L’économie circulaire répond aujourd’hui aux nouveaux modèles économiques de demain en révolutionnant les modes de production, de consommation et de gestion des déchets. Le numérique est à la fois un levier et un catalyseur d'accélération du déploiement de l'économie circulaire. Les dernières avancées technologiques numériques telles que l'IoT, l'IA, la blockchain, la cybersécurité ou encore le big data, permettent de proposer des solutions qui rendent la transition circulaire moins coûteuse, plus accessible et automatisée, et surtout créatrice de nouvelle valeur ajoutée.
L’économie circulaire : brève introduction
L'économie circulaire est un modèle de production et de consommation qui consiste à partager, prêter, réutiliser, réparer, remettre à neuf et recycler le plus longtemps possible les matériaux et produits existants.
Cela prolonge le cycle de vie des produits, contribuant ainsi à réduire au minimum les déchets. Une fois que le produit a terminé sa fonction, les matériaux qui le composent sont en effet réintroduits, si possible avec recyclage. Ainsi, ils peuvent être réutilisés en continu dans le cycle de production, générant une valeur supplémentaire.
Les principes de l'économie circulaire contrastent avec le modèle économique linéaire traditionnel, basé plutôt sur le schéma typique "extraire, produire, utiliser et jeter".
La diffusion d'un modèle économique basé sur l'économie circulaire peut avoir de multiples effets positifs sur des enjeux dont dépend l'avenir de la planète. Parmi ces avantages, citons :
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Réduction des émissions de CO2 car les processus d'extraction et de production génèrent près de la moitié de toutes les émissions.
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Moins de gaspillage des ressources naturelles, aujourd'hui proches de l'épuisement, qui ne seraient plus exploitées au rythme actuel, assurant une durée plus longue.
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Impulsion pour l'innovation qui conduirait à la création de produits plus durables dans le temps et conçus pour être réparés. Ce concept est l'antithèse d'un modèle économique dans lequel les entreprises proposent constamment des produits mis à jour qui doivent remplacer les précédents.
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Une compétitivité accrue, car les entreprises seraient amenées à investir dans la recherche et à améliorer leurs produits et services pour s'adapter aux nouvelles exigences en matière de durabilité.
Cette forme d'économie durable présente non seulement des avantages mais aussi deux inconvénients principaux :
• tous les matériaux ne peuvent pas être recyclés indéfiniment. Par exemple, le papier peut être recyclé un nombre limité de fois et doit ensuite être éliminé.
• augmentation des coûts à court terme, le recyclage implique en effet un processus plus long et plus coûteux que le remplacement d'un produit par un neuf. Cela a immédiatement un coût plus élevé pour acheter un certain produit, ce qui, à long terme, conduit à des économies. Le produit durera plus longtemps ou, en tout cas, le faire réparer coûtera moins cher que d'en acheter un nouveau.
La création d'une économie circulaire nécessite des changements fondamentaux tout au long de la chaîne de valeur, de la conception des produits aux nouveaux modèles commerciaux, aux nouvelles modes de consommation, aux nouvelles façons de préserver les ressources naturelles (allongement de la durée de vie des produits) et transformer le déchet en ressource (recyclage).
L’économie circulaire repose sur une forte intégration et connexion de la chaine de valeur. Des degrés plus élevés de transfert et transparence de l’information sont demandés.
Si nous voulons renforcer et développer l'économie circulaire, il est nécessaire d'intégrer davantage les technologies numériques telles que l'Internet des objets, les big data et l'intelligence artificielle. Ceci permet d’améliorer les connaissances, les connexions et partage d'informations.
