scié moyen et 1 m³ bois scié séché raboté ensuite.

*Le résultat pour le réchauffement climatique qui ne prend pas en compte le carbone biogénique est 20,36 kg CO₂-éq./m³  pour module A1. Le résultats dans les catégorie A2 et A3 sont 6,82 et 0,61 kg CO₂-éq./m³, respectivement.  

* Le résultat pour le réchauffement climatique qui ne prend pas en compte le carbone biogénique est 25, kg CO₂-éq./m³  pour module A1. Le résultats dans les catégorie A2 et A3 sont 6,8 and 0 kg CO₂-éq./m³, respectivement.

Dans la catégorie d’impact « réchauffement climatique », les émissions totales de gaz à effet de serre (GES) sont estimées à environ -609.4 kg CO₂-éq./m³ bois scié moyen (incluant le carbone biogène) ou 27.79 kg CO₂-éq./m³ bois scié moyen (non incluant le carbone biogène). Pour le bois scié séché raboté, on obtient des résultats proches, mais légèrement plus élevés, -604.9 kg CO₂-éq./m³ bois scié séché raboté ou 32.6 kg CO₂-éq./m³ bois scié séché raboté. Ces résultats sont en-dessous des résultats de la littérature, notamment car l’infrastructure de la scierie et les machines de sciage ne sont pas inclues dans le système modélisé.

L’utilisation des ressources pour la production d’1 m³ de bois scié moyen est d’environ 355 et  8205 MJ pour les ressources énergétiques primaires non-renouvelables (4 %) et renouvelables (96 %). Pour la production d’1 m³ de bois scié séché raboté, la quantité de ressources énergétiques primaires renouvelables est de 8908 MJ. Pour le non-renouvelable, la valeur est aussi de 355 MJ.

Les résultats normalisés (facteurs de normalisation définis par la méthode CML IA baseline V.3.01, EU25+3, 2000) pour 1 m³ de bois scié moyen montrent que 24% des impacts se situent dans  la catégorie « acidification ». Cette catégorie est suivie de la diminution des ressources abiotiques ‘éléments’ et ‘combustibles fossiles’, du réchauffement climatique, de la création d’ozone et de l’eutrophisation. La « destruction de l’ozone » a un impact inférieur à 1 %.

Les résultats normalisés pour 1 m³ de bois scié séché raboté montrent une tendance similaire. Une comparaison entre les deux produits montre que la différence la plus marquée a lieu dans les catégories acidification et diminution des ressources abiotiques ‘éléments’. La première est fortement influencée par la production d’énergie et de bois rond. Dans la seconde, l’utilisation ou non de produit de préservation explique l’écart.

L’analyse de contribution montre que la plupart des impacts sont liés à la production des matières premières utilisées dans la scierie. La production de bois rond montre la plus grande contribution dans cinq catégories d’impact à cause de la combustion de diesel pendant les phases de gestion de la forêt. L’électricité, la chaleur et le transport jouent également un rôle significatif dans certaines catégories. Comme seulement 20 % du bois scié est considéré comme étant traité dans le bois scié moyen, le produit de préservation présente une contribution limitée, sauf dans la catégorie « diminution des ressources abiotiques ‘éléments’ ».

La production d’électricité à l’aide d’une unité de cogénération alimentée en bois permet de réduire les impacts environnementaux en comparaison avec l’électricité fournie par le réseau.

La qualité des données a été estimée via une analyse d’incertitude (analyse de Monte Carlo). Une analyse de sensibilité a également été effectuée en variant plusieurs entrées du système, au niveau de la valeur numérique et du type de module (modèle de produit de préservation, technologie de séchage).

Une comparaison des impacts avec la base de données ecoinvent montre que le score agrégé des impacts est meilleur pour la production du bois scié wallon modélisé (4,35E-11 contre 1,69E-10 points).

Cette étude sur la production de bois scié en région wallonne ne prend pas en compte la phase d’utilisation et la fin de vie du produit. Ces étapes ajouteraient des effets positifs (ex : stockage du carbone, substitution d’énergie fossiles) et négatifs (ex : consommation d’énergie supplémentaire).

Le rapport entier (en anglais) avec la liste des références est disponible ici.