Pour la saisie des composants matériels et des flux d’énergie de l’exploitation, Bruker BioSpin a travaillé avec l’AEnEC pour passer son site de Fällanden (ZH) au crible. Un travail de titan qui a débouché sur des mesures d’amélioration concrètes.
Cuivre, hélium, acier chromé ou encore fils de supraconducteurs au niobium-titane : les matières utilisées pour fabriquer les aimants ne manquent pas, même si la taille des aimants fabriqués par Bruker à Fällanden tend à diminuer. « Rien que le fil qui s’enroule autour d’un petit aimant mesure de cinq à dix kilomètres de longueur », explique Didier Bitschnau, chef de projet Facility Management chez Bruker à Fällanden (ZH) depuis 2018. Pour un aimant de grande taille, le fil de la bobine peut mesurer jusqu’à 100 kilomètres de longueur. En étroite collaboration avec Almut Sanchen, cheffe du projet de gestion efficace des ressources à l’AEnEC, Didier Bitschnau et son équipe ont relevé tous les composants du système magnétique et les ont soigneusement pesés. « C’était un travail titanesque », relate Didier Bitschnau. Mais ce travail a été fructueux : « Là où nous avions encore un angle mort il y a quelques mois, nous disposons maintenant de données saisies systématiquement ».
En compagnie d’Almut Sanchen et Thomas Bürki, chefs de projet à l’AEnEC, Didier Bitschnau et Pascal Marcher, également chefs de projet, ont parcouru le site d’un œil averti dès leur première rencontre en avril 2022. « Pour moi, il était très important de voir le système magnétique en coupe. Cela me permettait de comprendre de quelle manière les composants sont montés et de quelle manière cela fonctionne. Plus nous regardons à l’intérieur d’un aimant, plus nous pouvons être précis dans la saisie des matières », relate l’ingénieure. « Je me suis rendue à plusieurs reprises à Fällanden, jusqu’à ce que nous ayons saisi tous les flux de matières et d’énergie », se rappelle-t-elle. Pour Didier Bitschnau, cette expertise était absolument indispensable dans ce processus. Il évoque cette collaboration : « Almut Sanchen était toujours sur place, elle nous a apporté un soutien sans faille pour la saisie et lorsque nous avions des questions, elle nous a répondu de manière claire et compréhensible. C’est infiniment précieux. »
Aujourd’hui, Bruker BioSpin dispose d’une analyse détaillée de tous les composants matériels et de leurs effets sur l’environnement. Si plus de 700 kilos des intrants de matières dans le système magnétique sont dus aux matières achetées, l’effet le plus important sur l’environnement est dû à l’électronique : « L’empreinte écologique la plus importante est celle des ordinateurs des systèmes magnétiques, car les matières qui y sont utilisées pèsent de tout leur poids, même si elles sont en moindre quantité », explique Almut Sanchen, qui ne s’attendait pas à ce résultat. Didier Bitschnau et Pascal Marcher étaient eux aussi plutôt étonnés : « Nous nous attendions à pouvoir faire plus dans le Facility Management », déclare Pascal Marcher. Or, l’évaluation montre que la majorité de la charge environnementale est achetée en même temps que les matières. Les matières qui occasionnent l’essentiel des effets environnementaux sont très souvent aussi les plus chères. « Cela nous montre que nous devons fermer les cycles », conclut Pascal Marcher. Prenez l’exemple de l’hélium : « L’hélium est une ressource compliquée, parce que c’est un sous-produit », explique Didier Bitschnau. Et pourtant, Bruker a pratiquement fermé les cycles : « Nous tendons de plus en plus à récupérer l’hélium pour aller vers l’économie circulaire. C’est l’une des raisons principales pour lesquelles nous avons décidé de notre projet de gestion efficace des ressources », complète-t-il. Mais des matières alternatives doivent elles aussi être soigneusement auscultées et la documentation de l’AEnEC représente une mine d’informations à cet égard. « Désormais, dans les services concernés, nous envisageons d’utiliser d’autres matières et nous en discutons », annonce Pascal Marcher. Ce résultat le démontre, une saisie systématique du potentiel que recèlent les matières ouvre la voie à de nouvelles mesures d’amélioration.
Les mesures d’amélioration de Bruker BioSpin ont été élaborées avec Almut Sanchen. Concrètes, elles reposent sur l’analyse détaillée de toutes les matières employées et sur leur saisie systématique. Une mesure très importante porte sur les achats de matières : « En augmentant le taux de matières recyclées dans ses matières de départ, Bruker peut exploiter un potentiel substantiel d’économies », déclare Almut Sanchen. La liste des mesures ne s’arrête pas aux achats : elle comporte encore l’analyse de la mobilité des collaborateurs et des adaptations subséquentes, mais aussi des optimisations permanentes des processus, de nouvelles installations photovoltaïques ou encore l’augmentation du taux de récupération de l’hélium au moyen d’optimisations opérées dans les processus. La conception des aimants et des installations de commande est aujourd’hui passée au crible, pour permettre ainsi qu’un important potentiel de réduction de l’empreinte environnementale soit exploité. Faut-il le préciser, les économies réalisées sur les matières ont un impact positif sur les coûts.
