La conception à l’heure de l’économie circulaire

Antoine de Saint-Exupéry écrivait : « Pour ce qui est de l’avenir, il ne s’agit pas de le prévoir mais de le rendre possible. » Tel semble être le service du designer pour l’économie circulaire.

Quelle est la place du designer dans le développement de ce que l’on appelle maintenant l’économie circulaire ? Cet article est tiré d’un document, édité par La Fabrique, et issu du mémoire « Économie circulaire en pratique » (1).

 

L’économie circulaire consiste à produire en intégrant une exigence environnementale à tous les niveaux : depuis la conception, en passant par la production, jusqu’à la façon de consommer et de gérer la fin de vie des produits. Proche des réflexions sur le biomimétisme, qui observent les processus et propriétés à l’échelle du vivant et les appliquent aux activités humaines, la notion d’économie circulaire s’inspire de principes qui régissent la nature : la matière morte de l’un devient un aliment pour d’autres, ce qui permet aux différents organismes de coexister.

 

Le modèle de l’économie circulaire repose sur quatre grands principes. Le premier est la compacité du cycle, c’est-à-dire la capacité à réduire l’utilisation de matériaux. Le deuxième est le potentiel de durée du cycle, autrement dit la maximisation du nombre de cycles consécutifs ou de leur durée (par exemple le nombre de fois et la durée où un produit sera réutilisé).

 

Le troisième est le potentiel de l’utilisation en cascade, qui passe par la maximisation et la diversification des usages d’un produit. Par exemple, un tee-shirt en coton devra être passé par un circuit d’occasion puis sera utilisé en garnissage d’ameublement avant d’être transformé en matériau d’isolation et, idéalement, de retourner à la biosphère s’il a été conçu pour être biodégradable.

 

Quatrièmement et enfin, la pureté des cycles renvoie à la possibilité de récupération et de recyclage des flux de matériaux non contaminés, qui favorise la longévité du matériau et l’efficacité de son réemploi.

 

 

Les piliers de l’économie circulaire

La mise en pratique de l’économie circulaire repose sur la combinaison de différentes pratiques, aux différentes phases de la vie d’un produit.

 

Écoconception

L’économie circulaire se base dans un premier temps sur la conception de produits durables, pensés dans un objectif de réduction des impacts environnementaux à chaque étape de leur cycle de vie. En 2002, une norme (3) à destination des concepteurs expose la démarche et propose différents principes pour que soit globalement pris en compte l’environnement dans les activités de conception. La norme met aussi en valeur les atouts économiques de cette démarche. Par exemple, selon la Fondation Ellen MacArthur pour l’économie circulaire, si les téléphones portables étaient conçus pour être facilement démontés, avec une chaîne de recyclage améliorée et des incitations aux utilisateurs pour les retourner, le coût de fabrication de chaque appareil serait divisé par deux (4). L’écoconception est nécessaire pour obtenir des produits recyclables, prioritairement en boucle fermée (lorsque le produit est affecté au même usage durant sa deuxième vie).

 

Écologie industrielle

L’écologie industrielle est une pratique récente, apparue au Danemark en 1970, qui vise à limiter les impacts de l’industrie sur l’environnement à l’échelle d’un territoire. C’est un mode d’organisation entre différentes entreprises, fondé sur la mutualisation et l’échange de déchets, matières premières, énergie, services, etc. Par exemple, en France, le réseau des Chambres de commerce et d’industrie (CCI) a mis en place une plateforme qui permet de quantifier et de géolocaliser les ressources des entreprises et des organisations, afin de stimuler des synergies de mutualisation (emplois partagés ou achats groupés) et de substitution (les flux sortants des uns deviennent les flux entrants des autres). Au 31 janvier 2017, 1 400 entreprises étaient présentes sur la plateforme, répertoriant 4 571 flux.

 

Économie de la fonctionnalité

L’économie de la fonctionnalité étudie les démarches de commercialisation d’un usage plutôt que d’un produit, valorisées dans le modèle circulaire pour les bénéfices sur l’allongement de la durée de vie des produits. Elle est fondée sur une production adaptée au juste besoin des usagers et rend plus accessibles certains services qui valent cher à l’achat. Par exemple, les machines à laver le linge haut de gamme pourraient être accessibles à la plupart des ménages via la location plutôt que la vente. La Fondation Ellen McArthur pour l’économie circulaire indique dans l’étude citée précédemment que les utilisateurs économiseraient aux alentours d’un tiers de ce qu’ils paient actuellement par cycle de lavage, et le producteur bénéficierait d’un tiers de profit supplémentaire.

