L'économie circulaire, élément clé d'une société et d'une économie à zéro émission

L'expression "cradle to grave", en français "du berceau à la tombe", décrit le modèle linéaire dominant aujourd'hui, ancré dans une économie du "take-make-waste". Dans l'industrie de la construction et l'environnement bâti, ce modèle de pensée et d'économie linéaire se traduit par des chaînes et des processus traditionnels de distribution, dans lesquels les matières premières sont extraites des cycles naturels, transformées en produits de construction, incorporées et utilisées dans les bâtiments, puis jetées dans des déchetteries après utilisation. Les acteurs du secteur de la construction suivent une approche linéaire des processus, de la planification à la construction jusqu'à l'élimination à la fin du cycle de vie. Cette approche linéaire a des répercussions importantes sur l'environnement, se manifestant par un gaspillage des ressources, une pollution de l'environnement due à l'extraction et à la production ainsi qu'une proportion plus élevée de déchets ou un recyclage limité. Dans une économie linéaire, on accorde peu d'importance à la réutilisation et au recyclage. Le défi consiste à transformer les modèles linéaires établis et à se concentrer plutôt sur une économie circulaire. Il s'agit d’un défi considérable dans un contexte où le secteur de la construction est globalement responsable de 50 % de la consommation de matières premières et d'au moins 40 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre. ¹

Selon l'OFEV, la Suisse, pays pauvre en matières premières, poursuit depuis les années 1980 des approches d'économie circulaire. Elle est parvenue au moins à boucler partiellement certains cycles. En 2018, sur 17,5 millions de tonnes de matériaux de démolition tels que béton, gravier, sable, asphalte et maçonnerie, près de 12 millions de tonnes ont été recyclées. Plus de 5 millions de tonnes, notamment les déchets de démolition mixtes, ne sont toujours pas recyclées. ² Le processus d'innovation du secteur de la construction est en cours. Cependant, le passage de la linéarité à la circularité nécessite un changement fondamental dans l'approche de la conception, de la construction et de l'utilisation des bâtiments. C'est pourquoi la mise en œuvre de principes circulaires dans les flux de matériaux, les processus et les modèles de collaboration et donc l'économie circulaire, n'ont pas encore réellement eu lieu.

Le terme "économie circulaire", en anglais "Circular Economy (CE)", est issu de l'économie. Selon la fondation Ellen MacArthur, l'économie circulaire repose sur trois principes définis par le design : la prévention des déchets et de la pollution, le recyclage des produits et des matériaux (à leur valeur maximale) et la régénération de la nature.

L'objectif de travailler dans des cycles de matières fermés, intelligemment planifiés et soigneusement conçus est au cœur du Green Deal de l'Union européenne depuis 2019, parallèlement à l'objectif global de faire de l'Europe le premier continent climatiquement neutre d'ici 2050. Les mesures politiques et les investissements réalisés dans le cadre du Green Deal visent à encourager et à soutenir la transition vers une économie circulaire. Cette démarche démontre de manière éloquente le caractère indispensable de l'économie circulaire pour relever les défis de la protection du climat et de l'environnement.

Notre environnement aménagé - principalement les bâtiments, les routes et les infrastructures - consomme chaque année près de la moitié des matières premières extraites dans le monde et contribue considérablement aux émissions de gaz à effet de serre. Comme la majeure partie de la population mondiale s'installera dans les villes au cours des prochaines décennies, la superficie du parc immobilier mondial va doubler d'ici 2060. ⁴ Entre 2020 et 2060, on estime qu'environ 241 milliards de mètres carrés de bâtiments supplémentaires viendront s'ajouter au parc immobilier mondial existant.
⁵ Selon les prévisions actuelles, l'équivalent de la ville de Paris sera construit chaque semaine dans le monde d'ici 2060. ⁵ La consommation de matériaux et de produits sera énorme. ⁶ La mise en œuvre de processus de planification et de construction circulaires et l'établissement d'une économie circulaire semblent être la seule voie vers un monde en construction respectueux du climat.