Pour Didier Bitschnau, Pascal Marcher et Cédric Laffely, une évidence s’impose : « Ce n’est là qu’un début ». La prochaine étape prévue contient plusieurs volets : mise en œuvre des mesures d’amélioration, définition concrète des responsabilités incombant aux équipes et optimisation de la saisie des données. « Dans le cadre de ce projet, nous avons déterminé l’empreinte environnementale de Bruker à Fällanden ; nous avons identifié les potentiels et nous avons dressé une liste de mesures d’amélioration. Nous avons donc jeté les bases d’une amélioration systématique de la gestion des ressources », conclut l’ingénieure. L’AEnEC développe également une plate-forme dédiée aux données, destinée à en faciliter la saisie et l’accès. « Cela correspond aussi à nos souhaits », commentent Pascal Marcher et Didier Bitschnau à l’unisson. Pour les deux spécialistes, la simplicité dans le relevé et dans la gestion des futures données est très importante, tout comme la facilité d’accès aux données. Car une chose est sûre : « Nous voulons poursuivre sur la voie de la gestion efficace des ressources avec l’AEnEC, ici à Fällanden mais aussi sur d’autres sites », assure Didier Bitschnau.
06.09.2023
>700 kg
de matières entrent dans le système magnétique
94,4 %
des matières achetées se retrouvent dans le produit fini
15,5 %
des matières achetées proviennent du recyclage
34,8 %
des déchets sont recyclés
Plus de 8500 collaborateurs et collaboratrices de Bruker, qui travaillent sur plus 90 sites, permettent à des scientifiques de faire des découvertes révolutionnaires et de développer de nouvelles applications qui améliorent la qualité de vie. Le groupe Bruker BioSpin est leader mondial du développement et de la fabrication, au moyen de la technologie de la résonance magnétique, d’instruments et de leurs logiciels. La technologie de la résonance magnétique inclut notamment la spectrométrie de résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectrométrie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et des systèmes d’imagerie préclinique.
Dans quel but Bruker BioSpin mise-t-elle sur l’offre
« Gestion efficace des ressources » de l’AEnEC ? Cédric Laffely, membre de la direction de Bruker BioSpin, explique cette décision.
06.09.2023
La gestion efficace des ressources exerce une fascination quasi magnétique pour Bruker BioSpin, car si elle présente un intérêt environnemental, elle s’inscrit aussi au cœur de sa démarche entrepreneuriale. Avec le soutien de l’AEnEC, le site de Fällanden (ZH) du fabricant d’aimants a franchi son premier pas vers l’économie circulaire.
Sur son site de Fällanden (ZH), Bruker BioSpin fabrique sur mesure des systèmes destinés à la science et à la recherche. Ce qui fait la valeur de ces petits aimants à l’apparence anodine de petits silos n’est pas visible pour l’œil. Et pourtant, c’est essentiel ; le fabricant de ces instruments scientifiques s’est fixé pour but d’améliorer la gestion de ses ressources avec le soutien de l’AEnEC. Pour ce faire, il examine dans le détail tous les composants de ses systèmes magnétiques.
L’idée a germé dans l’esprit de Didier Bitschnau, responsable du projet Facility Management de Bruker, qui explique : « Les économies d’énergie et l’économie durable font partie intégrante de la philosophie d’entreprise de Bruker ». Le spécialiste travaille chez Bruker depuis plus de douze ans. Autant dire qu’il connaît le site comme sa poche. Mais il n’empêche que les matières employées pour les systèmes magnétiques, et donc leur empreinte environnementale, restaient pour lui un mystère. Car si les velléités de réduire l’utilisation des ressources ne manquaient pas, il manquait une conception d’ensemble : « Quand Almut Sanchen a présenté l’offre de gestion efficace des ressources développée par l’AEnEC, j’ai été convaincu sur-le-champ », se rappelle le spécialiste. Lorsqu’il a présenté cette offre à son équipe, l’intérêt était marqué. « Didier était tout feu tout flamme. Il nous a transmis son enthousiasme », complète Pascal Marcher, Head of Facility Management, qui réalise ce projet conjointement avec Didier Bitschnau.
La volonté de Bruker d’ancrer la gestion efficace des ressources dans son fonctionnement est aussi motivée par des considérations stratégiques. « Un nombre croissant de clients veulent connaître l’empreinte environnementale de nos aimants et les émissions de CO2 qu’ils impliquent », explique Pascal Marcher. Bruker entend apporter une réponse étayée à ces questions. Une grande partie de ses clients sont d’ailleurs des centres de recherche réputés, à l’image de l’EPFZ, qui utilise les aimants Bruker dans ses travaux de recherche. « Nous ne voulons pas être dans les approximations, nous voulons fournir des données exactes », complète le spécialiste. Il ajoute que les aimants sont fabriqués avec diverses matières limitées et parfois difficilement disponibles , notamment en raison de facteurs géopolitiques qui jouent un rôle crucial dans leur approvisionnement. « En ce moment, nous ne recevons pas certaines matières premières à cause de la guerre en Ukraine », explique Pascal Marcher. Dans ce contexte, la gestion efficace des ressources gagne encore en pertinence. « En tant qu’entreprise, nous sommes bien sûr aussi intéressés à réduire nos coûts et la gestion efficace des ressources offre un grand potentiel à cet égard », relève Didier Bitschnau. Les conventions et les objectifs de politique climatique sont un autre critère. Didier Bitschnau est en convaincu : « La gestion efficace des ressources sera bientôt soumise à de nouvelles prescriptions ». Cette perspective le motive tout naturellement à avoir un temps d’avance pour dire au monde politique : « Regardez par vous-mêmes, nous nous améliorons en permanence ».