 

Les 3 R : réemploi, réparation, réutilisation

Le réemploi, la réparation et la réutilisation participent au prolongement de la durée de vie des produits et sont donc trois démarches valorisées par l’économie circulaire. Les termes de réemploi et de réutilisation sont souvent confondus alors qu’ils ne représentent pas les mêmes actions. Le réemploi consiste à réintroduire dans le circuit économique des produits qui ne répondent plus au besoin du premier utilisateur alors qu’ils restent utilisables pour d’autres. La réutilisation permet la récupération des composants des produits qui ne peuvent plus répondre à leur usage premier, en vue de la production d’autres objets. Le groupe Renault a récemment développé en France une offre de pièces de réemploi pour ses services de réparation.

Il a créé ces dernières années un réseau de 163 démolisseurs affiliés, qui récupèrent les différentes pièces. Au final, plus de 85 % de matières et composants d’un véhicule sont valorisés en fin de vie (6).

 

Le recyclage

Le recyclage est une étape importante de l’économie circulaire. Son objectif est la transformation des déchets en de nouvelles matières premières, appelées « matières premières secondaires ». Deux types de recyclage existent : en boucle fermée, quand ces matières premières sont réintroduites dans la production de produits similaires, et en boucle ouverte pour la production d’autres types de biens. En 2010, 15 millions de tonnes de matières de recyclage ont alimenté l’industrie française (7).

 

Dans la logique de l’économie circulaire, le recyclage doit intervenir en dernier recours, quand les solutions de réemploi et de réutilisation ne sont plus possibles. En effet, dès 2004, le Plan national de prévention de la production des déchets ambitionne de rendre « la prévention aussi présente à l’esprit des Français que le recyclage » (8).

 

Les professionnels de la conception, en particulier, ont de nombreux défis à relever pour faciliter l’avènement de modes de production qui aideront à offrir un monde soutenable aux générations futures. Le designer a toujours accompagné les mutations de l’industrie, car il est porteur d’une préoccupation centrale pour l’usager dans sa pratique. Quel rôle peut-il jouer dans le développement de l’économie circulaire ? À l’interstice entre la création industrielle et la conception environnementale, comment peut se définir une stratégie de design pour l’économie circulaire ?

 

 

La conception en question

 

Chaque entreprise suit des méthodes de conception spécifiques, ce qui vaut aussi pour les démarches de conception durable. Quels sont les pratiques et les outils à disposition des équipes souhaitant concevoir des projets à moindre impact environnemental ? Des plus classiques aux plus innovants, nous les questionnons au regard des ambitions de l’économie circulaire.

 

Re-pair, re-fine

Dans une entreprise de grande distribution, une démarche de conception environnementale repose essentiellement sur les métiers de l’ingénierie produits. Ce sont le plus souvent ces derniers qui peuvent faire évoluer les produits dans le sens d’un plus grand respect de l’environnement. Pourtant, il existe de multiples façons d’intégrer les paramètres environnementaux dans un processus de conception de produits et de services. La littérature scientifique sur la gestion de projets durables modélise et classe les approches existantes, selon les paramètres qu’elles prennent en compte et leurs ambitions.

 

Des approches traditionnelles

Le « re-pair » est une démarche de court terme, basée sur la proposition des chercheurs Charter et Chick en 1997 (9). Elle correspond à l’amélioration incrémentale d’un produit pour limiter ses impacts négatifs sur l’environnement, en accord avec les réglementations. L’objectif principal de cette démarche d’écoconception est donc curatif, on la retrouve dans des entreprises où la préservation de l’environnement est perçue comme une contrainte. Cela se traduit par des méthodes de « Design for X » (DFX), qui visent des actions précises de réduction des impacts environnementaux sur une seule étape du cycle de vie du produit (conception pour le recyclage, conception pour le démontage…). Cette démarche induit des modifications très faibles du produit et des méthodes de l’entreprise.

 

Le « re-fine » est une démarche de court ou moyen terme, selon la complexité des projets, dans laquelle les concepteurs vont repenser une ou plusieurs étapes du cycle de vie du produit pour le reconcevoir, en vue de diminuer ses différents impacts sur l’environnement. Cette démarche dite d’écoconception classique est développée dans des entreprises où la protection de l’environnement est considérée comme un critère à part entière de la conception. L’ensemble du cycle de vie y est pris en compte, dans l’objectif de réduire l’impact environnemental. Ici, la démarche nécessite la collaboration entre plusieurs activités de conception ; elle est donc plus coûteuse en temps et en expertise, notamment lors du calcul des impacts à chaque phase du cycle de vie des produits. C’est notamment pour cette raison que l’écoconception classique est difficilement applicable à toutes les gammes de produits d’un même distributeur. Celui-ci préfère le plus souvent appliquer la démarche d’écoconception à une sélection de produits, ceux dont les effets sur l’environnement sont les plus prononcés.