Dans un monde où la durabilité et l'économie circulaire sont des priorités absolues, l'industrie de la construction va connaître un changement révolutionnaire. Au cours de cette période future, le secteur aura évolué depuis une pratique linéaire et gaspilleuse de ressources pour devenir un pionnier dans la mise en œuvre de cycles fermés. Le moment est venu où des outils basés sur des références permettent aux acheteurs de poser les jalons d'un processus circulaire à un stade précoce et d'utiliser des principes et des matériaux en circuit fermé. Les matériaux ne sont plus considérés comme des produits jetables, mais comme des ressources précieuses maintenues dans un cycle continu.

La décision, concernant les matériaux et produits de construction définitifs, est ensuite prise directement dans le jumeau numérique, sur la base de simulations. Les jumeaux numériques deviennent partie intégrante de tout projet de construction. Ils surveillent l'ensemble du cycle de vie d'un bâtiment, de la planification au démantèlement en passant par l'utilisation. Ils servent de base à l'analyse et à l'optimisation des coûts, à la prise en compte du cycle de vie (y compris l'énergie grise, l'énergie d'exploitation et les émissions de gaz à effet de serre) ainsi qu'à l'efficacité des ressources. Ils mettent ces aspects en adéquation avec les mesures de construction proposées.

Il est ainsi possible de réaliser une intégration verticale et horizontale continue de l'ensemble de la chaîne de valeur, et chaque étape est systématiquement axée sur les besoins de l'étape suivante. L'objectif du projet et le projet circulaire sont toujours au centre de l'attention. Le savoir-faire des entrepreneurs et des fabricants est indispensable dans le processus de planification et garantit que les coûts, la qualité et la mise en œuvre des mesures de réduction des émissions de CO2 soient atteints tout au long du processus. Les intervenants considèrent qu'il est naturel et avantageux d'agir en équipes, la pensée en silo appartient au passé et de nouvelles formes de collaboration suscitent des motivations communes. Une gestion intelligente de l'information et des technologies innovantes augmentent la productivité et soutiennent un déroulement transparent des projets.

Lors de la phase de planification, une attention particulière sera accordée au choix de matériaux renouvelables et recyclés, de produits durables et de matériaux de construction d'une seule sorte. L'ingénierie intelligente permet de prévoir uniquement les ressources nécessaires ou, en d'autres termes, d'en prévoir le moins possible pour la prestation en question. Les algorithmes et les banques de données aident à étudier les interactions entre les différents matériaux, produits et composants. La recherche de matériaux appropriés est facilitée par des bases de données de matériaux et des plateformes. L'intégration de tous les matériaux et produits de construction est planifiée de manière qu'ils puissent être triés à la fin du cycle de vie du bâtiment. Cela permet un démantèlement exempt de substances nocives en préservant la valeur du bâtiment.

La circularité des biens immatériels tels que, les étapes des processus, les méthodes de construction, les concepts et les solutions de systèmes conduira à une large standardisation. En utilisant les effets de répétition et en établissant un mode de pensée modulaire, de nouveaux processus de construction intelligents, sûrs et partiellement automatisés pourront être instaurés. La construction modulaire et les designs adaptables permettent de réorganiser facilement les espaces et les structures, prolongeant considérablement la durée de vie des bâtiments. Les bâtiments du futur seront ainsi à la fois modulables et adaptables. Ils seront conçus de manière à pouvoir réagir à l'évolution des besoins. Pour ce faire, les réglementations nécessaires en matière d'aménagement du territoire seront également adaptées.

Lors de la remise d'un bâtiment au client, le passeport des matériaux établi lors de la phase de planification et de construction sera fourni en même temps que le jumeau numérique. Celui-ci sert d'inventaire numérique de tous les matériaux, éléments de construction, composants et produits utilisés, y compris des informations détaillées sur les quantités, les qualités, les dimensions et les positions des matériaux. Le passeport des matériaux est tenu à jour pendant l'exploitation, soutenue par des énergies renouvelables, créant ainsi une valeur ajoutée qui présente également des avantages en termes de valeur patrimoniale et de production de déchets.