Bien consciente de ces avantages, la direction de Bruker BioSpin, l’Executive Management Team, apporte un soutien convaincu au projet. « L’exemple que je préfère citer est le chauffage à mazout que nous avions, que nous avons remplacé par une pompe à chaleur. Nous économisons désormais plus de 400 tonnes de CO2 par an. Ce sera exactement la même chose avec la gestion efficace des ressources : un investissement de départ qui sera payant à long terme », explique Cédric Laffely. Les objectifs de cette démarche sont clairement définis : « Réduction de la consommation des ressources par les entreprises et tout au long du cycle de vie du produit, action face aux difficultés d’approvisionnement et aux charges environnementales et passage de l’économie linéaire à l’économie circulaire », résume Almut Sanchen, cheffe du projet de gestion efficace des ressources à l’AEnEC. Bruker réalise une première étape en procédant à la saisie des principaux composants de son système magnétique de taille moyenne. « Avec l’AEnEC et Almut Sanchen, nous allons maintenant passer en revue les composants jusqu’au dernier écrou. »
Monsieur Laffely, vous êtes membre de l’Executive Management Team de Bruker BioSpin. Quel est le rôle de la gestion efficace des ressources sur le site de Fällanden (ZH) ?
La gestion efficace des ressources gagne en importance et c’est aussi le cas pour nous. Nous avons décidé d’une approche proactive : cela signifie se plonger dans les thèmes, apprendre, identifier des mesures d’amélioration, les mettre en œuvre pour, finalement, ne pas se contenter de parler, mais véritablement donner un signal à tous.
Dans quelle mesure la gestion efficace des ressources relève-t-elle d’une démarche stratégique ?
Les économies d’énergie et l’économie durable doivent impérativement faire partie intégrante de notre culture, et la gestion efficace des ressources en fait aussi partie. Lorsque l’on investit en permanence, on peut aussi financer les mesures d’amélioration qui s’imposent.
Vous avez abordé la gestion efficace des ressources en collaboration avec l’AEnEC et vous avez maintenant bouclé la première phase de ce projet. Quels sont vos souhaits pour la suite de cette collaboration ?
J’attends de la collaboration avec l’AEnEC que notre bon partenariat se poursuive et se développe, que nous apprenions les uns des autres et surtout que nous puissions mettre en œuvre ensemble de manière ciblée les différentes étapes et éléments mis en évidence grâce au plan de mesures d’amélioration.
Depuis 2020, Cédric Laurent Laffely est vice-président du Group Excellence & Transformation de Bruker BioSpin.
06.09.2023
Chiffres
655
collaborateurs et collaboratrices sur le site de Fällanden (ZH)
15.5 %
des matières achetées sont recyclées
34.8 %
des déchets sont recyclés
Plus de 8500 collaborateurs et collaboratrices de Bruker, qui travaillent sur plus 90 sites, permettent à des scientifiques de faire des découvertes révolutionnaires et de développer de nouvelles applications qui améliorent la qualité de vie. Le groupe Bruker BioSpin est leader mondial du développement et de la fabrication, au moyen de la technologie de la résonance magnétique, d’instruments et de leurs logiciels. La technologie de la résonance magnétique inclut notamment la spectrométrie de résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectrométrie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et des systèmes d’imagerie préclinique.
« Pour conserver nos marges, nous travaillons à nous libérer des coûts de l’énergie, dont on ne sait ce qu’ils seront demain. » Ces mots, qui remontent à près de dix ans, sont le credo du co-directeur d’une PME qui s’était déjà engagée alors sur la voie de la décarbonation.
En 2014, la loi sur l’énergie du canton de Vaud entre en vigueur. Un article enjoint les grands consommateurs à prendre des mesures pour réduire leur consommation énergétique et leurs émissions de CO2. À cette occasion, l’AEnEC et la Chambre vaudoise du commerce et de l’industrie (CVCI) co-organisent une conférence de presse à Lausanne. La conseillère d’État Jacqueline de Quattro y participe, tout comme Denys Kaba, co-directeur de Metalcolor SA, PME grande consommatrice d’énergie. L’entreprise, installée à Forel (VD), est spécialisée dans la peinture sur bande d’aluminium et exporte plus de 90 % de sa production dans l’Union européenne.
