Abstracts
Résumé
Cette étude présente une approche itérative de priorisation de stratégies d’économie circulaire (ÉC) pertinentes en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) pour la production de grains dans Lanaudière, au Québec, à l’aide de l’analyse du cycle de vie (ACV). Après une revue de la littérature des stratégies d’ÉC généralement utilisées dans le domaine de l’agriculture, nous avons identifié les principaux contributeurs (points chauds) aux émissions de GES le long du cycle de vie de la production de grains. En partant du principe que les acteurs céréaliers devraient concentrer leurs efforts sur ces principaux contributeurs pour réduire les émissions de GES de manière efficace, nous avons identifié des stratégies d’ÉC axées sur ces contributeurs. Les impacts et les bénéfices environnementaux de la mise en place de ces stratégies ont été quantifiés à l’aide d’une analyse du cycle de vie (ACV) qui a permis de mettre en lumière les conditions nécessaires pour que l’ÉC rime bien avec réduction d’impacts. Des recommandations concrètes ont ainsi pu être établies, puis des stratégies d’ÉC sur mesure pour chaque producteur dans son contexte territorial ont été proposées.
Mots-clés :
- Secteur céréalier,
- analyse de cycle de vie,
- économie circulaire,
- valorisation des déchets,
- résidus
Abstract
This study introduces an iterative approach for prioritizing circular economy (CE) strategies applicable to reducing greenhouse gas (GHG) emissions for grain production in the Lanaudière region of the province of Quebec, Canada, using life cycle analysis (LCA). After a literature review of CE strategies generally used in agriculture, we identified the main contributors (hotspots) to GHG emissions along the life cycle of grain production. Based on the principle that cereal producers should focus their efforts on these main contributors to reduce GHG emissions effectively, we have identified CE strategies focusing on these contributors. The environmental impacts and benefits of the implementation of these strategies were quantified using a life-cycle assessment (LCA), that enabled to highlight the conditions required for CE to rhyme well with impact reduction. It was thus possible to define concrete recommendations, and customized CE strategies were proposed for each producer in the respective territorial context.
Keywords:
- Cereal sector,
- life cycle analysis,
- circular economy,
- waste recovery,
- residues
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Appendices
Bibliographie
- Alexandratos, N. et Bruinsma, J. (2012). World agriculture towards 2030/2050: The 2012 revision [Notes de recherche no 12-03]. FAO. https://www.fao.org/3/ap106e/ap106e.pdf
- Al-Wahaibi, A., Osman, A. I., Al-Muhtaseb, A. H., Alqaisi, O., Baawain, M., Fawzy, S. et Rooney, D. W. (2020). Techno-economic evaluation of biogas production from food waste via anaerobic digestion. Scientific Report, 10, 15719. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72897-5
- Bulle, C., Margni, M., Patouillard, L., Boulay, A.-M., Bourgault, G., De Bruille, V., Cao, V., Hauschild, M., Henderson, A., Humbert, S., Kashef-Haghighi, S., Kounina, A., Laurent, A., Levasseur, A., Liard, G., Rosenbaum, R. K., Roy, P.-O., Shaked, S., Fantke, P. et Jolliet, O. (2019). IMPACT World+: A globally regionalized life cycle impact assessment method. The International Journal of Life Cycle Assessment, 24, 1653-1674. https://doi.org/10.1007/s11367-019-01583-0
- Centre de transfert de technologie en écologie industrielle (CTTÉI). (2022). Étude de caractérisation de la filière bioalimentaire de Lanaudière [Rapport n° AT649]. Conseil de développement bioalimentaire de Lanaudière. https://cdbl.ca/wp-content/uploads/2022/10/RAPPORT-FINAL_ETUDE-CARACTERISATION_2022.pdf
- Chojnacka K., Witek-Krowiak, A., Moustakas, K., Skrzypcak, D., Mikula, K. et Loizidou, M. (2020). A transition from conventional irrigation to fertigation with reclaimed wastewater: Prospects and challenges. Renewable and Sustain Energy Reviews, 130, 109959. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109959
- CIRAIG et Groupe AGÉCO. (2015). Analyse du cycle de vie pour le secteur des grains du Québec [Sommaire]. Producteurs de grains du Québec. https://www.pgq.ca/media/199413/depliant_acv_final.pdf
- Fantin, V., Righi, S., Rondini, I. et Masoni, P. (2017). Environmental assessment of wheat and maize production in an Italian farmers’ cooperative. Journal of Cleaner Production, 40(2), 631-643. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.06.136
- Goedkoop, M. J., Heijungs, R. et Huijbregts, M. A. (2008). ReCiPe 2008: A life cycle impact assessment method which comprises harmonised category indicators at the midpoint and the endpoint level. Ministry of Housing, Spatial Planning and Environment, Pays-Bas. https://www.researchgate.net/publication/302559709_ReCiPE_2008_A_life_cycle_impact_assesment_method_which_comprises_harmonised_category_indicators_at_the_midpoint_and_the_endpoint_level
- ISO (2006b). ISO 14044: Management environnemental — Analyse du cycle de vie — Exigences et lignes directrices, Organisation internationale de normalisation, 56 p.