 

Les démarches « re-pair » et « re-fine » sont celles que l’on voit le plus souvent déployées en écoconception car elles ne bouleversent pas les pratiques de l’entreprise.

 

Une démarche peu adaptée

La première étape de la démarche d’écoconception traditionnelle est de réaliser les analyses du cycle de vie (ACV) des produits déjà mis sur le marché, afin d’évaluer leurs impacts sur l’environnement (pollution de l’air, consommation d’eau, intégration du recyclé et recyclage, consommation d’énergie lors de la production…) et d’identifier des leviers pour les améliorer. Cette approche relève avant tout d’une démarche d’amélioration incrémentale des produits existants lors du renouvellement des gammes par exemple, et non pas d’une réflexion lancée en amont des projets. Ce constat est valable pour toutes les entreprises qui n’ont pas pour ambition de développer une stratégie offensive de développement durable.

 

La démarche d’écoconception classique se « restreint » donc souvent à la substitution d’un matériau par un autre, action perçue comme très contraignante par les équipes de conception. En effet, la grande distribution a de fortes exigences de maîtrise des coûts : les produits qui renouvellent une gamme sont comparés aux précédents en matière de rentabilité et de prix d’achat. À cette étape, il est difficile de faire adopter des composants moins nocifs pour l’environnement car ils sont soit plus chers, soit moins performants. Et même à performance égale, les chefs de produit valorisent souvent les composants qu’ils ont l’habitude d’utiliser et qui ont déjà été soumis au contrôle qualité de l’entreprise : 73 % des responsables des achats de grandes entreprises affirment que la réduction des coûts reste leur priorité numéro un (10).

 

On voit là que l’écoconception pose fondamentalement problème dans une entreprise qui n’a pas intégré de nouveaux indicateurs environnementaux aux côtés des références habituelles « qualité, coût, délai ». Les entreprises proactives sur le sujet ont dû mettre en place ce nouvel indicateur pour dépasser ce blocage.

 

Les outils d’écoconception visent à prendre en compte des critères environnementaux durant le processus de développement d’un produit. La majorité d’entre eux ont été imaginés par des ingénieurs ou des chercheurs en gestion de projets durables. Le chercheur en écoconception Stéphane Le Pochat identifie trois grands types d’outils de conception environnementale (11).

Les outils d’évaluation environnementale évaluent de façon quantitative les impacts environnementaux d’un produit, service ou processus bien défini. Les outils d’amélioration environnementale portent, quant à eux, sur des bonnes pratiques et des règles qui permettent d’orienter les concepteurs dès l’amont des projets vers des solutions à fort potentiel. Il existe enfin des outils permettant de réaliser simultanément ces deux approches.

 

Re-design, re-think

 

Une définition de l’éco-innovation

Il existe des démarches ambitieuses de conception environnementale mais à ce jour peu influentes dans l’univers de la grande distribution. La démarche « Re-design », par exemple, vise à redéfinir une fonction du produit, au besoin intégralement, dès l’amont du processus de conception. En poussant les concepteurs à imaginer une nouvelle structure et de nouveaux paramètres, l’impact environnemental du produit se trouve réduit. La démarche nommée « Re-think » est quant à elle une démarche de long terme, qui se concentre sur des innovations portant sur un système complet et non plus à l’échelle d’un produit. Cela dépasse la responsabilité du concepteur et nécessite la collaboration de différentes parties prenantes de l’entreprise. Un exemple serait la mise en place d’un service de location d’objets d’occasion entre utilisateurs. Dans la recherche scientifique, ces démarches sont étudiées sous le terme d’éco-innovation. De nombreux chercheurs tentent de définir cette notion et d’étudier les expérimentations et pratiques qui s’en rapprochent.

La première définition de l’éco-innovation, qui reste à ce jour la référence, a été proposée par Fussler et James en 1996 : « L’éco-innovation consiste à développer de nouveaux produits, processus ou services qui créent de la valeur pour les clients et pour l’entreprise, tout en réduisant significativement l’impact sur l’environnement. » (13)

 

Un cas exemplaire d’éco-innovation est celui d’un produit souvent cité : le sèche-mains à rideaux d’air « Airblade » de la marque Dyson. L’entreprise a démontré que le fait de se sécher les mains de cette manière représente un écogeste par rapport aux autres méthodes telles que le torchon, qui devra être lavé plusieurs fois à la machine, ou le sèche-mains à jet d’air chaud.

