Auteurs : Danaé Bataillard & Romain Bosson
On pense souvent que la performance environnementale se traduit systématiquement par une augmentation des coûts. Le travail mené avec Membratec raconte une autre histoire.
À travers une analyse de cycle de vie comparative, nous avons non seulement confirmé l’avantage environnemental du procédé de traitement de l’eau SCAP-UF par rapport à d’autres alternatives (CAP-UF et CAG), mais également mis en évidence les postes qui concentrent l’essentiel de l’empreinte environnementale et des coûts d’exploitation.
Par conséquent, les leviers d’optimisation environnementale sont aussi les leviers d’efficacité économique. Une démarche qui bouscule certaines idées reçues, et qui montre comment allier performance environnementale, maîtrise des coûts et qualité de traitement.
Comprendre où se jouent l’empreinte environnementale… et les charges
La quasi-totalité des impacts environnementaux est générée en phase d’utilisation avec deux postes prédominants :
- la quantité de charbon actif nécessaire pour atteindre les performances de traitement d’eau souhaitées ;
- la consommation électrique du procédé.
Ces deux postes sont aussi parmi les plus influents dans les coûts d’exploitation variables (OPEX).
Agir sur ces leviers permet donc de réduire simultanément l’impact par m³ d’eau traitée et une part significative des charges opérationnelles, sans compromis sur la qualité.
Ce que révèle la comparaison : SCAP-UF face aux solutions conventionnelles
Le procédé SCAP-UF (Adsorption sur charbon actif en poudre super-fin et Ultrafiltration) repose sur l’utilisation de charbon actif en poudre ultrafin. Cette granulométrie très réduite augmente la surface spécifique disponible pour l’adsorption, améliorant l’efficacité du traitement pour une même quantité de matériau. Associé à une mise en contact continue et homogène dans le réacteur, ce choix technologique permet d’exploiter plus pleinement le potentiel adsorbant du charbon.
L’évaluation comparative menée entre SCAP-UF et deux technologies de référence, l’adsorption sur charbon actif en grains (CAG) et la combinaison CAP-UF standard, met en évidence des écarts marqués de consommation de ressources, en particulier de charbon actif.
Grâce à cette efficacité accrue du charbon super fin, le procédé SCAP-UF atteint les performances de qualité souhaitées avec des doses nettement plus faibles que les configurations conventionnelles. Cette sobriété matérielle se traduit directement par des impacts environnementaux réduits (notamment sur les émissions de gaz à effet de serre).
Le choix du charbon : un levier décisif pour l’impact et les coûts
Le premier levier d’optimisation pour les systèmes de traitement de l’eau repose sur la technologie elle-même. Le procédé SCAP-UF permet d’exploiter pleinement la capacité d’adsorption du charbon. Résultat : des doses significativement réduites pour un même niveau de performance, ce qui se traduit mécaniquement par moins d’émissions et moins de charges variables liées à l’achat, au transport et à la gestion du charbon actif.
Le second levier, complémentaire, concerne le choix du charbon actif. Tous les produits ne se valent pas. En effet, selon la matière première (biomasse, houille, co-produits agricoles) et les procédés d’activation, l’empreinte carbone et l’efficacité d’adsorption peuvent varier fortement. Ce n’est donc pas le prix au kilo qui importe, mais bien le coût total et l’impact environnemental ramenés au m³ d’eau traitée.
C’est dans cette logique qu’a été conçu le guide d’achat du charbon actif : une démarche structurée pour aider les acheteurs à :
- définir les besoins réels au regard des objectifs de traitement
- tester les performances des différents charbons sur eau,
- interroger les fournisseurs avec des critères comparables,
- et enfin, évaluer chaque option selon son efficacité environnementale et économique combinée
Cette approche permet de sortir d’une logique purement prix, pour construire des relations fournisseurs alignées avec les objectifs de durabilité, tout en renforçant la maîtrise des coûts.
De l’analyse à l’action : un outil pour objectiver les arbitrages
Pour rendre cette approche opérationnelle, un outil de quantification a été développé. Il permet, à partir des données issues des tests (dose de charbon, type de charbon, prix unitaire, contexte énergétique), de calculer en parallèle :
- l’empreinte environnementale par m³ d’eau traitée,
- et le coût total par m³.
Cette visualisation conjointe rend la comparaison immédiate. Elle montre que, dans de nombreux cas, les scénarios les plus sobres sont aussi les plus compétitifs.
Ramener tous les paramètres à l’unité fonctionnelle pertinente – ici, le m³ d’eau traitée – permet d’objectiver les arbitrages, sans dissocier performance technique, environnementale et économique.
L’énergie, un levier à double effet
Juste après le charbon actif, l’énergie constitue le second poste d’impact environnemental du traitement de l’eau. Dans un contexte comme la Suisse, où l’électricité est majoritairement bas carbone, son poids relatif dans l’empreinte reste modéré, mais non négligeable.
Membratec ne maîtrise pas directement ce levier : la consommation énergétique dépend fortement du contexte d’exploitation – réglages des installations, mode de pilotage, qualité de l’eau et mix électrique local.
Pour autant, chaque gain d’efficacité énergétique, qu’il provienne du dimensionnement initial, de l’automatisation ou du suivi en exploitation, contribue à réduire simultanément les émissions et les coûts d’exploitation. Même lorsque l’empreinte carbone de l’électricité est faible, l’énergie non consommée reste un bénéfice économique immédiat – pour l’exploitant comme pour le client final.
Au-delà d’un cas, une méthode généralisable
Le cas Membratec illustre une démarche transposable à d’autres secteurs et technologies. Une approche qui repose sur quatre piliers :
- Cibler les postes à fort impact et à fort levier (ici : charbon actif et énergie).
- Structurer les critères d’achat autour de l’impact environnemental réel et de la performance attendue.
- Outiller la décision avec des outils qui permettent de comparer impact et coût sur une même base.
- Installer des boucles d’apprentissage via des tests sur site, un dialogue continu avec les fournisseurs et une capitalisation des retours d’expérience.
Cette méthode permet de sortir d’une opposition entre durabilité et performance économique, en montrant que les deux peuvent converger si l’analyse est menée avec rigueur, et si les décisions sont prises sur la base de données solides.
Conclusion
L’analyse de cycle de vie menée avec Membratec montre comment une démarche environnementale structurée peut devenir un véritable outil de pilotage opérationnel. Loin de se limiter à un diagnostic, elle a permis d’identifier des leviers concrets d’optimisation :
- d’une part, une réduction directe des impacts environnementaux grâce à une technologie plus sobre en charbon actif,
- d’autre part, une amélioration du coût global de traitement via un choix raisonné des produits utilisés, appuyé par un guide et un outil de quantification.
En croisant analyse environnementale, performance technique et maîtrise des charges, cette approche ouvre la voie à des décisions mieux informées — à la fois plus durables et plus robustes économiquement — pour les exploitants comme pour les donneurs d’ordre.
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