À la question « Les nouvelles contraintes légales sur l’énergie affecteront-elles votre compétitivité sur les marchés européens ? », Denys Kaba avait délivré cette réponse tranquille : « Non, car nous travaillons depuis de nombreuses années à améliorer et à certifier l’efficacité énergétique de notre entreprise. Nous sommes convaincus que la réduction de nos coûts énergétiques et de notre dépendance vis-à-vis des combustibles fossiles, ainsi que nos certifications, constitueront à terme l’une des clés de notre compétitivité sur des marchés très concurrentiels. » Pour Metalcolor, améliorer l’efficacité énergétique est un moteur pour des investissements structurels et aussi pour des optimisations de processus réalisées collectivement. Dans cette approche, chaque collaborateur et collaboratrice traque le moindre gaspillage à tous les niveaux : énergie, matières premières, déplacements, gestes, temps d’action, et peut suggérer une pratique plus judicieuse.1
« L’énergie est l’une des clés de notre compétitivité sur des marchés très concurrentiels. »
Denys Kaba, co-directeur, Metalcolor SA
Puis début 2015, la Confédération annonce l’abandon du taux plancher du franc face à l’euro. Les entreprises exportatrices font la grimace, mais le discours de Denys Kaba ne change pas : « Nous entretiendrons nos marges en nous libérant le plus possible des coûts de l’énergie, qui sont volatils et imprévisibles. »
Sept ans plus tard, cette volatilité a pris la forme d’une nouvelle réalité mondiale plus que préoccupante. Au début de l’été 2022, Denys Kaba peut cependant constater que « Metalcolor n’est pas affectée par l’envol des prix de l’énergie ». En effet, l’usine s’est récemment dotée d’un volumineux incinérateur de solvants, qui ne nécessite qu’un peu de gaz pour sa mise en route. Ensuite, le fonctionnement est auto-entretenu au moyen de la chaleur récupérée de la destruction des solvants. Et les excédents de chaleur permettent de chauffer tout à la fois les fours des deux lignes de laquage, les vastes halles de production et de stockage ainsi que le bâtiment administratif voisin, autrefois chauffés au mazout. Grâce à cet investissement et à d’autres mesures d’optimisation, l’intensité en CO2 de Metalcolor a été améliorée de 40 % en comparaison avec 2013. Quant à l’électricité, 40 % des besoins de l’entreprise sont couverts par la production d’une centrale photovoltaïque en contracting installée sur les toitures. Ce sera même deux tiers dès lors qu’une solution de stockage sera en place.
En résumé, bien avant que le thème ne soit devenu d’une brûlante actualité, comme en témoignent les manifestations pour le climat et des événements météorologiques extrêmes, une entreprise a poursuivi résolument sur la voie de la décarbonation, pour « se libérer des coûts de l’énergie et de leur volatilité ». Elle s’est ainsi donné les moyens d’amortir le choc d’une crise énergétique sans précédent sur fond de conflit. Et par là-même, elle s’est assurée de rester concurrentielle.
1Fokus 2021, p. 66, Lean & Kaizen
06.09.2023
Metalcolor SA
Forel, VD
+ 60,1 %
Efficacité énergétique (2013-2021)
– 37,2 %
Intensité en CO₂ (combustibles)
Le Conseil fédéral vise l’objectif du zéro émission nette à l’horizon 2050. Autrement dit, sa politique demande une économie suisse neutre en carbone. Pour accomplir cette tâche primordiale, les entreprises doivent intégrer la gestion efficace des ressources à leurs processus. L’AEnEC les accompagne dans cette démarche.
Pour l’économie, la lutte contre le changement climatique est une question de survie : tôt ou tard, une entreprise dont le modèle d’affaires n’intègre pas la durabilité perdra sa capacité concurrentielle. L’objectif politique du zéro émission nette demande une réorientation stratégique, qui doit inclure une gestion de l’énergie et des ressources à la hauteur de l’enjeu. L’efficacité énergétique, les énergies renouvelables et la réduction des émissions de gaz à effet de serre font aujourd’hui partie du quotidien de l’exploitation dans l’industrie et les services. Pour disposer d’une vision complète des processus, il faut y intégrer la consommation de matières et les flux de matières.
Au cours des cinquante dernières années, la consommation de matières premières telles que les minerais métalliques, les minéraux non métalliques, la biomasse ou encore les combustibles fossiles a triplé au niveau mondial. La raréfaction des matières premières et les problèmes que soulève leur extraction demandent un changement de paradigme. La traditionnelle économie linéaire doit se transformer pour devenir une économie circulaire, au sein de laquelle déchets et décharges font place à une réduction de la consommation des matières premières, et dans laquelle réemploi, refabrication et recyclage sont systématiques à la fin de la durée de vie d’un produit. Aujourd’hui, un dixième seulement des flux de matières est organisé de manière circulaire. Autant dire que le projet d’une économie circulaire fait apparaître un potentiel monumental.