Ce scénario d'avenir encourage en outre l'économie circulaire à adopter des approches innovantes et de nouveaux modèles commerciaux. Les start-ups et les entreprises travaillent ensemble au développement de processus et de technologies de construction durables et circulaires. L'ensemble de la chaîne de valeur est caractérisé par des méthodes de collaboration et des modèles de développement intégratifs. Le terme "intégratif" ne signifie pas "être aimable envers l'autre", mais se traduit par de l'agilité, de la transparence et une profonde confiance dans la performance et la compétitivité mutuelles - celles-ci sont requises, mais aussi exigées. Les entreprises de construction se rendront compte que la mise en œuvre de procédures d'économie circulaire est non seulement plus respectueuse de l'environnement, mais aussi plus avantageuse sur le plan économique et renforce leur position compétitive sur le marché. En minimisant les déchets et en réutilisant les matériaux, elles améliorent leurs marges de bénéfices et réduisent leur empreinte écologique. En d'autres termes : Dans ce scénario d'avenir, la croissance est de plus en plus dissociée de l'extraction des ressources par des circuits fermés pour les composants techniques et l'utilisation croissante de matériaux recyclables durables. Cela contribue à réduire l'extraction des ressources et donc l'impact sur le climat.

Sur le plan de la rentabilité et de l'efficacité, l'offre de l'économie circulaire sera également d'une grande valeur pour le client. Les processus circulaires démontrent depuis longtemps qu'ils permettent de générer une hausse de la productivité sous la forme d'économies sur les coûts du cycle de vie, en réduisant le besoin de nouveaux matériaux, en diminuant les frais de recyclage et en prolongeant la durée de vie des bâtiments.

Non seulement les matériaux, les produits et les bâtiments seront maintenus en circulation, mais les informations, les connaissances et les bonnes pratiques seront intégrées et réutilisées. Le flux continu d'informations - de la production à la réutilisation ou à l'élimination - sera d'une importance cruciale. De nouveaux modèles de propriété, d'entretien, de gestion, de contrats et d'incitations tout au long du cycle de vie aboutissent à des solutions permettant de vendre non pas un produit, mais son utilisation et les performances qui y sont associées. Autrement dit, le comportement des consommateurs va changer et il ne sera plus nécessaire de posséder les produits pour pouvoir les utiliser. Des modèles commerciaux innovants tels que "Product as a Service" ou "Material as a Service" répondront à cette nouvelle prise de conscience et attireront les clients avec un mode de pensée à long terme et plus durable, en offrant de nouvelles façons de faire des affaires. C'est ainsi que la transition de la linéarité vers la circularité sera accomplie.

Comme le montre l'image ci-dessous, l'industrie de la construction contribuera activement à l'adaptation et à l'atténuation du changement climatique. Le secteur de la construction et de l'immobilier peut réduire considérablement son impact sur l'environnement en instaurant des cycles de vie circulaires pour les matériaux et en étant efficace dans l'utilisation des ressources. Pour maximiser la valeur d'une économie circulaire, plusieurs facteurs sont nécessaires, qui peuvent être regroupés en trois catégories : design, information et collaboration ⁷. Le design garantit la mise en œuvre efficace et effective d'étapes clés du processus ultérieur, telles que le démontage (Design for Disassembly) ou le remontage (Design for Reassembly), ainsi que la flexibilité future de l’utilisation. L'information assure la transparence et soutient les processus de décision et de traitement sur des questions telles que le coût du cycle de vie et l'empreinte carbone, l'efficacité et l'efficience des ressources, la propriété, la garantie et la traçabilité. La collaboration conduit à une plus grande transparence, à l'innovation, à de nouveaux modèles de contrats et à la création de nouveaux modèles d'entreprise axés sur le long terme plutôt que sur le court terme.

La complexité et la diversité des défis liés à la mise en œuvre de modèles d'économie circulaire dans le secteur de la construction et du point de vue sociopolitique sont décevantes. L'expérience actuelle montre qu'une transition réussie vers des pratiques circulaires ne sera possible qu'avec certaines interventions ciblées. Une mesure décisive sera l'adoption de lois et de règlements encourageant la longévité des bâtiments ou introduisant de véritables prix ou primes pour la réduction des émissions de CO2. Actuellement, en Suisse, la protection de l'environnement, la lutte contre le changement climatique et l'économie circulaire sont abordées au niveau politique par un ensemble complexe de lois, d'ordonnances, d'initiatives et de programmes qui, bien que contenant encore des contradictions, permettront, nous l'espérons, suffisamment d'innovation pour créer les conditions cadres nécessaires à un avenir plus durable et plus circulaire.

