S’engager dans la décarbonation

Manifesto

 LA TRAJECTOIRE BAS CARBONE DES TP : AMBITIONS ET ACTIONS

Mesurer, fixer une trajectoire, proposer des solutions à forts bénéfices climatiques, accompagner l’ensemble des entreprises du secteur, telle est la stratégie de décarbonation des Travaux Publics.

Mesurer les émissions de CO2 liées à l’acte de construire

Pour diminuer l’empreinte carbone de l’activité des Travaux Publics et établir les actions à mener, il faut d’abord mesurer cette empreinte. Cette mesure doit être fiable, opposable, facilement actualisable pour suivre l’évolution de ces émissions dans le temps.

 

Un périmètre de mesure des émissions de GES ambitieux

Nous avons choisi un périmètre de mesure ambitieux et inédit, pour appréhender l’empreinte carbone du secteur dans son entier, directe et indirecte.

Pour ce qui relève exclusivement de l’acte de construire, l’évaluation a retenu les Scopes 1, 2 et 3 amont d’émissions de GES. Les Scopes 1 et 2 concernent les émissions générées par l’activité des entreprises des Travaux Publics : c’est-à-dire liées à l’utilisation de leurs véhicules et engins de chantier (consommation de carburants), aux activités d’artificialisation des sols, et au fonctionnement quotidien des établissements des entreprises (consommation de combustibles et de carburants, consommation d’électricité, émissions liées aux process techniques, etc.). Le Scope 3 amont concerne les émissions indirectes des entreprises, liées notamment à leurs fournisseurs, à leur approvisionnement, ou à leurs collaborateurs : activité de fret en amont de leur activité, déplacements professionnels des collaborateurs, achats et fabrication des biens et services utilisés par l’entreprise pour son activité, immobilisations (fabrication des bâtiments de l’entreprise, des machines et véhicules qu’elle utilise, etc.).

L’empreinte du Scope 3 aval, c’est-à-dire les émissions générées par les usages des infrastructures (combustion du carburant des véhicules, énergie dépensée pour la propulsion des trains, des bateaux, des avions, production d’électricité, production du gaz, production d’énergie nécessaire aux réseaux d’eau et du numérique, etc.), a également fait l’objet d’une évaluation, pour une approche globale et systémique de l’empreinte carbone du secteur. Cette empreinte indirecte aval sera abordée dans le second volet de l’étude, portant sur les usages faits des infrastructures et leur potentiel de décarbonation. 

Cette évaluation des émissions de GES liées aux activités des Travaux Publics porte sur l’année 2018, en France métropolitaine. Elle a été segmentée en 6 métiers (routes, réseaux fluides, génie civil et ouvrages d’art, réseaux numériques et électriques, terrassement, transport ferré) et en 7 postes d’émissions : sources de combustion, artificialisation des sols, consommation d’électricité, amont de l’énergie, achats de produits, fret amont, immobilisations (engins de chantier).

 

Des résultats qui guident l’action

En 2018, les émissions de gaz à effet de serre liées à l’acte de construire et d’aménager des infrastructures s’élevaient à 22,9 Mt CO2e, soit 3,5% de l’empreinte carbone globale de la France.

La répartition de ces émissions permet de cibler les actions et champs d’intervention prioritaires pour les réduire :

  • La production des matières premières : plus de 50% de l’empreinte carbone liée à l’acte de construire les infrastructures

Le premier poste d’émissions de gaz à effet de serre est l’achat des matières premières et des produits utilisés sur les chantiers de construction des Travaux Publics : il représente 54% des émissions globales des activités de construction des Travaux Publics.

Les matières les plus carbonées sont l’acier neuf et le béton conventionnel, qui représentent à eux seuls 53% de ces émissions « matériaux ». Les autres matériaux (enrobés bitumineux, granulats, bitume, chaux, fonte, aluminium, PVC neuf, fibre FttH, fibre transport, acier recyclé, cuivre, émulsions, ciment, plastiques neufs, liant routier, oxygène ou encore peintures) ont un poids plus faible, soit en raison de leur faible consommation – comme pour l’aluminium par exemple, soit de la faible intensité carbone de leur production – comme pour les granulats par exemple (83% des tonnages contre 13% des émissions).

  • L’utilisation d’énergie, deuxième poste clé pour engager la décarbonation

L’énergie utilisée par les véhicules et engins de chantier (combustion de leurs carburants, directe et en amont) représente le second poste de cette empreinte carbone, avec 4,8 Mt CO2e, soit 20% du total des émissions de GES liées à l’acte de construire. La quasi-totalité (96%) des émissions issues de l’utilisation d’énergie provient de la combustion du gazole et du GNR (gazole non routier).

