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Contribution à une gestion durable du risque environnemental du stockage des déchets ménagers et assimilés : l’évaluation du coûtexterne des fuites de lixiviat des déchargesAuteur : Jacques MERYThèse de doctorat en sciences économiques de l’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines Cemagref, unité de recherche Hydrosystèmes et bioprocédéssoutenue le 27 mai 2005 sous la direction de Martin O’CONNOR,Centre d’Economie et d’Ethique pour l’Environnement et le Développement (C3ED)- propose quelques améliorations sur la base des connaissancesContexte, enjeux et objectifsactuelles en ingénierie environnementale (prise en compted’hypothèses sur les taux des fuites liquides et gazeuses),La production inévitable des déchets ménagers et assimilésnécessite un traitement approprié dans des installations en- applique pour la première fois aux coûts externes desgénéral géographiquement concentrées pour des raisonsdécharges des méthodes d’actualisation davantage compatiblesd’efficacité technico-économique.Toutefois, ces installationsavec l’exigence fondamentale du développement durableengendrent elles-mêmes des externalités qu’il convient ded’équité entre générations. Une comparaison entre deuxprendre en compte dans toute évaluation économique. Celagrandes techniques de stockage, la tombe sèche et lesuppose en particulier de pouvoir évaluer leurs coûts externesbioréacteur, est ainsi effectuée, d’abord dans le cadre d’unenvironnementaux, qu’ils soient dus à des ...

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DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - CAHIER SPÉCIAL DU NUMÉRO 44 - DÉCEMBRE 2006 - REPRODUCTION INTERDITE
Contexte, enjeux et objectifs
La production inévitable des déchets ménagers et assimilés
nécessite un traitement approprié dans des installations en
général géographiquement concentrées pour des raisons
d’efficacité technico-économique. Toutefois, ces installations
engendrent elles-mêmes des externalités qu’il convient de
prendre en compte dans toute évaluation économique. Cela
suppose en particulier de pouvoir évaluer leurs coûts externes
environnementaux, qu’ils soient dus à des causes physiques
(risques « réels » : émissions liquides et gazeuses dans l’air, le
sol et l’eau) ou non (risques « perçus » :pertes locales de bien-
être, même indépendamment de toute émission polluante).
Dans le cas de la mise en décharge qui est traité ici, quelques
travaux ont déjà été effectués, en particulier concernant la
traduction économique des risques perçus sur le marché
immobilier (méthode des prix hédonistes). L’évaluation des
impacts environnementaux dus aux émissions physiques a été
entreprise pour les émissions gazeuses dans l’atmosphère
(application de la méthode des voies d’exposition), et de façon
plus grossière pour les émissions dans les eaux souterraines
(dires d’expert et coût de réparation).Ainsi, il n’existe à l’heure
actuelle aucune donnée vraiment crédible concernant le coûts
des dommages dus aux fuites de lixiviat des installations de
stockage.
Sans prétendre donner une réponse à cette dernière question,
ce qui nécessiterait déjà une meilleure connaissance de la
composition chimique des lixiviats, la présente thèse :
- présente une identification des verrous permettant d’accéder
aux coûts externes des décharges et en particulier des fuites
de lixiviat,
- propose quelques améliorations sur la base des connaissances
actuelles en ingénierie environnementale (prise en compte
d’hypothèses sur les taux des fuites liquides et gazeuses),
- applique pour la première fois aux coûts externes des
décharges des méthodes d’actualisation davantage compatibles
avec l’exigence fondamentale du développement durable
d’équité entre générations. Une comparaison entre deux
grandes techniques de stockage, la tombe sèche et le
bioréacteur, est ainsi effectuée, d’abord dans le cadre d’un
modèle simplifié en temps continu et taux d’actualisation
décroissant dans le temps, puis à l’aide d’une méthode
d’actualisation spécifique
traitant équitablement chaque
génération. Les ordres de grandeur obtenus sont discutés au
regard des actuelles politiques publiques environnementales,
- propose quelques compléments de recherche dans un cadre
méthodologique de soutenabilité forte (analyse coût-efficacité) :
respect d’un seuil de pollution établi à partir d’une évaluation
des risques sanitaires, apports potentiels de l’analyse de cycle
de vie.
Méthodes, résultats et conclusions
Une revue de la littérature, fondée en grande partie sur un
rapport européen paru en 2000 sur l’évaluations des
externalités engendrées par le stockage et l’incinération, a
permis l’obtention de quelques chiffres en matière de coûts
externes des décharges, qui ont été affinés pour tenir compte
des connaissances actuelles en ingénierie environnementale :
des taux de fuites sont introduits pour la première fois dans une
telle analyse, et le tableau suivant montre leur impact sur les
coûts externes (un taux de fuite de 100 % représente le cas
Contribution à une gestion durable du risque
environnemental du stockage des déchets
ménagers et assimilés : l’évaluation du coût
externe des fuites de lixiviat des décharges
Auteur : Jacques MERY
Thèse de doctorat en sciences économiques de l’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines
Cemagref, unité de recherche Hydrosystèmes et bioprocédés
soutenue le 27 mai 2005 sous la direction de Martin O’CONNOR,
Centre d’Economie et d’Ethique pour l’Environnement et le Développement (C3ED)
d’anciennes décharges sans dispositif d’étanchéité ni de
récupération du biogaz).