Des acteurs comme Nestlé ont su anticiper en intégrant d’ores et déjà l’objectif de l’économie circulaire dans leur philosophie d’entreprise : pour des entrepreneurs avisés, se contenter d’adopter les solutions qui découlent de prescriptions légales est maintenant dépassé, l’heure est venue de passer à la mise en oeuvre de solutions adaptées aux entreprises. Alors que la Commission européenne a intégré l’économie circulaire à son pacte vert pour l’Europe, en Suisse, le Conseil fédéral élabore actuellement un train de mesures pour la promouvoir. Dans le même temps, dans la loi sur la protection de l’environnement, le Parlement veut poser le cadre d’une économie circulaire moderne, qui ménage l’environnement. Ce cadre prévoit expressément que les accords sectoriels et la libre initiative des entreprises, qui ont fait leurs preuves, soient renforcés.
Autant dire que le projet ‘une économie circulaire fait apparaître un potentiel monumental.
Almut Sanchen, cheffe de projet spécialisée dans la gestion des ressources
Une entreprise qui veut gérer efficacement les ressources nécessaires à sa production fait face à un défi d’envergure, car les composants et matériaux qui seront transformés pour devenir des produits industriels suivent une longue chaîne d’approvisionnement d’envergure mondiale, souvent vulnérable. Des flux considérables de matières qui n’apparaissent pas dans le produit fini s’y produisent. Dans une voiture de tourisme on décompte très facilement plus d’une tonne de matériaux les plus divers. Ce qui n’est que la pointe de l’iceberg, puisque tout au long du processus de sa fabrication, trente fois plus de ressources auront été utilisées. Quant aux ressources consommées – pour l’essentiel de l’eau – pour la fabrication d’un ordinateur portable, elles pèsent 70 fois le poids de l’appareil terminé.
Mais la charge qu’implique, pour une entreprise, la mise en oeuvre d’une gestion efficace des ressources est largement compensée : économiser des matériaux ou réduire le volume de ses déchets abaisse les coûts. De plus, une compréhension approfondie des flux de matières permet d’améliorer en continu les processus et les produits, ce qui améliore la compétitivité de l’entreprise tout en réduisant ses risques financiers induits par l’acquisition des ressources et le traitement des déchets, toujours susceptibles de subir des contraintes légales supplémentaires. Enfin, l’amélioration de l’écobilan renforce l’acceptation des produits mais aussi la réputation de l’entreprise auprès de la clientèle, des collaborateurs et de l’opinion publique en général.
L’AEnEC apporte son appui aux entreprises qui souhaitent tout à la fois améliorer leur efficacité dans le domaine de l’énergie finale, améliorer leur gestion des matières et réduire leur impact environnemental et climatique. Dans le cadre de ses prestations, elle fournit aux entreprises une procédure standardisée (voir le graphique) qui a déjà largement fait ses preuves pour l’élaboration des conventions d’objectifs. La première étape consiste dans une analyse des déroulements des procédés. Les flux d’énergie et les flux de matières sont schématisés et leur impact environnemental et climatique est évalué. Sur cette base, le potentiel d’amélioration est présenté et des mesures d’amélioration sont définies. Ces mesures consistent notamment dans la réduction des déchets, dans l’emploi de matériaux plus respectueux de l’environnement, dans l’optimisation de procédés de production et dans le choix de formes de recyclage actuels. À l’issue de cette démarche, une trajectoire est tracée : véritable carnet de route, la trajectoire présente les réductions de l’impact environnemental et climatique que l’entreprise veut obtenir pour une période de dix ans. Durant la phase de mise en oeuvre, un suivi régulier est réalisé pour quantifier les résultats obtenus. L’AEnEC aide les entreprises à améliorer leur écobilan en permanence, et donc à préparer, et à se préparer, pour le monde de demain.
L’auteure
Almut Sanchen, ingénieure, cheffe de projet spécialisée dans la gestion des ressources, a développé la nouvelle offre de l’AEnEC. Diplômée en biotechnologie, elle est conseillère AEnEC depuis 2012.
06.09.2023
Deux géants des matériaux de construction, avec leurs processus et produits intensifs en énergie, mais aussi une vision partagée : se rapprocher de l’objectif climatique « zéro émission nette », par des produits innovants, une R&D de longue durée et une dose de courage. Rideau sur ZZ Wancor et Holcim Suisse et leurs adaptations, pas forcément visibles, des briques, tuiles et ciments.
La possibilité existe de remplacer des produits par d’autres, qui remplissent des fonctions identiques ou similaires tout en nécessitant une chaleur des procédés et des températures plus basses à la production. Les modifications de produits visent aussi à utiliser les matériaux en préservant davantage les ressources, ou à mieux séparer et recycler ces derniers lorsque les produits sont en fin de vie.
Tuiles, briques et ciment sont des matériaux qui doivent être cuits, ils nécessitent de la chaleur, et leur cuisson libère du CO2. Réduire ces émissions de CO2 ne peut que passer par la réduction de la chaleur des procédés, et il faut faire preuve d’innovation pour y parvenir. Rester inactif face à cette situation et ses contraintes physiques est exclu pour les deux entreprises ZZ Wancor et Holcim, qui travaillent sans cesse à développer des produits. Elles veulent non seulement rester concurrentielles et assumer leurs responsabilités, mais aussi tendre vers l’objectif « zéro émission nette » et vers un avenir plus durable.