  • Les Immobilisations, l’artificialisation des sols: des leviers de décarbonation non négligeables

L’immobilisation des véhicules et engins de chantier, c’est-à-dire les émissions associées à leurs fabrications amorties sur leur durée de vie, représente également un poste important, avec 7% des émissions totales des activités de Travaux Publics. Par ailleurs, l’artificialisation des sols totalise 8% des émissions induites par la construction – l’imperméabilisation associée à l’artificialisation affaiblissant l’écosystème des sols, ce qui aboutit à la libération du carbone qui y était stocké.

 

Un objectif de réduction des émissions des Travaux Publics aligné avec la trajectoire de décarbonation française de 40% en 2030

La FNTP, Utopies et Carbone 4 ont construit la trajectoire de réduction des émissions de CO2 de l’activité des entreprises de Travaux Publics sur la base d’une méthode pragmatique et rigoureuse, en ligne avec l’Accord de Paris sur le Climat et la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC).

En résulte un objectif de réduction d’émissions carbone de l’acte de construire, c’est à dire des scopes 1, 2 et 3 amont des Travaux Publics, de 40% à l’horizon 2030, plus ambitieux que celui porté actuellement par la SNBC car prenant pour référence 2018 et non 1990 (année pour laquelle l’empreinte carbone dans les Travaux Publics ne peut être évaluée).

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 Activer des leviers d’action à forts bénéfices écologiques

Énergie

Accroître l’efficacité énergétique et améliorer la logistique

• Renouveler la flotte de véhicules légers, en intégrant 50 % de véhicules électrique ou hybrides d’ici 2030.
• Renouveler les engins de chantier au standard stage 5.
• Passer certains moteurs thermiques actuels à des moteurs électriques (rétrofit).
• Accroître les transports fluviaux et ferrés de matériaux, ainsi que le réemploi des matériaux sur site.

Énergie

Augmenter l’usage des combustibles alternatifs aux combustibles fossiles

En 2018, 100% des carburants utilisés étaient d’origine fossile. Le recours aux carburants alternatifs, tels que les biocarburants de synthèse et le GTL, tout comme l’électrification constituent des solutions d’avenir. Le recours à l’hydrogène vert pour les transport longue distance et certains engins sera également mobilisé.
Ce levier est conditionné par la disponibilité en France de combustibles décarbonés.

Énergie

Systématiser l’écoconduite

Pour une plus grande efficacité, le recours à des solutions technologiques doit s’accompagner d’un changement des comportements. Ceci passe par de nouvelles formations à l’écoconduite tant pour les véhicules que pour les engins. Ce levier constitue une voie d’action essentielle.

Énergie

Généraliser le stop and start et mieux gérer les ralentis

Sur les chantiers, 30% du temps, les véhicules et engins de chantiers fonctionnent au ralenti.
L’accroissement de l’équipement de ces matériels par un dispositif de stop and start représente un important potentiel de réduction des émissions liées à la consommation d’énergie.

Matériaux

Ciment

En lien étroit avec leurs fournisseurs, les entreprises de Travaux Publics, pour décarboner leurs utilisations de ciment, mobiliseront les solutions techniques suivantes :
• Recours à une approche performancielle des ciments.
• Recours à des formulations alternatives de ciment, notamment avec des ciments moins émissifs.
• Introduction des granulats recyclés de ciment dans les formulations.

Matériaux

Acier

L’approche performancielle des bétons permettra de diminuer les quantités d’acier utilisées dans les bétons armés. Pour les autres utilisations d’acier : rails, poutres, … un partenariat accru avec les industriels devra permettre de consommer des aciers moins carbonés et d’accroître la quantité d’acier recyclé.

Matériaux

Bitume

Le process qui conduit du bitume à l'enrobé est maitrisé par les entreprises de construction de routes, engagées de longue date dans la décarbonation de leurs procédés. L’incorporation d’agrégats bitumineux en recyclage, l’optimisation et la modernisation des installations industrielles, ainsi que l’élargissement des techniques « tièdes » et « à froid » permettront une réduction importante des émissions liée à ce matériau.

BIM et numérique 

L’application des outils numériques dans la construction est en cours de déploiement. Des progrès très importants, en termes de productivité comme en termes de réduction des émissions de CO2, sont attendus avec notamment :

  • Des optimisations de conception, permettant des tracés de routes et de voies ferrées, et des implantations beaucoup plus efficaces, en comparant à grande vitesse de multiples solutions avec de nombreux paramètres,
  • Des gains importants par exemple sur les quantités de terres déplacées dans les opérations de terrassement,
  • Des travaux exécutés efficacement puisque les engins équipés permettent, par exemple, de terrasser dès la première fois à la bonne cote, ce qui est beaucoup plus difficile en l’absence de ces nouvelles technologies,
  • Des ouvrages conçus pour être construits et surtout exploités de façon beaucoup plus efficaces.