Des exemples concrets et des projets pilotes issus de l'économie montrent déjà quelques pistes possibles vers plus de circularité. Les innovations ne suivant pas la norme, mais s'en écartant, sont nécessaires pour mettre en place de nouvelles approches, comme l'utilisation de matériaux RC dans les projets ou les méthodes de construction 4.0 liées à l'impression 3D, à la préfabrication robotisée ou à la planification générative. Cependant, les incitations à réutiliser les ressources après leur première utilisation font souvent défaut, ce qui entraîne encore une prédominance du modèle linéaire. Les processus de réutilisation actuels ainsi que les méthodes et technologies de recyclage sont souvent plus coûteux et plus longs que l'utilisation de nouveaux matériaux et produits. De plus, les modèles de développement linéaires établis depuis longtemps ne sont pas axés sur l'intégration de la chaîne de valeur, rendant impossible une prise de décision et la promotion de pratiques circulaires.

C'est précisément en introduisant des modèles de développement intégrés que les maîtres d'ouvrage et les développeurs pourront mettre en place des mesures encore manquantes aujourd'hui dans les chaînes de valeur circulaire de l'industrie immobilière et de la construction et ainsi développer les modèles commerciaux nécessaires à cet effet. En visant une mise en place complète et cohérente de l'économie circulaire, nous sommes à la veille d'un changement de modèle radical nécessaire dans le secteur de l'immobilier et de la construction. La condition requise minimale est le changement de mentalité. Cette exigence minimale signifie une véritable innovation dans tous les projets en cours, au lieu de se contenter de projets pilotes de marketing. Une réflexion et une action responsables à l'égard des matériaux, des produits et des éléments de construction, visant une approche globale, adaptée au contexte et durable, permettent également d'augmenter la productivité - même s'il n'est pas évident que ce potentiel puisse être exploité dès aujourd'hui. Il est donc d'autant plus important de trouver le bon équilibre dans un projet, ici et maintenant, dans le cadre d'un processus conscient et en concertation avec les clients. Le principe "tâche, responsabilité et compétence réunies en un seul endroit" permettra de faire évoluer les choses et d'accélérer le changement de paradigme.

L'avenir de l'industrie de la construction à l'ère de l'économie circulaire se caractérise par des pratiques durables, une utilisation efficace des ressources et une innovation systémique. Il appartient à chaque intervenant du secteur de relever ce défi pour construire un monde meilleur. Le groupe Halter a décidé de jouer un rôle de pionnier dans ce domaine. Toutes les entreprises sont liées par la même idée principale : soutenir l'objectif de durabilité net zéro dans tous leurs projets en établissant une économie circulaire. Au centre de la mise en œuvre de cette idée phare se trouve l'approche interdisciplinaire et intégrée du modèle de développement Design-Build avec deux éléments clés : les groupes partenaires et la gestion de l'information. De cette manière, le groupe Halter contribuera activement au changement circulaire. Au bénéfice de l'environnement et des générations futures.

1. «Kreislaufgerechtes Bauen und Kreislaufwirtschaft», Dirk E. Hebel, Felix Heisel, Verlag Birkhäuser, 2022
2. Office fédéral de l' environment OFEV – Qu’est-ce que l’économie circulaire ?
3. Illustration: «Kreislaufgerechtes Bauen und Kreislaufwirtschaft», Dirk E. Hebel, Felix Heisel, Verlag Birkhäuser, 2022
4. Bill and Melinda Gates Foundation
5. Ellen MacArthur Foundation – “Reimagining our buildings and spaces for a circular economy”
6. Si l'on considère l'ensemble du cycle de vie d'un bâtiment, le secteur de la construction de l'UE est responsable de la moitié de tous les matériaux extraits, de la moitié de la consommation totale d'énergie, d'un tiers de la consommation d'eau, d'un tiers de la production de déchets et d'un tiers des émissions de CO2. «Achieving EU’s climate goals through circular construction» #CEstakeholder EU – European Circular Economy Stakeholder Platform
7. Circular business Models for the Built Environment, ARUP, BAM und CE100