ZZ Wancor offre des matériaux de construction en céramique lourde et des accessoires techniques associés destinés à l’enveloppe complète du bâtiment : toiture, parois et façade. L’entreprise compte deux tuileries et une briqueterie. Forte de 160 collaborateurs en Suisse, elle offre une qualité irréprochable qui débute au moment de l’exploitation de l’argile dans la carrière, se poursuit par les procédés de fabrication et va jusqu’à l’emploi des produits sur les chantiers.
Par une chaude journée de juillet, nous contournons le dépôt d’argile pour nous rendre à la salle de réunion de l’usine du Laufonnais, dans le canton de Bâle-Campagne. Nous sommes accueillis par Michael Fritsche, CEO, et Maximilian Ulm, chef de production. Les deux hommes font partie de la vieille garde de ZZ Wancor. Ils connaissent les infrastructures, les produits et les procédés dans leurs moindres détails. « Il va faire encore plus chaud », prévient Maximilian Ulm dans un sourire, par allusion à la visite de la production. Car fabriquer des briques et des tuiles signifie sécher et cuire. « C’est un peu comme la vinification », compare Maximilian Ulm. Les briques et les tuiles sont faites d’argile, un produit naturel, ce qui implique des variations dans la composition. Or, tout comme pour le vin, la production de tuiles demande une composition bien précise. Pour l’obtenir, les matières premières sont concassées puis réunies pour former un mélange optimal et humidifiées.
La masse ainsi créée est moulée en forme de briques ou de tuiles puis séchée pour contenir le moins d’humidité possible avant la cuisson. Pour que les transformations chimiques nécessaires puissent se faire, cette masse devra atteindre une température de 1000 °C. La cuisson se fait actuellement au gaz. « En passant progressivement de l’huile lourde au gaz naturel, nous avons réduit les émissions de CO2 de plus de 25 % », explique Ruedi Räss. Depuis 2009, le conseiller AEnEC accompagne presque tous les fabricants suisses de briques et de tuiles dans la mise en œuvre de leurs conventions d’objectifs. Chez ZZ Wancor, le processus le plus intensif en énergie n’est toutefois pas la cuisson, mais l’extraction de l’eau dans les briques et tuiles qui viennent d’être moulées : ce séchage consomme 60 % du total de la chaleur nécessaire à la production. Pour limiter au maximum cette consommation, l’installation de séchage est surtout alimentée par les rejets thermiques du four. Quant à l’électricité employée sur le site de production, elle est entièrement d’origine hydraulique.
ZZ Wancor a fondé sa stratégie de durabilité sur trois piliers : préservation de la biodiversité, promotion de l’économie circulaire et développement de la décarbonation du portefeuille de produits. Comme la terre est extraite à proximité immédiate du site où elle est transformée en briques et tuiles, les transports sont très courts et les émissions de CO2 dues à ces déplacements sont donc aussi limitées. Les carrières d’argile constituent par ailleurs de précieux biotopes, utiles à la biodiversité, qui accueillent des plantes et des animaux rares grâce à des travaux d’aménagement spécifiques. Certaines abritent même des zones de protection d’amphibiens d’importance nationale.
À Siggenthal (AG), la carrière du Gabenchopf de Holcim (Suisse) SA est un repaire pour les animaux. Même, des chamois viennent à notre rencontre alors que nous découvrons la zone d’exploitation du calcaire, de l’argile et de la marne. Cathleen Hoffmann, qui travaille depuis 2011 dans le développement des produits pour Holcim, est notre guide. Après avoir passé dix ans à l’Empa dans la recherche sur les technologies du béton, elle s’est plongée avec bonheur dans le monde industriel : « Je peux contribuer directement, concrètement, à la construction durable », précise la spécialiste. Et de nous présenter le monde du ciment. Intensive en énergie, la production de ciment débute par la préparation d’un mélange de calcaire, d’argile et de marne extraits des carrières pour former une poudre homogène brute, le cru ou farine. Cette poudre est cuite à 1450 °C pour devenir du clinker. Cette étape de la fabrication du ciment est la plus importante. Le clinker est la composante cuite du ciment. Mélangé à de l’eau, il a pour effet que le ciment prend et durcit. Pour la production, le cru est d’abord chauffé à 1000 °C dans une tour à échange de chaleur, puis conduit dans un four rotatif tubulaire. La tour est chauffée par récupération de la chaleur émise par le four. Cette économie d’énergie est « une très bonne mesure d’amélioration », juge Cathleen Hoffmann. Et de préciser : « La désacidification de la farine se produit entre 600 °C et 900 °C. Le carbonate de calcium contenu dans le calcaire et dans la marne se décompose et du dioxyde de carbone – le CO2 – se libère. Ce procédé, qui s’appelle aussi la calcination, est responsable de deux tiers environ du CO2 émis par la fabrication de ciment. On ne peut malheureusement rien y changer. Mais mettre la tête dans le sable ? Certainement pas ! »
Ces dernières années, la palette de produits de Holcim a été l’objet de toutes les attentions. « D’ici à 2050, nous produirons des matériaux de construction recyclables et sans impact sur le climat » titrait la NZZ. Un objectif trop ambitieux ? « Je pense que c’est réaliste », juge Mme Hoffmann, qui précise : « Nous assumons notre responsabilité vis-à-vis de la société. » S’il faut faire face à des défis comme la protection du climat et la raréfaction des ressources avec des innovations et des solutions intelligentes, la spécialiste va plus loin encore : « En tant qu’entreprise, nous devons apporter une réponse à trois dimensions de la durabilité : l’écologie, l’économie et la société. » Aujourd’hui, pour construire durablement, il faut choisir des matériaux de construction d’une longue durée de vie, recyclables et dont le bilan CO2 est favorable. Il faut aussi des produits concurrentiels. Holcim poursuit trois objectifs pour le développement durable, à commencer par l’optimisation des installations, à l’instar de la récupération de la chaleur émise par le four rotatif tubulaire. L’emploi de combustibles alternatifs et la réduction du taux de clinker dans le ciment présentent un impact plus marqué encore. « Avec les derniers produits que nous avons développés, le ciment Susteno, qui ménage les ressources, et les bétons durables Evopact, nous y sommes parvenus », annonce fièrement Cathleen Hoffmann.