On peut distinguer trois principaux niveaux d'application du numérique :
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Processus : les technologies qui permettent une plus grande efficacité et circularité dans le traitement des matériaux , la fabrication de produits et l’utilisation des machines: robotisation, fabrication additive, design numérique, capteurs, machine learning
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Produits : les technologies qui permettent le suivi et la traçabilité des produits et composants, mais aussi le développement de produits en tant que service, l’augmentation de la réutilisation, la réparation, le recyclage: ex : IoT, blockchain, jumeaux numériques…
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Plateformes : les technologies qui connectent fournisseurs, producteurs et consommateurs et permettent un échange d’information plus rapide et fiable : ex : applis, sites web, plateformes
L’importance des données
La capacité à collecter, traiter, structurer et utiliser des données dans la prise de décision est de plus en plus perçue comme une source d'avantage concurrentiel pour les entreprises.
Pour créer une économie circulaire efficace il faut comprendre et suivre le chemin à travers le cycle de vie de la production au recyclage et ça c’est possible grâce aux nouvelles technologies tels que l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (IA) et la blockchain ou plus en générale les DLT (Distributed data ledger technology) qui permettent de disposer de données de plus en plus fiables et exploitables.
IoT et économie circulaire
Une économie circulaire est une approche de gestion des ressources dans laquelle les biens sont conçus, utilisés et réutilisés dans un système en boucle fermée dans le but d’éliminer les déchets et la pollution. L’Internet des objets (IoT) est un catalyseur clé d’un tel système, fournissant les moyens de capturer des données, de surveiller et de contrôler les processus et de suivre les ressources tout au long de leur cycle de vie.
L'un des principaux avantages de l'IoT dans l'économie circulaire est la capacité de collecter de grandes quantités de données en temps réel. En tirant parti des capteurs IoT, les entreprises peuvent collecter des données par exemple sur la consommation d'énergie, la production de déchets et les opérations de la chaîne d'approvisionnement.
Un autre aspect clé de l'économie circulaire est la prolongation de la durée de vie des produits grâce à la réparation, la réutilisation et le recyclage. L'IoT peut jouer un rôle crucial dans ce processus en permettant la gestion du cycle de vie des produits. En intégrant des capteurs dans les produits, les entreprises peuvent suivre l'utilisation, les performances et les besoins de maintenance des produits. Ces informations peuvent être utilisées pour optimiser la conception du produit, prolonger sa durée de vie et réduire les déchets. Par exemple, les appareils intelligents peuvent détecter quand ils ont besoin d'entretien, ce qui peut aider à prévenir les pannes et à prolonger leur durée de vie. En suivant les produits et les matériaux tout au long de la chaîne d'approvisionnement, les entreprises peuvent identifier les opportunités de recyclage et de réutilisation.
Big Data Analytics et économie circulaire
Si l’IoT permet de collecter un grand nombre d’informations, c’est grâce à des techniques de traitement et analyse qu’on peut comprendre les relations et les corrélations entre ces données. Les technologies Big Data peuvent nous aider à :
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Trier et ordonner des données abondantes
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Comprendre des problèmes complexes
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Générer des solutions aux problèmes
Et quand on rajoute de l’Intelligence Artificielle il est possible d’apprendre plus vite, d’identifier les inefficacités dans les chaînes d'approvisionnement, prévoir les besoins de maintenance et optimiser la logistique. De plus, l'IA permet une économie plus personnalisée. En comprenant mieux le comportement des clients, les entreprises peuvent créer des produits et services adaptés aux besoins individuels, réduisant ainsi la surproduction et le gaspillage.
Voici trois piliers principales sur lequel l’IA pourrait nous aider:
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Eco -conception.
Le premier consiste dans l'éco-conception des produits de consommation, mais aussi de leurs matériaux et composants, afin d'en minimiser les effets de pollution, d'intégrer davantage de matière recyclée et de les rendre plus facilement réutilisables ou recyclables. L'intelligence artificielle peut en effet venir en aide dans l'analyse et l'élaboration de la pluralité de données et d'options à prendre en compte à ce stade: les caractéristiques des divers matériaux, leur disponibilité locale, leurs origines et leur recyclabilité.
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Analyse des données.
L'IA peut également être utilisée pour mettre en évidence des modèles commerciaux circulaires compétitifs. En utilisant une combinaison de données historiques et en temps réel provenant de l'interrogation des produits et de leurs utilisateurs, l'IA est capable d'augmenter l'utilisation des actifs et la circulation des produits en prédisant la demande et en utilisant une gestion intelligente des stocks.