- Janik, A., Ryszko, A. et Szafraniec, M. (2020). Greenhouse gases and circular economy issues in sustainability reports from the energy sector in the European Union. Energies, 13(22), 5993. https://doi.org/10.3390/en13225993
- Kumar Sarangi, P., Subudhi, S., Bhatia, L., Saha, K., Mudgil, D., Prasad Shadangi, K., Srivastava, R. K., Pattnaik, B. et Arya, R. K. (2022). Utilization of agricultural waste biomass and recycling toward circular bioeconomy. Environmental Science and Pollution Research, 30(4), 8526-8539. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20669-1
- Leong, H. Y., Chang, C.-K., Khoo, K. S., Chew, K. W., Chia, S. R., Lim, J. W., Chang, J.-S. et Show, P. L. (2021). Waste biorefinery towards a sustainable circular bioeconomy: A solution to global issues. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 14, 87. https://doi.org/10.1186/s13068-021-01939-5
- Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MELCC). (2019). Inventaire québécois des émissions de gaz à effet de serre en 2019 et leur évolution depuis 1990. Gouvernement du Québec. https://www.environnement.gouv.qc.ca/changements/ges/2017/inventaire1990-2017.pdf
- Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC). (2016). Bilan 2015 du recyclage des matières résiduelles fertilisantes. Gouvernement du Québec. https://www.environnement.gouv.qc.ca/matieres/mat_res/fertilisantes/Bilan2015.pdf
- Nemecek, T., Bengoa, X., Lansche, J., Mouron, P., Riedener, E., Rossi, V. et Humbert, S. (2015). World Food LCA Database: Methodological guidelines for the life cycle inventory of agricultural products [Version 3.0]. WFLDB, Quantis, Agroscope et Swiss Confederation. https://quantis.com/wp-content/uploads/2017/02/wfldb_methodologicalguidelines_v3.0.pdf
- Ogle, S. M., Alsaker, C., Baldock, J., Bernoux, M., Breidt, F. J., McConkey, B., Regina, K. et Vazquez-Amabile, G. G. (2019). Climate and soil characteristics determine where no-till management can store carbon in soils and mitigate greenhouse gas emissions. Scientific Reports, 9, 11665. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47861-7
- Organisation internationale de normalisation (ISO). (2006a). ISO 14040 : Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes et cadre. ISO. https://www.iso.org/obp/ui/fr/#iso:std:iso:14040:ed-2:v1:fr
- Pedrero, F., Grattan, S. R., Ben-Gal A. et Vivaldi, G. A. (2020). Opportunities for expanding the use of wastewaters for irrigation of olives. Agricultural Water Management, 241, 106333. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106333
- Peña, C., Civit, B., Gallego-Schmid, A., Druckman, A., Caldeira-Pires, A., Weidema, B., Mieras, E., Wang, F., Fava, J., Milà i Canals, L., Cordella, M., Arbuckle, P., Valdivia, S., Fallaha, S. et Motta, W. (2021). Using life cycle assessment to achieve a circular economy. International Journal of Life Cycle Assessment, 26, 215-220. https://doi.org/10.1007/s11367-020-01856-z
- Rolewicz-Kalińska, A., Lelicinska-Serafin, K. et Manczarski, P. (2020). The circular economy and organic fraction of municipal solid waste recycling strategies. Energies, 13(17), 4366. https://doi.org/10.3390/en13174366
- Rossi, G., Mainardis, M., Aneggi, E., Weavers L. K. et Goi D. (2021). Combined ultrasound-ozone treatment for reutilization of primary effluent: A preliminary study. Environmental Science and Pollution Research, 28, 700-710. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10467-y
- Sharma, H. B., Vanapalli, K. R., Samal, B., Sankar Cheela, V. R., Dubey, B. K. et Bhattacharya, J. (2021). Circular economy approach in solid waste management system to achieve UN-SDGs: Solutions for post-COVID recovery. Science of the Total Environment, 800, 149605. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149605
- Smol, M., Adam, C. et Preisner, M. (2020). Circular economy model framework in the European water and wastewater sector. Journal of Material Cycles and Waste Management, 22, 682-697. https://doi.org/10.1007/s10163-019-00960-z
- Udo de Haes, H. A., Finnveden, G., Goedkoop, M., Hauschild, M., Hertwich, E. G., Hofstetter, P., Jolliet, O., Klopffer, W., Krewitt, W., Lindeijer, E., Muller-Wenk, R., Olsen, S. I., Pennington, D. W., Potting, J. et Steen, B. (2002). Life-cycle impact assessment: Striving towards best practice. SETAC Press.
- Yang, M., Chen, L., Wang, J., Msigwa, G., Osman, A. I., Fawzy, S., Rooney, D. W. et Yap, P.-S. (2022). Circular economy strategies for combating climate change and other environmental issues. Environmental Chemistry Letters, 21, 55-80. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01499-6
- Yannopoulos, S., Giannopoulou, I. et Kaiafa-Saropoulou, M. (2019). Investigation of the current situation and prospects for the development of rainwater harvesting as a tool to confront water scarcity worldwide. Water, 11(10), 2168. https://doi.org/10.3390/w11102168