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Le cycle de vie d'un objet technique et le développement durable

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Objectifs

► Prérequis
• Les connaissances très générales sur la transformation du milieu par l’Homme
• Savoir parler de quelques changements des solutions techniques en fonction des contraintes et des besoins de chaque époque tels que l’évolution des moyens de transport
• Connaitre les étapes d’une démarche de projet

► Attendus
• Comprendre pourquoi de nouveaux objets sont fabriqués alors que d’autres disparaissent
• Sensibiliser à la prise en compte de la protection de l’environnement lors de la conception d’un objet technique

1. SAVOIR - Définition

Les objets techniques ont une durée de vie. Les conditions de la disparition de ces objets techniques résultent de plusieurs facteurs et notamment :

la satisfaction des besoins au fil du temps ;
l'apparition de techniques modernes ;
l’appauvrissement de certaines matières premières utilisées pour les matériaux des objets ;
l'évolution de la réglementation (qualité, sécurité, santé et environnement) ;
les couts de production, de service et de maintenance.

On distingue généralement cinq phases dans la durée de vie d’un objet technique :

Le développement, qui consiste en la conception de l’objet avec le cahier des charges.
Le lancement de l’objet, qui permet la promotion de l’objet auprès des utilisateurs.
La croissance, pendant laquelle l’objet est connu des utilisateurs.
La maturité, au cours de laquelle les ventes de l’objet sont à leur maximum.
Le déclin, qui est la phase où les ventes baissent pour finir par la disparition de l’objet.

De nouveaux objets techniques sont ainsi créés alors que d’autres disparaissent. Dans un processus de développement durable, l’homme a de plus véritablement pris conscience de la nécessité de protection de l’environnement tout en réalisant des progrès techniques.

Exemple : Le véhicule électrique
Dans le cadre d’une démarche de développement durable, plusieurs constructeurs automobiles fabriquent des véhicules électriques qui sont présentés comme une véritable alternative aux véhicules classiques qui roulent aux hydrocarbures (essence, gaz, diesel). Des ingénieurs ont ainsi conçu une voiture qui est rechargée à partir de panneaux solaires incrustés dans le toit du véhicule et c’est une solution de production d’électricité complètement autonome.

2. SAVOIR-FAIRE

► Identifier les différentes étapes du cycle de vie d’un objet technique

Exemple :

Cycle de vie d’un panneau solaire.

► Représenter la durée de vie d’un objet technique avec un graphe très simple

Exemple :

Durée de vie d'un objet technique.

► Observer et relever des informations sur l’étiquette-énergie d’un objet technique

Exemple : Étiquette énergétique d’un lave-linge

En ce qui concerne les caractéristiques de l'étiquette-énergie, elle comprend au moins quatre parties :

les références de l'appareil qui détaillent le nom du modèle et du fabricant ;
la classe énergétique, qui est définie par un code couleur associé à une lettre (de A à G : la classe A signifie que le produit est peu consommateur en énergie, la classe G signifie qu'il est très consommateur en énergie) ;
diverses informations suivant le type d'appareil (la consommation, l'efficacité, la capacité, etc.) ;
le bruit émis par l'appareil, inscrit en décibels.

► Analyser l’impact environnemental d’un objet technique et de ses constituants

Exemple : Impacts environnementaux de trois objets qui produisent de l’électricité

Objets techniques	Impacts positifs et négatifs sur l’environnement (caractères plus ou moins polluants sur l’air, sur l’eau ou sur la terre)
Éolienne domestique	+ : Composants recyclables – : Pollution visuelle (dégradation du paysage) et nuisance sonore
Groupe électrogène	+ : Composants recyclables – : Pollution atmosphérique (rejet de dioxyde de carbone) et nuisance sonore
Panneau solaire	+ : Composants recyclables – : Bilan carbone souvent défavorable (lieux de production des panneaux souvent loin de leurs lieux d’utilisation)

► Pour un objet technique donné, identifier la durée de vie (jours, mois ou années) et les conditions réelles ou imaginées de sa disparition à partir de ressources fournies

Exemple :
Un document ressources d’une bouteille de jus précise : « Une bouteille de jus d’orange en plastique achetée a une durée de vie courte car nous en buvons le contenu en quelques jours. La bouteille vide en plastique est ensuite mise dans une poubelle de tri sélectif ».

Le tableau ci-dessous résume les données :

Objet technique	Durée de vie	« Que devient cet objet en fin de vie ? »
Bouteille de jus d'orange en plastique	Plusieurs jours	Recyclé

3. À RETENIR - Glossaire

Durée de vie d'un objet : Période pendant laquelle un objet technique est mis à disposition entre sa fabrication et ensuite son élimination ou sa valorisation lorsqu’il devient hors d’usage.

Cycle de vie d'un objet : Ensemble des phases d’évolution des ventes et des technologies d’un objet technique, depuis son lancement jusqu'à son déclin.

Impact environnemental : Ensemble des modifications de l'environnement (négatives ou positives) produites par un objet technique de sa conception à sa « fin de vie ».

Gaz à effet de serre : Gaz qui absorbe le rayonnement infrarouge émis par la surface de la terre et qui contribue à l'effet de serre et au réchauffement climatique. Le dioxyde de carbone (CO₂) est un des principaux gaz à effet de serre.

Développement durable : Forme de développement social, économique, écologique et technique qui permet d'améliorer nos conditions de vie du présent tout en préservant des ressources pour les générations futures.

Recyclage : Transformation du matériau d'un objet technique en une nouvelle matière première, qui servira à fabriquer d'autres matériaux.

Déchet : Objet abandonné par son utilisateur.

Valorisation : Action de redonner de la valeur aux déchets en les détruisant (production d'électricité et de chaleur), en les réutilisant ou en les recyclant.

Compostage : Transformation de matières organiques végétales et animales en engrais utilisé dans l'agriculture.

Incinération : Technique de réduction en cendres qui s’accompagne d’une récupération d’énergie thermique.

Réemploi : Méthode qui favorise une nouvelle utilisation d’objets techniques en fin de vie.

Écobilan : Méthode qui consiste à identifier tous les déchets, toutes les pollutions et toutes les consommations d’énergie qu’un objet technique engendre, depuis l’extraction de la matière première jusqu’à la disparition de cet objet en passant par la fabrication et l’utilisation.

Écoconception : Approche qui prend en compte les impacts environnementaux dans la conception et le développement d'un objet technique et qui comprend les aspects environnementaux tout au long de son cycle de vie.

Étiquette énergétique : Document simple qui synthétise les performances énergétiques (telles que la consommation d’énergie d'un objet technique) et qui permet de connaitre l’efficacité énergétique de cet objet sur une échelle de classement notée de A (plus grande efficacité énergétique) à G (plus faible efficacité énergétique).

Efficacité énergétique : Rapport entre l’énergie récupérée utilement pour assurer les fonctions attendues et la quantité d’énergie utilisée pour faire fonctionner un objet technique.

Bilan carbone : Méthode qui consiste à compter les quantités émises de gaz à effet de serre.

Maintenance : Activité qui consiste à réaliser différentes opérations techniques pour réparer des systèmes et objets techniques et ainsi les conserver en état de fonctionnement.