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La contribution du cuivre à améliorer la performance environnementale

Nigel Cotton and Irina Dumitrescu

Les produits à base de cuivre améliorent la performance économique et environnementale, que ce soit dans le domaine de l’énergie, des transports ou du bâtiment.

L'amélioration de la performance environnementale des produits pour les consommateurs et le secteur de la construction sont importants pour l'industrie du cuivre. Les initiatives de l'UE, telles que « la production et la consommation durables », mettent l'accent sur une plus grande efficacité de l’utilisation des ressources et de la commercialisation de produits respectueux de l'environnement.

L'industrie du cuivre est à la pointe des industries qui se sont engagées à réduire l'impact environnemental de leurs activités. Aujourd'hui, un tiers de la consommation énergétique venant de la fabrication du cuivre en Europe est utilisée pour réaliser des mesures de protection pour l'environnement. Récemment, l'industrie du cuivre a développé un profil environnemental qui couvre environ 90 % de la production à la fois du métal cuivre et des produits en cuivre de l'UE. Un examen, effectué par des experts externes, a confirmé la haute qualité, la cohérence et l'exactitude des résultats. Basé sur la norme ISO 14040/44, tous les aspects, de l'extraction du minerai en passant par la production d'autres matières premières, puis de l'approvisionnement en énergie et de la production du métal lui-même, sont détaillés. En tant que tel, il est au cœur même de l'approche dite "de fabrication et départ de l’usine" et montre où les plus grands impacts sur l'environnement se produisent et où les mesures d'amélioration peuvent offrir le plus de bénéfices.

Bien que ce profil soit basé sur une évaluation « fabrication et départ usine », de nombreux avantages que le cuivre peut apporter à la société sont mis en avant au cours de la phase d'utilisation en aval. L'industrie du cuivre apporte un soutien à ceux qui souhaitent utiliser les données des analyses de cycle de vie (ACV) dans leurs propres ACV, y compris la phase d'utilisation et le scénario de fin de vie. Seulement 20 % de l'impact total provient de sites de production de cuivre de l'UE, influencés principalement par la technologie, les exigences relatives au permis des autorités locales, la source d'énergie qui alimente le site de production et les normes qui y sont appliquées. Géologiquement, le cuivre est associé à d'autres métaux de valeur tels que le molybdène, l'argent et l'or. Comme leurs concentrations naturelles tendent à être plus faibles, le minerai doit être traité avec soin.
Les techniques d'extraction modernes nécessitent moins d'énergie que par le passé, ce qui rend la récupération de faibles concentrations de métal possible.

Des produits en cuivre pour la construction dans les évaluations des bâtiments écologiques

Au cours des dernières années, la prise en compte des données environnementales dans l'architecture a évolué et la compréhension de la société de ce qu'est un bâtiment durable est devenue plus complexe. Les systèmes d'évaluation des bâtiments durables ont répondu à ce changement en élargissant leur attention des impacts opérationnels vers une approche de cycle de vie plus holistique. À ce jour, différents systèmes d'évaluation écologiques des bâtiments existent. Ils diffèrent dans leur considération de la durabilité des produits de construction dans le cadre de l'ensemble du bâtiment. Les ACV sont fournis par l'industrie du cuivre pour représenter la performance écologique des produits de cuivre (par exemple, feuilles, tubes et fils de cuivre) d'une manière transparente. En outre, l'industrie du cuivre a développé des déclarations environnementales de produits (EPD) basées sur les ACV pour communiquer des données environnementales quantitatives fiables pour les produits, basés sur des calculs vérifiés par des tiers indépendants.

Analyse du Cycle de Vie (ACV) dans le système de notation du bâtiment

Le 'Green Guide to Specification' du Building Research Establishmenet (BRE) est une base de départ intéressante pour évaluer la durabilité des matériaux architecturaux et fournit une évaluation indépendante du faible impact environnemental à la fois des toitures en cuivre et du bardage. Il évalue une large gamme d'éléments de construction notés de 'A +' à 'E', en utilisant les techniques d'ACV. Les notes forment une partie importante du «Code for sustainable homes» et d'autres outils d'évaluation tels que le BRE Environmental Assessment method (BREEAM).

Divers éléments de bâtis entrent en considération, chacun incluant des matériaux pour la structure, l’isolation, le contrôle de l'humidité et les finitions. Toutes les toitures dont la finition est en cuivre et la plupart des spécifications de bardages en cuivre étudiées ont obtenu un « A+ » ou un « A » lors de l’évaluation de synthèse. Quelques éléments du bâti ayant des notations plus faibles pourraient même être facilement optimisés par des composants alternatifs, sans remettre en cause l’utilisation de revêtement en cuivre.

La longévité du cuivre est un atout majeur, résultant de son processus de patine complexe qui assure une durabilité extrême, sans entretien et résistant à la corrosion dans pratiquement toutes les conditions atmosphériques. Mais, en dépit de ces caractéristiques très positives, la durée de vie du cuivre est l'un des aspects que le Green Guide to Specification sous-estime véritablement.