Innovation

Les acteurs des Travaux publics sont persuadés qu’un levier d’action majeur de la transition énergétique réside dans les innovations, incrémentales ou de rupture.

Ils se sont notamment structurés en mode collaboratif depuis de nombreuses années, et font avancer des doctrines partagées au sein de projets collectifs de type projets Nationaux, administrés au sein de l’IREX (institut pour la Recherche appliquée et l’expérimentation en génie Civil). Ces acteurs se mobilisent ainsi pour faire avancer conjointement des recherches menant à ces innovations.

Ex. le projet PN PERFDUB, recherches sur l’approche performancielle du comportement des bétons (permettant de réduire les volumes de béton et d’acier dans les ouvrages).

Ex. le projet PN-MINnD pour le développement et la mise en œuvre des outils numériques BIM pour la conception et la construction des infrastructures (tunnels, ponts, rails, terrassement, routes, …).

Maintenance

L’optimisation de la maintenance, notamment grâce au déploiement de la maintenance prédictive, est un levier significatif pour réduire les émissions de GES liées aux travaux d’entretien. Elle nécessite de bien connaître l’état du patrimoine d’infrastructures et repose sur l’usage systématique des outils de diagnostic et d’auscultation.

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 Conditions d’accélération

Forts d’un plan d’actions opérationnel pour réduire d’un tiers leurs émissions carbone d’ici 2030 par rapport à 2018, le secteur des Travaux Publics et ses entreprises ne remporteront pas le défi seuls. Nous agissons en interdépendance avec un vaste écosystème, qui doit partager cet objectif et s’engager collectivement. 9 mesures simples et concrètes – à la main de l’État, de ses opérateurs et des collectivités locales – pourraient accélérer la réussite de ce plan de décarbonation. Elles relèvent de 4 champs d’application.

La commande publique

 « CONCOURANT À 70% DE L’ACTIVITÉ TP, LES ACHETEURS PUBLICS ONT LA CLÉ DE LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE DES CHANTIERS »

Les dispositions régissant la commande publique (code de la commande publique, etc.) offrent des outils efficaces de diffusion de solutions innovantes et décarbonantes auprès des acheteurs publics. Poursuivre son verdissement est essentiel – dans le respect des principes de liberté d’accès à la commande publique, d’égalité de traitement des candidats et de transparence des procédures, et en étroite concertation avec l’ensemble des acteurs concernés.

A ce titre, la mise en œuvre de dispositions dérogatoires en matière de seuils réglementaires des marchés et de montants des avances versées aux entreprises, ainsi que le recours possible systématique aux variantes environnementales seront autant de leviers à même de favoriser des travaux plus respectueux de l’environnement.

En parallèle du développement de nouvelles compétences liées à la transition écologique dans les cycles de formation aux métiers des TP, l’adaptation des connaissances et des compétences est indispensable au niveau des acheteurs et des agents des collectivités territoriales. Pour ce faire, il est proposé d’intégrer un volet de formation à la performance environnementale des marchés de Travaux Publics et au rôle des infrastructures dans la transition écologique, en partenariat avec les organismes de formation des agents des collectivités territoriales.

Les entreprises de Travaux Publics ont la capacité de proposer des solutions pour décarboner leurs chantiers. Les acheteurs n’ont toutefois pas les moyens de reconnaître la gamme de leur savoir-faire en matière environnementale. Le repérage de ces savoir-faire par un système d’identification professionnelle faciliterait le recours aux techniques vertueuses dans les marchés de travaux. Une identification professionnelle TP révélant les savoir-faire environnementaux des entreprises pourrait être mise en place dans le cadre d’un partenariat accru avec les maîtres d’ouvrage et d’œuvre.

Le numérique

« PARCE QUE LE NUMÉRIQUE FACILITE LA RÉALISATION DES OBJECTIFS ENVIRONNEMENTAUX, IL FAUT LE DIFFUSER MASSIVEMENT »

Faire du BIM (Building Information Management) l’outil privilégié de construction et d’exploitation des ouvrages dans les années à venir contribuera à la révolution climatique et écologique des TP. Sa diffusion massive au sein des collectivités locales, formation et équipement, permettrait de générer des économies de ressources et de temps et d’assurer une meilleure gestion de l’entretien des ouvrages. Cet outil numérique permettrait une diminution sensible des émissions de CO2 de l’infrastructure sur l’ensemble de sa durée de vie. 

