Repenser la conception des produits et des systèmes en amont des procédés de fabrication, sans sacrifier la viabilité et la performance économique, est le principe fondateur de l’ingénierie verte. Le « Green Engineering » pense la durabilité à travers le prisme des procédés de l’écoconception, visant à renforcer notre efficacité énergétique et réduire notre impact sur l’environnement. Le point sur l’ingénierie verte avec l’École des Mines de Saint-Étienne.
Ingénierie verte : de quoi parle-t-on ?
Avant de définir l’ingénierie verte, il convient de donner une définition sommaire du concept de durabilité. Le principal mantra de la durabilité est de vivre dans les limites écologiques d’une planète finie, remettant en question l’idéal mercantile de la croissance infinie et la tentation de l’exploitation irresponsable et à outrance des ressources de la planète.
L’ingénierie verte consiste donc à utiliser des technologies matérielles et logicielles pour réduire notre impact sur l’environnement. Grâce aux données de mesure que nous pouvons maintenant exploiter grâce au Big Data, nous pouvons mieux comprendre notre consommation de ressources et comment améliorer l’efficacité, réduire les déchets et adopter des solutions alternatives plus propres. Pour l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis, « l’ingénierie verte est la conception, la commercialisation et l’utilisation de procédés et de produits réalisables et économiques tout en réduisant la génération de pollution à la source et en minimisant les risques pour la santé humaine et l’environnement ».
Concevoir des solutions durables en amont des procédés de fabrication
Les principes de l’ingénierie verte arrivent à point pour répondre aux défis imposés par la croissance de la population mondiale, la rareté de certaines ressources, le réchauffement climatique et, plus globalement, la mondialisation des échanges. Selon un rapport 2019 des Nations-Unies, la population mondiale devrait augmenter de 2 milliards de personnes au cours des 30 prochaines années, passant de 7,7 milliards de personnes actuellement à 9,7 milliards en 2050.
C’est dans ce contexte que les 12 principes de l’ingénierie verte ont été développés en 2003 par Paul Anastas et Julie Zimmerman, tous deux professeurs de génie chimique, environnemental et forestier et études environnementales à Yale University. Ces principes ont été formulés pour dessiner les contours d’un protocole permettant de passer à une conception technique de la durabilité.
Autrement dit, l’ingénierie verte a pour objectif d’aller au-delà des principes de l’ingénierie de base, pour se positionner (un peu à l’instar de l’écoconception) en amont des procédés de fabrication, se focalisant sur la conception de matériaux, de processus et de systèmes de fabrication innovants, écoresponsables et sans danger pour la santé humaine. Les 12 principes conceptualisés par Anastas et Zimmerman considèrent la durabilité comme un facteur fondamental dès les premières étapes de conception d’un produit ou d’un processus. C’est ainsi que pour Anastas et Zimmerman, le fait de prévenir les déchets est à privilégier avant d’avoir à les traiter après formation, et la conception d’une capabilité de produit non nécessaire (ostentatoire ou qui ne répond à aucun besoin de l’utilisateur) est considérée comme un défaut de conception.Pleinement consciente des enjeux de la durabilité et de l’efficacité énergétique, l’École des Mines de Saint-Étienne propose une formation « Ingénieur Valorisation Energétique », qui répond aux besoins d’optimisation énergétique des infrastructures industrielles.