Il comprend des délais étonnamment faibles de remplacement pour le bardage et la toiture en cuivre - en général seulement 45 ans - qui ne sont justifiés ni par l'expérience ni par la science. De nombreuses toitures en cuivre historiques ont perduré pendant des centaines d'années et certaines sont connues pour avoir conservé leurs qualités depuis plus de 700 ans. Quelques exemples sont détaillés plus loin explicitant les possibilités pour le cuivre de gagner des échelons dans la notation des bâtiments écologiques. Le cuivre a de nombreuses cordes à son arc pour gagner du crédit dans les systèmes d’évaluation de la construction, tout aussi bien en plomberie, au niveau des énergies renouvelables ou du chauffage et de la climatisation.

La méthode d'évaluation environnementale pour l’accréditation des bâtiments (BREEAM 2011) au Royaume-Uni est disponible pour l'utilisation de spécifications pour les éléments de construction principaux (par exemple, les murs extérieurs et les couvertures) avec un faible impact environnemental tel que mesuré par le «Green Guide to Specification». Les fabricants dont les produits en cuivre sont meilleurs que la moyenne - en termes d'impact intrinsèque sur la période d'étude de 60 ans, grâce à l'impact réduit au niveau de la fabrication, de la réduction du volume des matériaux ou de la durabilité accrue - peuvent obtenir ces évaluations dans le Green Guide to Specification pour le produit considéré en entrant dans le processus de certification de BRE Global’s Environmental Profiles.

Pour le "responsable en approvisionnement des matériaux", des crédits peuvent être obtenus lorsque les matériaux de construction - au moins 80 % des matériaux utilisés - sont d'origine « responsable » (responsibly sourced).
Les points sont attribués en fonction du type de certification disponible pour les matériaux utilisés pour chaque élément de construction.

Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) aux Etats-Unis Ce système développé par le US Green Building Council concerne : l’aménagement écologique des sites, la gestion de l'eau, de l'énergie et des rejets atmosphériques ; le matériel et les ressources ; la qualité des environnements intérieurs, l’innovation et le design. Le cycle de vie ne fait pas partie de la version actuelle (LEED 2009), mais il sera intégré dans la prochaine (LEED V4) qui permettra d'évaluer la réduction de l'impact du cycle de vie d’un immeuble.

Les catégories LEED où le cuivre peut contribuer comprennent :

MR Credit 1 – Réutilisation des bâtiments : les crédits ne peuvent être obtenus que si les produits de construction peuvent être réutilisés pendant les rénovations, ce qui est généralement possible pour le cuivre en raison de sa longévité.

MR Credit 2
– Evitement des sites d'enfouissement : les crédits s'appliquent à la fin de vie du bâtiment et de ses matériaux. Il est ici encouragé le recyclage des produits au lieu de leur élimination, les crédits ne peuvent être obtenus que si les matériaux, tels que le cuivre, qui sont constitutifs des bâtiments conservent une valeur en tant que déchets et ont des taux de recyclage élevés.

MR Credit 4
– Le contenu recylé : les crédits sont accordés si le contenu recyclé des matériaux utilisés dans la construction est élevé. C'est habituellement le cas des produits en cuivre.

MR Credit 5 – Matériaux locaux : par exemple : extraction, transformation et fabrication locale.  Si des produits en cuivre proviennent de la transformation locale ou de sites de fabrication locaux et sont utilisés dans les bâtiments, des crédits supplémentaires peuvent être obtenus.

SS Credit 7 – Effet d'îlot de chaleur : les crédits sont attribués en fonction de l'indice de réflexion solaire (SRI) de la toiture, des murs et de la zone de pavage du site. Si le cuivre est utilisé en tant que toiture ou revêtement, les fabricants peuvent fournir un SRI INITIAL et un autre trois ans après l'installation.

Le Conseil du bâtiment durable allemand (DGNB)

Ce système d’évaluation prend en compte les trois piliers du développement durable. Il n'évalue pas les éléments individuellement mais la performance globale des bâtiments et une ACV est obligatoire.

ECO1.1 Coûts du cycle de vie (LCC) : les coûts de fabrication des façades et des toitures doivent être pris en considération. Il n’y a pas de frais d'entretien pendant la phase d'utilisation des éléments en cuivre. A noter que le scénario de fin de vie ne fait pas partie du calcul du LCC.

SOC1.6 Qualité extérieure : ce critère évalue la conception des espaces extérieurs. L'objectif de ce critère est de maximiser la surface de la toiture par l'intégration des structures techniques dans le bâtiment et la réduction de panneaux. Les espaces extérieurs spécifiques (balcon, loggia, terrasses, etc.) permettent de gagner plus de points pour ce critère.

TEC1.6 Facilité de démontage et de recyclage : le cuivre est un matériau recyclable et non toxique, ce qui est une exigence pour une bonne évaluation de ce critère. Les efforts de démontage et de tri sont faibles et la valeur du matériau est élevée, ce qui permet d'assurer la totale réutilisation du cuivre métallique à la fin de son utilisation.

Pour en savoir plus sur le cycle de vie du cuivre, visitez notre site Web dédié à cette thématique : www.copper-life-cycle.org. Le site fournit des renseignements importants sur les aspects liés à l'utilisation de données sur le cycle de vie et les méthodes utilisées pour le cuivre, et permet aux utilisateurs, via un lien, de contacter nos experts.

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