Cependant, même en considérant ces chiffres comme de
simples ordre de grandeur, il se trouve qu’ils sont obtenus
moyennant certaines hypothèses plus ou moins contestables,
depuis la possibilité et la pertinence de la monétarisation des
dommages,y compris ceux éventuellement évités (exploitation
énergétique du biogaz récupéré) jusqu’aux méthodologies
d’évaluation monétaires elles-mêmes et l’actualisation des coûts
des dommages.Ainsi, même si l’évaluation de la sensibilité des
coûts externes aux taux de fuite, toutes choses égales par
ailleurs, est intéressante pour justifier économiquement la
réglementation technique actuelle (directive 1999/31/CE sur la
mise en décharge), justification qui n’avait jamais été tentée à
ce niveau de détail, les incertitudes associées au résultat final
sont surtout dépendantes de ces
hypothèses. Après une
discussion générale sur leur pertinence et les problématiques
méthodologiques correspondantes, l’actualisation fait l’objet
d’un traitement approfondi.
En effet, certains dommages dus aux émissions gazeuses et
surtout liquides ne se produiront qu’après plusieurs décennies,
voire plusieurs siècles, d’où un horizon temporel
intergénérationnel et une très grande sensibilité des résultats
au taux d’actualisation choisi. Or, les problématiques actuelles
du développement durable et du changement climatique ont
suscité ces dernières années des avancées dans le domaine du
calcul économique, depuis des théories utilitaristes excluant
axiomatiquement la « dictature du présent » (impliquée par
l’actualisation classique) et la « dictature du futur » (impliquée
par l’absence d’actualisation en horizon temporel infini), jusqu’à
des interprétations probabilistes de l’actualisation qui ont motivé
en grande partie l’application à l’évaluation économique des
projets publics de taux d’actualisation décroissants dans le
temps (au Royaume-Uni depuis 2003 et en France depuis 2005).
Suite à une revue de la littérature et une analyse critique des
concepts d’actualisation rénovés évoqués ci-dessus, un modèle
analytique simple en temps continu est proposé afin de tester
la sensibilité de paramètres d’actualisation hyperbolique aux
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DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - CAHIER SPÉCIAL DU NUMÉRO 44 - DÉCEMBRE 2006 - REPRODUCTION INTERDITE
coûts externes relatifs de différentes techniques de stockage
(tombe sèche, couverture semi-perméable, bioréacteur).
Si cet exercice d’école permet bien de confirmer l’influence des
paramètres d’actualisation sur les choix techniques, il montre
aussi qu’à une échelle pluri-séculaire, les générations futures ne
sont toujours pas traitées équitablement.Aussi, une méthode
plus radicale, élaborée à la fin des années 1990 par S. Bayer, est
présentée («
generation-adjusted discounting
», appelée
« actualisation démographique » dans la thèse). Elle intègre de
façon opérationnelle le temps court de l’individu et du marché
(préférence intragénérationnelle pour le présent) et le temps
long de la société (les générations futures considérées
équitablement par construction).L’idée de base assurant l’équité
entre générations, formulée dès les années 1980 par E. Kula,
consiste à actualiser en partant de la date de naissance de
chaque génération au lieu de partir d’un instant unique commun
à toutes les générations (en général le début du projet analysé
économiquement).Ainsi les générations même éloignées dans
le futur ne sont pas plus « dévalorisées » que celles qui sont
temporellement proches du présent.
Une application originale à la comparaison entre stockage
passif (décharges tombes sèches) et actif (décharges
bioréacteurs) est alors développée. Elle prend en compte trois
scenarios contrastés sur une échelle de temps pluri-séculaire,
mais néanmoins inférieure au millénaire et a fortiori aux horizons
temporels infinis des théories de la croissance. Le graphique
suivant, avec les paramètres d’actualisation intragénérationnelle
(taux de préférence pour le présent de 0,5 % à 4,5 %) et
intergénérationnelle (taux de croissance économique de 3 %
à –1 %) dans le plan horizontal, et le coût externe actualisé en
ordonnée logarithmique,présente une synthèse de ces résultats.
Les barres blanches concernent les décharges tombes sèches
(DT, pour «
dry tomb
»), les barres noires les décharges
bioréacteurs (B,pour «
bioreactor
»),et les trois scenarios (WC
pour «
worst case
», BG pour «
best guess
», BC pour «
best
case
») sont systématiquement regroupés côte à côte afin de
bien mettre en évidence leurs effets.
Quelques résultats marquants sont à retenir :
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Present values of external costs for the full range of parameters. Note:The dry tomb type
(DT) in white colour is always depicted directly in front of the bioreactor type (B) in black
colour.WC:Worst case;BG:Best guess;BC:Best case.Present values are depicted logarithmically.
DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - CAHIER SPÉCIAL DU NUMÉRO 44 - DÉCEMBRE 2006 - REPRODUCTION INTERDITE
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concernant les valeurs absolues obtenues, que ce soit
pour les décharges bioréacteurs ou les décharges tombes
sèches
(hauteur logarithmique des barres dans le graphique) :
elles croissent très fortement quand le taux de croissance
économique décroît, à des valeurs qui n’avaient jamais été
mises en évidence jusqu’à présent.
Ainsi, les coûts externes
obtenus sont en général bien plus élevés que les taxes à la mise
en décharge en vigueur dans le pays développés, même ceux
de l’Europe du Nord,
- concernant les écarts obtenus toutes choses égales par
ailleurs, entre décharges bioréacteurs et décharges tombes
sèches
(différence de hauteur logarithmique,en un point donné
du plan horizontal, entre une barre noire et la barre blanche
juste derrière) :
ceux-ci sont négatifs, soit un moindre coût
externe des décharges bioréacteurs
(traduction économique,
encore jamais réalisée en Europe, de l’idée communément
admise que les décharges bioréacteurs constituent un mode
de stockage davantage soutenable que les décharges tombes
sèches)
et plus importants que les surcoûts (modérés) de
réalisation et d’exploitation des décharges bioréacteurs,
dès que le taux de croissance économique
(et dans une
moindre mesure le taux de préférence intragénérationnelle
pour le présent)
est faible
. Comme cette dernière condition
risque de prévaloir à long terme en Europe (il y a un consensus
pour penser que les taux des prochaines décennies se situent
entre 1 % et 2 %, et des taux plus faibles sont possibles à une
échelle pluri-séculaire),
le stockage actif en décharges
bioréacteurs peut présenter un fort intérêt au niveau
européen.
Plus généralement, on a ici un exemple de ce que pourrait
entraîner concrètement dans une politique publique, au delà
des incantations générales sur le développement durable ou les
génération futures,une analyse économique intégrant l’exigence
d’équité intergénérationnelle. Néanmoins, la démarche de
l’actualisation, voire de l’analyse coût-bénéfice, reste sujette à
critique dès que l’on à affaire à des impacts environnementaux
sur des horizons temporels intergénérationnels (incertitudes
d’ordre physique, économique et social, aspects éthiques,
pertinence des indicateur usuels de croissance économique)
et il est probable qu’une ingénierie sociale bien conduite dans
le contexte des sociétés post-modernes (méthodes
délibératives) risque d’apporter autant sinon plus à la résolution
pratique des problèmes de la gestion des déchets qu’une
analyse coût-bénéfice en tant que telle.
C’est pourquoi deux études exploratoires ont également été
réalisées au cours de la thèse dans un cadre méthodologique
de soutenabilité forte, en testant deux outils de l’analyse coût-
efficacité : l’évaluation des risques sanitaires (comparaison de
concentrations de polluants suite à une fuite de lixiviat, à une
norme sanitaire) et l’analyse de cycle de vie (impacts
environnementaux du stockage tout au long de la vie d’une
décharge).
L’évaluation des risques sanitaires dus aux fuites advectives de
lixiviat a constitué la première étude de ce genre réalisée en
France avant les travaux de l’Institut national de veille sanitaire
publiés à partir de 2004. Elle a montré que les décharges
récentes respectant la réglementation en vigueur (directive
européenne sur la mise en décharge) ne devraient a priori
pas poser de gros problèmes sanitaires dans le cas de fuites à
travers les barrières d’étanchéité par advection, alors que les
anciennes décharges sans dispositif d’étanchéité pouvaient dans
certains contextes défavorables présenter des risques non
négligeables (concentrations en chlorure de vinyle en particulier),
justifiant a posteriori là encore la directive européenne sur la
mise en décharge.Reste à vérifier si la prise en compte des fuites
à travers les barrières d’étanchéité par diffusion ne modifient
pas les conclusions concernant les décharges récentes.
Quant à l’analyse de cycle de vie,elle est couramment employée
dans les analyses environnementales des processus industriels,
mais l’examen de quelques logiciels appliqué au stockage des
déchets a montré une limite d’utilisation spécifique en plus de
celles déjà connues (disponibilité et la fiabilité des données
d’inventaire, faiblesse méthodologique de la partie évaluation
et interprétation) : la prise en compte insuffisante de la
distribution spatiale et surtout temporelle des impacts
environnementaux. Pour le stockage des déchets direct, mais
aussi indirect (stockage des REFIOM) et donc pour la gestion
des déchets en général, la définition de l’horizon temporel à
prendre en compte est en effet cruciale, et revient pour
l’économiste à une forme rudimentaire d’actualisation
intergénérationnelle (impacts environnementaux négligés au delà
de l’horizon temporal choisi), généralement non explicitée et
finalement pas toujours justifiée.
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