Les engins et les carburants

« LA CONVERSION ÉCOLOGIQUE DES ENGINS EST POSSIBLE À CONDITION DE S’EN DONNER LE TEMPS ET LES MOYENS »

21%, c’est la proportion des émissions de CO2 liée aux matériels TP et aux carburants sur les chantiers. Ce poste constitue un levier de décarbonation puissant. Il dépend de la capacité des constructeurs à proposer de nouveaux modèles et des mesures d’accompagnement que sera amené à prendre le prochain Gouvernement. La conversion des matériels TP à l’hydrogène ou à l’électricité – à condition toutefois que cette énergie soit décarbonée, c’est-à-dire produite grâce au nucléaire ou aux énergies renouvelables et non par des énergies fossiles – va nécessiter plus d’une décennie. Il convient donc de proposer des solutions de transition pour réduire les émissions de C02 durant l’ensemble de cette période.

D’ici l’arrivée à maturité des engins électriques ou fonctionnant à l’hydrogène et des réseaux de distribution de ces énergies, les biocarburants de synthèse constituent une alternative disponible et décarbonante jusqu’à 90%. Leur utilisation par les professionnels de Travaux Publics est possible, à condition que leur coût soit équivalent à celui du gazole routier qui sera utilisé à compter du 1er janvier 2023 après la suppression du GNR (Gazole Non Routier), qu’ils soient immédiatement substituables au GNR et qu’ils soient disponibles en quantité suffisante pour les TP. Il pourrait ainsi être envisagé de mettre en place au 1er janvier 2023 un mécanisme d’incitation fiscale à l’achat de gazole – vert (« G-VERT »), en remplacement progressif du GNR, et de lancer un plan d’investissement d’urgence pour la production de biocarburants de synthèse.

À l’horizon 2030, de nombreux petits engins de chantiers et matériels TP vont pouvoir fonctionner à l’électricité ; quant aux véhicules et matériels TP de plus gros gabarit, certains modèles fonctionneront à l’hydrogène dans la prochaine décennie. Le principal frein au déploiement de ces matériels écologiques est l’absence d’infrastructures de production et de ravitaillement en carburant décarboné sur le territoire. Il convient de construire un réseau de ravitaillement en électricité permettant d’alimenter directement les chantiers avec une puissance suffisante, et un réseau de ravitaillement à l’hydrogène permettant un accès sur tout le territoire dans un périmètre de 50 kms d’ici 10 ans.

Un engin électrique coûte actuellement deux fois plus cher à l’acquisition qu’un engin équivalent roulant au gazole, à capacité de travail comparable. Considérant que la durée de vie d’un engin est d’environ une décennie et qu’il faudra également une décennie pour permettre aux constructeurs de réaliser la conversion écologique du parc d’engins dans les TP, il convient de proposer un accompagnement sans précédent des entreprises dans leur effort de renouvellement pendant l’ensemble de cette période. Il pourra être envisagé de proposer des aides pour l’achat de matériels électriques ou l’achat de dispositifs d’adaptation des matériels pendant 10 ans, soit le délai estimé pour amorcer la conversion du parc, et également d’élargir l’attribution de Certificats d’Économie d’Énergie pour la transformation conversion écologique des matériels de TP.

Les matériaux de construction

« LA FRUGALITÉ DANS LES INFRASTRUCTURES, C’EST RÉPONDRE AUX BESOINS DE NOS CONCITOYENS TOUT EN FAISANT DES ÉCONOMIES DE RESSOURCES »

54%, c’est la proportion d’émissions de CO2 liée à l’achat de produits et de matières premières en amont des chantiers.

Les producteurs de matériaux sont engagés dans une démarche de réduction de leurs émissions, mais d’autres leviers peuvent également s’avérer très efficaces. Grâce aux nouvelles capacités de calcul liées au numérique, la révision des normes et règlementations* régissant le dimensionnement et la conception des infrastructures permettrait de réaliser jusqu’à 20% d’économies de ressources en matériaux sur les aciers et les bétons. Réviser les normes et réglementations régissant la construction d’infrastructures permettrait de réaliser jusqu’à 20% d’économies de ressources.

*Définis pour la plupart au niveau européen (cf. Les Eurocodes).

L’économie circulaire est un enjeu majeur dans le secteur des Travaux Publics. Expérimenter avec les pouvoirs publics un diagnostic déchet et un outil de traçabilité des déchets durant tout le chantier permettrait d’en optimiser la gestion. Par ailleurs, considérant que le transport de terres excavées hors site de chantiers est source d’émission de CO2, un mécanisme d’incitation fiscal vertueux (exonération de TGAP par exemple) sur les terres excavées favoriserait leur réemploi sur site.

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