Accélérer la transition vers des solutions plus circulaires grâce aux solutions mass balance
Réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et adopter une économie plus circulaire sont devenus des impératifs pour l’ensemble des industries. De nombreuses entreprises s’engagent aujourd’hui à mettre en œuvre des actions concrètes pour atteindre leurs objectifs de développement durable et démontrer leur capacité à adopter des modèles plus résilients. Dans la phase de conception d'un produit, l’un des enjeux est de remplacer les matières premières fossiles vierges par des matières premières issues de la biomasse ou recyclées, tout en conservant le même niveau de performance du produit. L’approche "mass balance" est une méthode vertueuse pour accélérer la transition et permettre aux chaînes de valeurs, intensives en dépenses d'investissement, d’accéder à des solutions interchangeables dans leurs procédés, à base de matières premières renouvelables ou recyclées.
Cet article se penche sur le concept de Mass Balance et son potentiel de transformation au sein de l’industrie. Nous explorerons ainsi ses principes fondamentaux, soulignerons les avantages qu’il offre ainsi que l’importance de la dimension collective tout au long de la chaîne de valeur.
Le défi du remplacement des matières premières fossiles
Le remplacement des matières premières fossiles vierges est une étape cruciale pour réduire les émissions de CO2 liées à un produit. Ainsi, nous pouvons lutter contre le changement climatique, préserver des ressources précieuses, promouvoir les principes de l’économie circulaire et répondre à la demande croissante de produits respectueux de l’environnement. Plusieurs méthodes existent pour soutenir ce changement. Parallèlement au modèle ségrégé*, l’approche mass balance permet aux industries de passer progressivement à des alternatives plus durables.
Qu’est-ce que le mass balance ?
Le concept de Mass Balance est utilisé dans diverses industries depuis plusieurs décennies. Le principe de l’équilibrage des entrées et des sorties pour suivre un produit est un concept fondamental depuis de longues années. Au cours de la dernière décennie, le concept mass balance a suscité une attention accrue dans le domaine des énergies renouvelables et, plus récemment, dans le domaine des matériaux circulaires. Le système a été approuvé par de multiples parties prenantes, comme des ONG, des organismes de recherche, des associations industrielles et de grandes marques.
Comme dans le domaine de l’électricité « renouvelable », le principe du mass balance permet d’augmenter la part globale des matières premières renouvelables ou recyclées dans l’industrie à mesure que la demande augmente. Même si les consommateurs ne peuvent garantir que l’électricité alimentant leur maison, ou le produit qu’ils achètent, provient uniquement de sources renouvelables, plus la demande augmente, plus la part de sources renouvelables ajoutées au début du circuit augmente.
Approche mass balance, comment ça marche ?
L’un des principaux avantages de l’approche Mass Balance est qu’elle ne nécessite aucune modification du processus ou accréditation de nouveaux produits, car la qualité et les performances des produits restent les mêmes, ce qui facilite leur adoption par nos clients"
Prenons un exemple concret. A l’origine de la chaîne d’approvisionnement, une partie des matières premières fossiles vierges est substituée par des matières premières biosourcées. Ensuite, nous traitons les deux matières premières dans les mêmes actifs de production existants, et la quantité de matières premières biosourcées est séparée par comptabilité pour attribuer cette quantité aux produits finis en fin de chaîne. On parle alors de matériaux bio-attribués. « L’un des principaux avantages de l’approche Mass Balance est qu’elle ne nécessite aucune modification du processus ou accréditation de nouveaux produits, car la qualité et les performances des produits restent les mêmes, ce qui facilite leur adoption par nos clients », explique Jenny Klevås, directrice marketing chez Perstorp.
Exemple de calcul de bio-attribution
Comme expliqué précédemment, les matières premières fossiles et biosourcées sont mélangées dans les mêmes actifs. C’est pourquoi, en fin de chaîne, il n’y a qu’un seul produit final, mais seule une partie de la production peut être considérée comme bio-attribuée et bénéficier de la déclaration de durabilité ISCC+.
Si une quantité donnée de matières premières biosourcées certifiées est injectée au début de la chaîne, cette quantité donnée sera éligible au calcul de la part de bio-attribution. Pour cela, la part de contenu bio attribué peut généralement être calculée en suivant la règle ci-dessous. Dans cet exemple, la production est produite avec 50% de matière première 1 + 50% raw material 2.