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Stratégies de recyclage.
L'IA peut aider à déterminer les meilleures façons de trier, désassembler, refabriquer et recycler les produits et les matériaux. Cela permet de boucler la boucle de l'économie circulaire.
Blockchain et économie circulaire
Un premier vecteur de confiance dans l’économie circulaire est la transparence des principales étapes du cycle de vie d’un produit, afin de permettre aux consommateurs de faire des choix plus éclairés. Dans ce cadre, la technologie blockchain trouve tout son intérêt
La blockchain est un registre numérique public et décentralisé qui permet de stocker des informations de manière transparente et fiable. La technologie impose en effet que chaque modification de ce registre soit authentifiée par celui qui en fait la demande. Chaque modification est datée et ne peut être contestée ou altérée à postériori. Utilisée à bon escient, elle permet aussi de mettre chaque acteur de la chaine de valeur sur un pied d’égalité, évitant qu’un acteur dominant puisse imposer ses règles à l’ensemble de l’écosystème.
En utilisant cette technologie pour que chaque acteur enregistre les opérations, les contrôles qu’il a réalisés sur un produit ou ses transactions de matières premières et de produits recyclés, il est possible de créer des systèmes d'échanges plus efficaces et de mieux inciter les comportements éco-responsables.
Les technologies numériques au service des stratégies circulaires dans le domaine manufacturiere
Dans le cadre d’une approche Industrie 4.0 nous avons trouvé très intéressant une étude réalisé par les deux universités Norwegian University of Science and Technology et University of Hamburg, Germany.
Le framework représenté dans l’image ci-dessous établit un lien entre les technologies et les stratégies circulaires afin d’ améliorer l'efficacité des ressources et la productivité. Ceci fournit une compréhension détaillée des relations et des aspects techniques sous-jacents les mécanismes d'une économie circulaire numérique. Il associe des niveaux croissants d'intégration des données et l'analyse à des capacités d'optimisation des ressources plus élevées.
Pour approfondissement on vous renvoi vers l’article complet
Eivind Kristoffersena,⁎ , Fenna Blomsmab , Patrick Mikalefa , Jingyue Lia
Norwegian University of Science and Technology, NO-7491 Trondheim,Norway
University of Hamburg, 20146 Hamburg, Germany
IT for Green et Green IT
‘Last but not least’ nous proposons dans ce dernier paragraphe de clarifier la différence entre ‘Green IT’ et ‘IT for Green’. Les deux expressions sont souvent confondues . On pense que les approches « Green IT » et « IT for Green » signifient la même chose, même s'il s'agit d'idées très distinctes. Leurs objectifs sont convergents, mais leurs périmètres sont différents.
Jusqu’à maintenant nous avons décrit comment les technologies numériques peuvent aider considérablement à réduire l’empreinte écologique dans tous les secteurs. C’est la définition de ‘IT for Green’. Il est claire que la transition numérique est un outil clé pour réduire la consommation d'énergie et mettre en place des stratégie d’économie circulaire, à tel point qu'il ne semble plus possible aujourd'hui de faire face au changement climatique sans l'intégration à grande échelle des technologies numériques.
Mais le secteur IT quant à lui il a aussi un impact sur l’environnement. La longue chaine qui part de l’extraction des métaux rares jusqu’à la mise au rebut du matériel en passant par l’utilisation des logiciels, des réseaux et des datacenters n’est pas si différente d’autres secteurs manufacturières. Au contraire les statistiques montrent une hausse très importante de la consommation énergétiques et des matières premières due à l’implémentation croissante des solutions IT.
Le Green IT, ou informatique éco-responsable, vise à minimiser les effets négatifs des produits et des opérations informatiques sur l'environnement à travers la réduction de l'utilisation de matériaux dangereux, la maximisation de l'efficacité énergétique pendant la durée de vie d'un produit et la promotion de la biodégradabilité des produits inutilisés et obsolètes.
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