Dans le contexte actuel de volonté de préservation de l’environnement, il existe différents outils d’évaluation environnementale de l’impact des activités humaines dont l’Analyse du Cycle de Vie (ACV), un des outils les plus holistiques mais également des plus complexes. L’ACV présente un niveau d’abstraction élevé du fait de la non prise en compte des paramètres spatio-temporels lors de l’évaluation des impacts environnementaux locaux et régionaux. Ces limites méthodologiques ont été mises en évidence par la communauté scientifique de la SETAC qui préconise d’utiliser l’approche Site Dependent pour l’évaluation de ces impacts. L’utilisation de cette approche a été essentiellement centrée sur l’amélioration de la quantification. Nous avons choisi d’utiliser cette approche en amont de la phase de caractérisation des impacts, lors de la phase de classification des impacts en élaborant une méthodologie de classification plus pertinente basée sur deux points clés : la détermination de la concentration environnementale de la substance par le modèle EUSES et la détermination de la pertinence du calcul de l’impact au regard de cette concentration. L’impact jugé pertinent est ensuite calculé par la méthode CML 2001. La complexité de cette méthodologie implique une restriction de son utilisation aux sources fixes d’émission identifiées comme les plus impactantes par une ACV classique mais une utilisation systématique pour les sources mobiles d’émission.

Le domaine d’application pouvant le mieux mettre en évidence la pertinence de cette méthodologie est le secteur des transports. Ce travail de recherche s’intègre alors dans un projet de développement de la filière hydrogène énergie du Groupe des Ecoles des Mines. Ce projet H2-PAC réunit des équipes pluridisciplinaires issues de quatre Ecoles des Mines. Nous avons réalisé une ACV comparative classique pour quatre filières énergétiques : hydrogène direct, bioéthanol-hydrogène, hydrogène combustion et essence. Cette ACV met en évidence les mauvaises performances environnementales de l’étape de fabrication de la pile à combustible des filières hydrogène direct et bioéthanol-hydrogène. Cette étape est, au vu de nos calculs, le verrou environnemental de ces filières alternatives. Cette ACV met également en évidence les mauvaises performances des filières essence et hydrogène combustion liée à l’utilisation des moteurs à combustion interne. Au regard de ces résultats, nous avons testé notre nouvelle méthodologie de classification afin de réévaluer les impacts locaux et régionaux de ces trois étapes que sont la fabrication de la pile, l’utilisation du moteur essence et du moteur hydrogène. Cette réévaluation a permis de confirmer les mauvais résultats de l’étape de fabrication de la pile au regard des émissions très importantes qu’elle engendre mais elle a remis en question la contribution forte des émissions engendrées par les moteurs qui par le biais de cette réévaluation montrent une intensité moindre et ne participent plus majoritairement aux impacts locaux et régionaux réévalués. Ces résultats attestent donc la majoration des impacts locaux et régionaux des sources fixes et mobiles d’émission lors de la réalisation d’une ACV classique. L’intégration des paramètres spatio-temporels pour l’évaluation de ces impacts permet de mieux appréhender notamment l’impact des sources mobiles d’émission. En marge de cette évaluation environnementale, une analyse des risques de l’ensemble de la filière hydrogène direct et de la filière essence a été réalisée au regard de l’image dangereuse que véhicule ce vecteur énergétique qu’est l’hydrogène. Cette analyse de risques montre que ces deux filières présentent un niveau de risque comparable même si l’étape de stockage de l’hydrogène semble problématique.

Mots clés : Analyse du Cycle de Vie, Hydrogène, Pile à combustible, Paramètres spatio-temporels, Evaluation des impacts, Classification des impacts, Approche Site Dependent, Analyse de risques