Matière première 1 : 100 % de contenu bio-attribué + Matière première 2 fossile
= % de contenu bioattribué = 50 % certifié par déclaration de durabilité ISCC+ sur le volume éligible
Certifier la traçabilité de l’origine biosourcée
Étant donné que les matières premières fossiles et biosourcées sont mélangées dans les mêmes actifs, il est essentiel d’assurer une traçabilité complète jusqu’aux produits finis. L’approche est encadrée par des systèmes de certification robustes appliqués tout au long de la chaîne de valeur. L’ensemble de la chaîne d’approvisionnement d’Arkema est certifié par ISCC (International Sustainability & Carbon Certification), un système de certification mondialement reconnu qui favorise la durabilité, la traçabilité et la transparence dans divers secteurs, notamment l’agriculture, l’alimentation, la bioénergie ou la chimie. La certification ISCC+ de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement garantit que l’origine des sources renouvelables répond aux normes ISCC+ pour les matières premières durables.
Ainsi, Arkema reçoit de ses partenaires des matériaux accompagnés de déclarations de durabilité ISCC+ et fournit à ses clients des produits eux aussi accompagnés de déclarations de durabilité ISCC+ qui garantissent la part de matériaux bio-attribués dans les produits Mass Balance. La logique est la même jusqu’aux derniers acteurs en aval. Si un client final veut valoriser le pourcentage de bio-attribution, il doit lui aussi être certifié.
Exemple d’EcodisTM P50 MB avec un seul monomère 100% bio-attribué
En plus des déclarations de durabilité ISCC+, le client d’Arkema reçoit l’empreinte carbone du composant fossile et celle du bio-attribué permettant ainsi le calcul de l’économie d’empreinte carbone.
Collaborer tout au long de la chaîne de valeur pour accélérer la réduction des émissions de gaz à effet de serre
Si nous prenons l’exemple de la chaîne de valeur du revêtement, près de 40 % des émissions proviennent des matières premières que nous achetons"
Pour atteindre la durabilité, il est impératif d’opérer un changement fondamental dans la collaboration et la coopération tout au long de la chaîne de valeur. « Si nous prenons l’exemple de la chaîne de valeur du revêtement, près de 40 % des émissions proviennent des matières premières que nous achetons » dit Mats Hägerström, responsable du développement durable EMEA chez PPG. Il ajoute « pour réduire nos émissions de CO2, nous souhaitons aller au-delà de la relation traditionnelle fournisseur/client et attendons de nos principaux fournisseurs qu’ils proposent des solutions pour décarboner notre chaîne d’approvisionnement ». Pour Hélène Pernot, responsable de l’offre coating durable chez Arkema « faire partie d’une chaîne d’approvisionnement certifiée bilan massique, comme ISCC+, nous permet de réduire immédiatement nos propres émissions de scope 3 ainsi que celles de nos clients tout en gardant exactement le même niveau de performance. Le cadre de certification oblige toutes les parties prenantes à suivre les mêmes règles et permet un haut niveau de traçabilité et de transparence tout au long de la chaîne d’approvisionnement ».
L'opportunité de la différentiation produit
S’il est clair et prouvé que le bilan massique peut permettre une réduction immédiate des émissions de GES car les matériaux bio-attribués sont facilement disponibles, il crée également des opportunités de différenciation des produits. Lorsque les grandes marques travaillent à réduire leur empreinte carbone, elles peuvent ensuite se différencier des offres conventionnelles en proposant des produits à plus forte valeur. En soulignant l’impact environnemental réduit, ils offrent aux consommateurs un avantage tangible au-delà de la fonctionnalité de base du produit. Cette valeur ajoutée trouve un écho auprès des consommateurs soucieux de l’environnement, différenciant davantage les produits de la marque des offres traditionnelles.
*Bon à savoir : qu’est-ce qu’une production ségrégée ?
Contrairement au bilan massique, une production ségrégée est un modèle différent dans lequel les matériaux biosourcés sont traités dans des lignes de production séparées. Dans cette configuration, le contenu biosourcé peut être mesuré par analyse C14 dans les produits finis. Les deux options sont des moyens efficaces de contribuer à l’injection de produits biosourcés dans les chaînes de valeur et de contribuer à s’éloigner des énergies fossiles.
Conclusion
La transition vers des matières premières renouvelables, qu’elles soient biosourcées ou recyclées, est une priorité clé pour réduire les émissions de GES et aller vers une économie plus circulaire. Parallèlement à l’approche ségrégée, un système d’attribution Mass Balance répond au besoin urgent de réduire les émissions de carbone dans l’industrie et la demande croissante de produits durables. Si l’évolution vers des approches ségrégées peut être considérée comme un idéal, le bilan massique constitue une étape importante pour tendre vers cet objectif. Passerelle vers une approche entièrement renouvelable, le Mass Balance est un mécanisme rapide, efficace et pratique pour incorporer des matériaux durables tout en maintenant, transparence et haut niveau de performances techniques.
En savoir plus
Voir la présentation, que Jenny Klevås et Hélène Pernot ont donné lors de l’European Coatings Show 2023, sur le rôle essentiel du bilan massique traçable.