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Le défi environnemental de la conception de produits

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Le défi environnemental de la conception de produits

Soulevant les passions chez certains et l’indifférence chez d’autres, l’environnement est sans contredit l’un des sujets les plus chauds de notre époque. Nous sommes constamment bombardés de vidéos et d’images-chocs sur les changements climatiques et les océans remplis de plastique. Prenant un espace grandissant dans le discours public, scientifiques et militants environnementaux nous présentent une foule d’études et de statistiques plus alarmantes les unes que les autres.

En tant qu’êtres humains, nous sommes tous consommateurs, donc nous avons une empreinte écologique, et ce, même si nous cherchons à la réduire au maximum. Puisque la population mondiale est en croissance constante, l’empreinte écologique humaine augmente par le fait même. Quoique les chiffres varient d’une étude à l’autre, le consensus scientifique est clair sur le fait que des changements d’habitudes de vie importants doivent s’opérer pour assurer la pérennité de la vie sur terre, et cela passe avant tout par nos habitudes de consommation.

Pour consommer de façon « responsable », il faut acheter localement des produits durables et réparables, qui sont faits de matières premières renouvelables, et qui sont biodégradables en fin de vie. Mais est-ce sérieux quand nous savons que la très grande majorité des produits qui se retrouvent sur les tablettes comprennent des matières premières qui ont fait le tour du monde avant d’arriver en magasin?

La bonne nouvelle est que, en tant que consommateurs informés et consciencieux, nous avons des exigences environnementales grandissantes envers les fabricants et que ceux-ci n’ont d’autre choix que de s’adapter. Il en découle de nouvelles normes, politiques ou valeurs en matière de conception de produits qui vont bien au-delà de savoir si le produit est recyclable ou non. Cette révolution qui s’opère sous nos yeux change par conséquent grandement le travail du design de produit. En voici quelques éléments clés.

Les matières premières

Il n’y a pas si longtemps, les plastiques étaient le matériau de prédilection des designers industriels pour ses propriétés techniques. Peu coûteux, ils peuvent prendre n’importe quelle forme ou couleur et ils résistent à l’humidité. Cependant, les plastiques sont devenus, en l’espace d’une décennie, l’ennemi public numéro un. Restons réalistes, ils ne disparaîtront jamais complètement, mais souhaitons tout de même que des avancées majeures permettent d’en disposer sans que ceux-ci soient enfouis et prennent des dizaines, voire des centaines de milliers d’années à se décomposer ou se retrouvent dans les océans.

De plus, les autres matériaux comportent eux aussi des défis environnementaux. On attribue au bois la déforestation, et aux métaux le coût écologique de l’extraction, le transport outre-mer et l’énergie nécessaire pour la transformation. Le verre n’est à peu près pas polluant en fin de vie, mais la fabrication nécessite une grande quantité d’énergie et la surconsommation de sable est en voix de devenir un enjeu planétaire.

Sur le plan de la recyclabilité, les métaux et le verre le sont à l’infini, pourvu qu’ils puissent être séparés des autres pièces et triés. C’est souvent là que le bât blesse. Les plastiques sont, en principe, facilement recyclables, mais leur trop grande diversité amène un défi important sur le plan du triage, et il en résulte majoritairement un matériau de qualité discutable.

Source : https://www.npr.org/2015/03/31/396319000/with-single-stream-recycling-convenience-comes-at-a-cost

Source : https://www.npr.org/2015/03/31/396319000/with-single-stream-recycling-convenience-comes-at-a-cost

Le choix des matériaux dans la conception d’un produit est une question très complexe, car les contraintes techniques et économiques ne sont pas toujours en phase avec les impératifs environnementaux. À l’ÉTS seulement, plus de 50 chercheurs spécialisés travaillent sur les matériaux. Cela illustre l’ampleur du défi tout en étant porteur d’espoir.

De leurs côtés, les entreprises québécoises peuvent notamment profiter de l’aide du Centre québécois du développement durable pour intégrer une stratégie d’achat responsable dans leur chaîne d’approvisionnement.

Le transport

Nous vivons dans une économie mondiale, ce qui veut dire qu’un produit peut être conçu et assemblé en Amérique en y intégrant des matières premières provenant de l’Afrique transformées en Asie. À ce moment-là, que signifie l’achat local? Le transport est l’un des éléments les plus difficilement mesurables dans l’analyse d’impact écologique d’un produit, surtout si celui-ci comporte plusieurs matériaux de différentes provenances. Il faut réaliser une traçabilité complète des différents matériaux, tâche excessivement complexe qui peut être souvent biaisée.

Les méthodes de fabrication

Une fois les matériaux sélectionnés et le design réalisé, le produit passe à l’étape de la fabrication. Les méthodes pour y arriver sont nombreuses : moulage par injection, thermoformage, découpe au laser, estampage, usinage, extrusion. Ce sont les matériaux sélectionnés et le design du produit qui dictent les principales stratégies de fabrication des produits. Il convient de mentionner qu’il ne s’agit pas d’un processus linéaire. Le design des produits est généralement pensé en regard des méthodes de fabrication envisagées.

Dans une optique de développement durable, les designers et ingénieurs peuvent travailler de concert afin d’établir les méthodes de fabrication ayant les plus faibles empreintes écologiques afin d’aligner la conception en ce sens. Pour parvenir aux meilleures pratiques, le mot d’ordre est « réduction ». Réduire l’utilisation de ressources, réduire la consommation d’eau et d’énergie ainsi que réduire les déchets à la source.