Ces produits ont refermé le cercle. Ils présentent un taux de clinker réduit, il faut donc cuire moins de matières premières, et grâce à la réduction des besoins en combustibles et en matières premières qui en découle, les émissions de CO2 sont elles aussi réduites. Une partie du clinker est remplacé par du granulat de démolition non trié, autrement dit d’un matériau minéral de grande valeur récupéré des bâtiments. En évitant que ce matériau ne soit placé en décharge, Holcim clôt le cycle des matériaux de construction. Le taux de clinker du ciment Susteno se monte aujourd’hui à 55 %. De ce fait, les émissions de CO2 sont réduites de 10 %. Au début de 2020, Holcim a aussi lancé EvopactZero, le premier béton climatiquement neutre de Suisse. Même si produire sans émettre de CO2 n’est aujourd’hui pas encore possible, en raison des processus techniques mais aussi compte tenu du CO2 contenu dans les matières premières, il s’agit d’un important jalon sur la voie d’une production neutre en CO2. Avec EvopactZero, Holcim compense les émissions résiduelles, ce qui réalise parfaitement le principe : « Faites le maximum et pour le reste, compensez. »
Le granulat de démolition non trié qui remplace le clinker est l’un des nombreux produits qu’Holcim recycle pour produire le ciment. L’entreprise valorise aussi le plastique pour réduire sa consommation de combustibles traditionnels. « Aujourd’hui, nous couvrons déjà plus de la moitié de nos besoins en énergie thermique par des déchets », se réjouit Cathleen Hoffmann. « Nous refermons le cycle en contribuant à la gestion des déchets en Suisse. » ZZ Wancor n’est pas en reste : le recyclage est intégré dans les opérations habituelles. Tant que l’argile qui rentre dans la fabrication des briques et des tuiles n’est pas cuite, il ne se produit pas de déchets. À la condition d’un contrôle qualité rigoureux, la matière en surplus est simplement réincorporée dans la masse. Le degré d’humidité de la masse est contrôlé en continu et tout produit défectueux est exclu avant la cuisson, pour éviter des cassures et donc éviter des consommations inutiles d’énergie. Les propriétés de l’argile changent avec la cuisson : cette matière souple devient un matériau de construction fragile. Mais pour autant que les propriétés techniques des produits, comme l’imperméabilité et la sécurité structurale, restent garantis, les déchets qui peuvent naître après la cuisson peuvent néanmoins eux aussi être réincorporés dans la production.
« Nous nous sommes demandés comment garantir les qualités techniques de nos produits tout en réduisant la consommation d’énergie », se rappelle Michael Fritsche. Le CEO, qui compte 20 ans de maison chez ZZ Wancor, a commencé au bas de l’échelle et a passé par plusieurs postes dans l’entreprise. « Il y huit ans, nous avons fait analyser nos tuiles de manière approfondie par un partenaire externe pour modéliser les tensions qu’elles subissent. » Sur cette base, on a déterminé à quels endroits les tuiles étaient soumises aux plus fortes tensions et où il était possible d’optimiser la quantité de matière. Car plus on sait avec précision comment répartir la matière qui compose un produit, moins il faut sécher et cuire de matière pour fabriquer ce produit. « Il faut automatiquement moins d’énergie », résume M. Fritsche. À qualité parfaitement égale, les nouvelles tuiles de ZZ Wancor sont produites avec 10 % de matière en moins qu’auparavant. « Nous émettons donc 10 % de CO2 en moins pour chaque tuile. » Maximilian Ulm, responsable du développement des produits, ne cache pas sa fierté : « Sur cette base, nous avons adapté tous nos produits. » Ce processus, qui s’est étendu sur plusieurs années, en aura valu la peine. « Ce changement qui a débuté en Suisse est appliqué aujourd’hui dans tout le groupe Wienerberger, le plus gros producteur au monde de briques et de tuiles. » Le groupe s’investit dans le « New Green Deal » de l’UE. Il a ainsi présenté des briques au bilan climatiquement neutre dans quelques pays. De manière comparable à Holcim, il appuie sa stratégie sur trois piliers : économies d’énergie, emploi d’énergies renouvelables et compensation par des projets de protection du climat.