La technologie employée, issue d’une innovation sur le moteur permettant d’expulser de l’air à 690 km/h, émet 67 % de CO2 de moins que les autres sèche-mains électriques. Sa capacité à sécher les mains en 10 secondes au lieu de 43 secondes en moyenne le rend beaucoup plus économe en énergie. Ce produit a aussi été conçu pour apporter un bienfait à l’utilisateur : il élimine 99,9 % des bactéries et virus présents dans l’air aspiré de la pièce où il est installé, grâce à un filtre spécifique. Pour les structures qui les utilisent, les coûts de fonctionnement sont jusqu’à 69 % inférieurs à ceux des autres sèche-mains et jusqu’à 97 % inférieurs à ceux des essuie-mains papier.

 

Le produit peut être acheté ou bien loué, suivant le principe d’économie de fonctionnalité, afin que Dyson en assure la maintenance et garde la maîtrise de ses produits en fin de vie. « Airblade » a permis à la marque de s’imposer sur le marché du sèche-mains et de s’identifier comme innovante et responsable.

 

Une démarche d’éco-efficience

La démarche d’éco-innovation est à mettre en parallèle avec la notion d’éco-efficience, définie un an plus tôt par le World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) comme étant « la production de produits et services à des prix concurrentiels qui satisfont les besoins humains et procurent une qualité de vie, tout en réduisant progressivement les conséquences écologiques et le recours à de nombreuses ressources pendant le cycle de vie, à un niveau équivalent au moins à celui de la capacité estimée de la planète » (14).

 

Cette démarche repose sur sept principes qui ont été posés par le WBCSD : réduction de la demande de matériaux pour les produits et services, réduction de l’intensité énergétique des produits et services, réduction de la dispersion des substances toxiques, amélioration de la recyclabilité des matériaux, optimisation de l’utilisation durable des ressources renouvelables, prolongation de la durabilité des produits et accroissement de l’intensité de service des produits et services. Selon la définition, chacun de ces principes doit être à l’origine de la production d’une offre compétitive à moindre impact environnemental, accessible et à forte valeur ajoutée pour les utilisateurs finaux.

 

Conclusion

En plus des impératifs environnementaux, le modèle de l’économie circulaire répond à des impératifs économiques (comme la réalisation d’économies sur les matières premières et la création d’emplois) et sociétaux (accompagnement à la transformation de nos modes de vie en se basant sur des logiques collaboratives et une économie d’usage plutôt que de propriété). L’économie circulaire offre ainsi des opportunités de développer de nouveaux produits et services. Mais il subsiste aujourd’hui un écart entre les méthodes de conception environnementale classique, telles qu’elles sont intégrées dans les groupes industriels, et les objectifs de ce nouveau modèle. Il est nécessaire d’accélérer la mise en place de nouveaux processus et méthodologies tout comme l’émergence de nouveaux métiers.

Nous avons vu que les designers n’étaient pas systématiquement intégrés aux projets de conception environnementale des industries de grande consommation. Ils sont traditionnellement appelés à intervenir sur des projets de conception classique ou innovante. Les problématiques de durabilité sont davantage confiées à des équipes d’ingénieurs intégrant une spécialité en environnement. Pourtant, les compétences et les méthodes du créateur industriel peuvent soutenir et dynamiser la construction de projets d’économie circulaire ; et ces derniers peuvent être à la fois bénéfiques aux usagers et viables pour les entreprises lorsque la créativité est mise au service de la conception de systèmes durables.

 

Le cas de Nike

En 2011, le groupe Nike a mis en ligne sur son site internet son rapport de développement durable « Sustainable Business Performance » (15). Le groupe communique ainsi sur sa stratégie de développement durable en tant que levier de croissance économique. Cette stratégie croise la culture d’innovation de l’entreprise avec une démarche de développement durable forte, basée notamment sur des actions environnementales. Dans les faits, le groupe a fait évoluer la façon de calculer la performance de l’entreprise en ajoutant aux critères traditionnels de qualité, coût et délai des critères portant sur l’environnement et la responsabilité humaine en production.