Un outil appelé « Production à valeur ajoutée » existe pour aider les entreprises dans leurs démarches environnementales. Cela découle d’une philosophie de gestion inspirée de Toyota qui vise à accroître la production par l’amélioration du temps de réponse, l’élimination du gaspillage, le recours aux économies de gamme.

Source : https://www.economie.gouv.qc.ca/bibliotheques/outils/gestion-dune-entreprise/production/production-a-valeur-ajoutee-pva/

Source : https://www.economie.gouv.qc.ca/bibliotheques/outils/gestion-dune-entreprise/production/production-a-valeur-ajoutee-pva/

L’emballage

L’emballage d’un produit revêt trois fonctions : protection, information et marketing. Il sert à conserver l’intégrité physique du produit jusqu’à sa première utilisation, à fournir les informations pertinentes pour l’utilisateur et à mettre en valeur le produit sur les tablettes. L’emballage est une nécessité, mais représente tout de même la principale source de déchets. C’est pourquoi il est très important de s’y attaquer.

La première caractéristique pour qu’un emballage soit considéré comme écologique est la faible utilisation de matière première. Les designers rivalisent donc de créativité en adoptant des approches minimalistes. Le produit peut lui-même être influencé par la perspective de le rendre le plus autosuffisant possible.

Source : https://www.howdesign.com/editors-picks/sustainable-designs-in-time-for-earth-day/

Source : https://www.howdesign.com/editors-picks/sustainable-designs-in-time-for-earth-day/

L’emballage peut également être recyclable ou biodégradable, mais il convient d’apporter quelques nuances. Une matière peut être recyclable, mais le processus pour le faire peut provoquer une grande empreinte écologique et donner un résultat de mauvaise qualité. Pour ce qui est de la biodégradabilité, les matériaux le sont à peu près tous, c’est leur durée de vie qui varie. La meilleure stratégie en ce sens passe par l’utilisation de matières organiques, mais elles ne doivent pas se décomposer plus vite que le temps nécessaire à la consommation du produit (voir aussi l’article Le design au service de l’emballage écoresponsable).

Il est également possible d’éliminer la source de déchets d’emballage en le rendant réutilisable. Pour savoir si cette stratégie s’inscrit réellement dans une approche de développement durable, il faut connaître les probabilités que l’emballage soit réutilisé, en remplacement de quoi et à combien de reprises. Cette stratégie possède le double avantage qu’elle peut également augmenter la visibilité de la marque lors de son utilisation répétée.

L’utilisation

La durée de vie et la consommation d’énergie sont les principales caractéristiques à optimiser dans un souci de développement durable. L’utilisation de matériaux de qualité supérieure, de méthodes d’assemblage résistantes et d’un contrôle de qualité pointu sont les meilleures façons d’augmenter la durée de vie d’un produit. Mais en cas de bris, l’objet doit également pouvoir être réparé. Dans le cas contraire, on parle de plus en plus « d’obsolescence planifiée », dont plusieurs pays sont en voie de l’interdire.

Sur le plan de la consommation d’énergie, tous les produits nécessitant l’apport d’énergie, soit sous forme de pile, par branchement électrique ou par l’utilisation d’un combustible sont à considérer. Le combat se trouve du côté de l’efficacité énergétique.

Source: https://www.horiba-mira.com/facilities/full-scale-aerodynamic-wind-tunnel/

Source: https://www.horiba-mira.com/facilities/full-scale-aerodynamic-wind-tunnel/

Prenons l’exemple d’un véhicule automobile. L’efficacité énergétique est devenue l’une des caractéristiques principales observées par les acheteurs en raison du coût élevé d’utilisation de la voiture. La performance de la motorisation, le poids du véhicule et son coefficient aérodynamique sont tous des facettes à optimiser.

La fin de vie

Quand la fatalité s’abat sur un produit, nous devons maintenant en disposer. Les meilleures pratiques sont d’en recycler le plus de composantes possible, en souhaitant que celles restantes aient le moins de conséquences sur l’environnement. De ce côté, les avancées sont aussi rapides qu’intéressantes. Prenons l’exemple de l’entreprise Recork de Calgary, qui récupère les bouchons de liège pour les revaloriser en produits de toutes sortes comme des sandales et des blocs de yoga. Qui plus est, l’entreprise est carboneutre, c’est-à-dire qu’elle replante des arbres pour compenser son émission de gaz à effet de serre.

Source : https://www.horiba-mira.com/facilities/full-scale-aerodynamic-wind-tunnel/

Source : Recork

En conclusion, pour déterminer l’empreinte écologique d’un produit, il faut tenir compte de son cycle de vie complet, qui touche à toutes les facettes présentées dans cet article. Il s’agit d’une tâche colossale et extrêmement complexe. La bonne nouvelle est que la conscience sociale mondiale grandissante fait en sorte que non seulement les entreprises prennent les dispositions nécessaires pour améliorer leurs pratiques, mais qu’une multitude de nouvelles entreprises naissent avec comme objectif principal le développement durable. Une chose est certaine, la prochaine décennie s’annonce très riche de ce côté.

 

Source image à la une : https://www.howdesign.com/editors-picks/sustainable-designs-in-time-for-earth-day/

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