Aller du petit au grand, c’est également le cas de Holcim Suisse, qui fait aussi partie d’un groupe mondial. LafargeHolcim garde un œil attentif sur la Suisse, son pays d’origine, pour la durabilité. « Nous sommes une sorte de pays modèle pour tout le groupe », relate Cathleen Hoffmann. « Nous donnons le meilleur de nous-même pour développer des produits, pour que d’autres pays puissent apprendre de nos expériences et de nos innovations. » Toutefois, la production dépend fortement des matières premières disponibles sur place. Il incombe donc à chaque pays de trouver sa propre recette. C’est d’ailleurs une nécessité, car l’industrie du ciment est surveillée de près par le public pour ses émissions de CO2. Michael Fritsche le sait bien : « On dit de nous que nous fabriquons la même pierre depuis des décennies. Ce n’est pas vrai. Si peu de choses ont changé visuellement, l’intérieur s’est fortement modifié. » En produisant un nouveau béton qui préserve les ressources et le climat, et des briques et tuiles composées de moins de matières, les deux entreprises ont posé d’importants jalons sur la voie menant à l’objectif « zéro émission nette ».
Thomas Bürki, spécialiste en efficacité énergétique et protection climatique dans l’économie, spécialiste en politique énergétique, environnementale et climatique.
Lorsque les potentiels d’amélioration des processus ont été exploités, l’étape suivante consiste à améliorer le produit lui-même, et pas sous le seul angle énergétique, mais en intégrant les consommations de matières et leur impact sur l’environnement. Lorsque l’efficacité est visée aussi bien pour l’énergie que pour les matières, on parle d’efficacité dans l’utilisation des ressources.
Examiner l’efficacité de l’emploi des ressources destinées à un produit et dégager des améliorations commence par un éco-bilan. L’éco-bilan consiste dans l’analyse de tous les impacts environnementaux des consommations d’énergie et de matériaux dans le cycle de vie du produit. L’impact sur tous les milieux environnementaux (air, eau, sol) est notamment quantifié et évalué. Cette évaluation est souvent exprimée en écopoints, aussi appelés points de charge environnementale (PCE). Cette méthode synthétise sous forme de chiffre de référence toutes les formes de toutes les atteintes portées à tous les milieux environnementaux durant toutes les phases.
L’éco-bilan renseigne sur les atteintes les plus importantes portées tout au long du processus de production : sont-elles dues à la consommation d’énergie ? aux matériaux, autrement dit aux matières premières choisies pour un produit ? aux déchets en tous genres ? aux équipements ? Ce bilan permet de procéder à des améliorations qui passent par des adaptations du produit. Le but ? Réduire la consommation de ressources et réduire l’impact environnemental de cette consommation, autrement dit améliorer l’emploi des ressources.
L’éco-bilan repose sur l’analyse des flux d’énergies, ou analyse énergétique, et l’analyse des flux de matières dans une exploitation. L’analyse énergétique est le fondement de la démarche d’amélioration de l’efficacité énergétique de l’AEnEC. L’analyse des flux de matières se déroule globalement de la même manière qu’une analyse énergétique, aussi l’AEnEC l’intègre-t-elle sur demande pour l’effectuer avec la même démarche systématique. Elle aide ainsi les entreprises à déterminer leur potentiel d’amélioration dans leur emploi des ressources et à mettre en œuvre des mesures d’amélioration.
Un fabricant d’installations thermiques a isolé des composantes (à double paroi) contre les déperditions thermiques au moyen de mousse de polyuréthane PU. Face à un éco-bilan insatisfaisant, une solution alternative est recherchée. Elle consiste dans une matière isolante en fibres qui peut être découpée sur mesure et remplacer la mousse de polyuréthane PU. Les chutes de la découpe sont à nouveau transformées en fibres et traitées pour former un nouveau matériel isolant.
Une entreprise prévoit de construire et d’exploiter une installation transformant en électricité des rejets thermiques qui ne sont plus utilisables. Plusieurs échangeurs de chaleur amènent la chaleur des rejets gazeux dans l’unité turbines – générateur par un circuit intermédiaire. Pour tenir compte de la corrosion (en raison de la condensation des composantes acides des rejets gazeux) et pour réduire les travaux de maintenance, les échangeurs de chaleur ont été conçus en acier inoxydable. Or, l’éco-bilan met en évidence que l’acier inoxydable est la source principale de l’atteinte environnementale totale. À la suite d’une analyse serrée des conditions régnant dans les échangeurs de chaleur, ceux-ci sont conçus différemment : des éléments de l’installation sont réalisés en acier normal (ou acier noir) et l’utilisation de l’acier chromé est réduite au minimum, ce qui améliore fortement l’éco-bilan de l’installation.
06.09.2023