 

Le groupe s’est fixé quatre axes stratégiques pour piloter des innovations durables. Le premier est la création d’un portfolio de matériaux à moindre impact environnemental et à forte valeur ajoutée dans l’usage et la performance, pour être en phase avec les attentes des utilisateurs à la recherche de fonctionnalités. Nike élimine ainsi le risque de produire une offre durable mais qui ne saurait pas trouver de marché. Le deuxième réside dans la mise en place d’une stratégie de partenariats pour pouvoir prototyper des solutions durables. Le groupe a formé une équipe pour identifier des opportunités de collaboration, afin de promouvoir une croissance durable de l’entreprise. Ce service a d’ores et déjà facilité le partenariat avec une entreprise qui a conçu une technologie permettant de teindre des vêtements via du CO2, à la place de l’eau couramment utilisée. Le troisième axe est l’incitation à la consommation durable, et le quatrième la création de revenus qui ne soient pas basés sur des ressources finies mais plutôt sur l’échange de services.

 

Un résultat concret de cette stratégie d’innovation environnementale est le modèle de chaussures de course Flyknit, sorti en 2012. Après quatre années de recherche, le groupe a mis au point un nouveau procédé de fabrication qui se rapproche du tricotage. La technologie utilise un fil pour l’ensemble de la tige de la chaussure. Cela réduit considérablement le nombre de matériaux traditionnellement utilisés sur une chaussure, la quantité de pièces à produire mais aussi les modes d’assemblage : il n’y a plus besoin de colle par exemple. Le grand avantage de cette technologie tient à la diminution des déchets de production, puisque la technologie se base sur du fil de tricotage plutôt que sur de la découpe de pièces. Ce projet a également été guidé par la recherche de performances pour l’athlète (les chaussures sont plus souples et plus facilement adaptables) et par le souci d’un positionnement stratégique en éco-innovation de l’entreprise.

 

En 2016, le rapport « développement durable » de l’entreprise met en lumière les résultats concrets de cette stratégie d’innovation durable : la technologie Flyknit a permis depuis 2012 de réduire leurs déchets de plus de 1,5 tonne, celle qui permet de teindre le tissu sans eau a permis d’économiser plus de 20 millions de litres d’eau. Enfin, depuis 1990, le programme « Reuse-AShoe » vise à récupérer des chaussures de sport usées pour les transformer en un matériau servant à créer des courts, des pistes, des terrains et des aires de jeux : ce programme a permis de recycler environ 30 millions de paires de chaussures.

 

 

(1) - Mémoire « Économie circulaire en pratique » à l’École nationale supérieure de création industrielle (ENSCI-Les Ateliers), sous la direction de Cloé Pitiot. Il a été nourri par un travail de recherche à la cellule Innovation de Decathlon en collaboration avec la cellule Environnement, dans le cadre du master « Modélisation et management de la conception » de l’École centrale Paris, et par les apprentissages de la formation continue en création industrielle.
(2) - Circle Economy, The Circularity Gap Report, January 2018.
(3) - Norme ISO/TR 14062:2002 - Management environnemental - Intégration des aspects environnementaux dans la conception et le développement des produits.
(4) - Ellen MacArthur Foundation, Towards the Circular Economy, Vol. 1, 2013.
(5) - CCI de France, « L’écologie industrielle et territoriale : retours d’expérience », octobre 2016.
(6) - Chiffres présentés lors de l’atelier « Intégration de l’économie circulaire dans une stratégie d’entreprise » de l’Institut de l’économie circulaire, 2014.
(7) - ADEME, « Osons l’économie circulaire », ADEME & Vous, n° 59, 2012, p. 7.
(8) - Ministère du Développement Durable, « Plan d’action pour la prévention de la production des déchets », 2004, p. 6.
(9) - Charter M., Chick A., « Welcome to the First Issue of the Journal of Sustainable Product Design », Editorial, The Journal of Sustainable Product Design, April 1997.
(10) - AgileBuyer et HEC, Les Priorités des services achats, 2013.
(11) - Le Pochat S., Intégration de l’écoconception dans les PME : proposition d’une méthode d'appropriation de savoir-faire pour la conception environnementale des produits, Thèse de doctorat, ENSAM Chambéry, 2005.
(12) - Jones E., Eco-innovation : tools to facilitate early-stage workshops, PhD Thesis, Department of Design, Brunel University, 2003.
(13) - Fussler C., James P., Driving Eco-Innovation: A Breakthrough Discipline for Innovation and Sustainability, Pitman, London, 1996.
(14) - World Business Council for Sustainable Development, Eco-Efficiency Indicators: A Tool for Better Decision-Making, Technical Report, 1995.
(15) - Nike, Sustainable Business Performance Report, 2011.

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