Analyser le cycle de vie d’un billet de banque

Étudiez l’effet écologique d’objets du quotidien en analysant le cycle de vie d’un produit universel : l’argent.

Vue d’ensemble

Le passage du papier au polymère pour les billets de la Banque du Canada illustre bien une décision concernant un produit qui a nécessité une analyse du cycle de vie. Les élèves se serviront de l’exemple des billets de banque pour explorer, en profondeur, les étapes du cycle de vie d’un produit afin de déterminer les effets écologiques, sociaux et économiques de sa fabrication, de son utilisation et de son élimination. Ensuite, ils feront une recherche sur un produit de leur choix à l’aide du même processus d’analyse, en tenant compte de l’impact de cet objet à chaque étape de son cycle de vie, comme la fabrication et l’utilisation.

Concept

La réflexion sur le cycle de vie prend en considération l’incidence globale de ce que nous produisons en tant que société, ainsi que les gains d’efficience et les options plus écologiques.

Durée

Environ 60 minutes pour la leçon, plus le temps accordé pour le travail de recherche

Niveaux scolaires

De la 5^e à la 10^e année, ou du 3^e cycle du primaire à la 4^e année du secondaire

Domaines d’apprentissage

Géographie

• effets écologiques, sociaux et économiques de la consommation
• incidences à long terme sur l’environnement de l’utilisation humaine des ressources et de l’énergie
• rôle et effets des technologies sur la consommation d’énergie
• efficacité énergétique et conservation de l’énergie

Sciences et technologies

• effets immédiats et à long terme de l’utilisation de l’énergie et des ressources naturelles sur l’environnement
• effets écologiques d’un produit et des ressources nécessaires tout au long de son cycle de vie
• efficacité, transformation et conservation de l’énergie et des ressources

Objectifs d’apprentissage

Les élèves seront appelés à :

• s’informer sur les effets écologiques, sociaux et économiques du cycle de vie de produits courants
• développer leur capacité à réfléchir aux systèmes afin de mieux comprendre les relations entre la consommation humaine et l’environnement
• faire une recherche pour effectuer une analyse du cycle de vie et présenter les résultats à la classe
• évaluer l’incidence de choix plus écologiques

Matériel

Fournitures scolaires et technologies nécessaires

• Imprimante et papier
• Stylos ou crayons
• Tableau blanc ou tableau à feuilles mobiles et marqueurs
• Projecteur ou écran connecté à un ordinateur (facultatif)
• Appareils permettant d’accéder à Internet

Feuilles de travail

Téléchargez ces ressources et imprimez-les sur des feuilles ordinaires :

• Feuille de travail « Cycle de vie de _____ » – deux copies par élève
• Diagramme « Cycle de vie d’un billet de banque en polymère » – imprimer ou afficher pour le regarder en groupe

1^re activité : Le cycle de vie des billets de banque

Les élèves compareront les billets de banque en papier et en polymère. Ils découvriront ensuite les étapes du cycle de vie des billets en polymère et mèneront une analyse du cycle de vie de ce produit.

Durée

30 minutes

1.1 Discussion préliminaire : examen de billets – papier ou polymère?

Commencez par demander aux élèves de penser aux derniers achats qu’ils ont faits. Quels genres de questions se posent-ils lorsqu’ils achètent quelque chose? Quand quelques personnes auront répondu et que vous en aurez discuté, demandez aux élèves s’ils se sont déjà posé des questions sur les effets écologiques d’un produit. Faites ensuite un survol de la leçon. Les élèves apprendront quels sont les effets écologiques, sociaux et économiques de produits du quotidien. Ils réfléchiront aussi à des moyens pour que ces objets nécessitent moins d’énergie et de ressources.

Expliquez qu’une analyse du cycle de vie, ou ACV, s’intéresse à un produit de sa création jusqu’à son élimination. C’est un peu comme le cycle de vie d’un organisme vivant, qui va de sa naissance jusqu’à sa mort. Une ACV examine l’impact d’un produit aux différentes étapes de son existence.

Donnez l’exemple d’un billet de banque pour présenter le processus d’ACV. Expliquez qu’environ 1,5 milliard de billets canadiens sont en circulation à l’heure actuelle. Puisque presque tout le monde utilise des billets de banque, c’est un excellent exemple de produit courant à étudier.

Si vous avez le temps, vous pouvez montrer un exemple de billet actuel en polymère et d’ancien billet en papier à l’aide d’un écran et d’un projecteur. Laissez les élèves observer les deux côtés des billets, puis divisez la classe en paires ou en petits groupes pour qu’ils puissent discuter des deux types de billets (polymère et papier). Demandez-leur de réfléchir aux avantages et aux désavantages de chaque matériau; ils peuvent prendre des notes s’ils le souhaitent.

Au besoin, donnez des exemples de points de vue et de sujets à prendre en considération :

• Quelles sont les conséquences écologiques de la production de billets à partir de papier et de polymère?
• Est-ce que les personnes handicapées peuvent facilement utiliser les billets en papier et en polymère?
• Comment est-ce que les billets en papier et en polymère sont distribués par les banques et les guichets automatiques?
• Quelle est la durée de vie des billets en papier et en polymère?

Après quelques minutes, réunissez les élèves et demandez aux petits groupes de résumer leur discussion. Inscrivez les points mentionnés au tableau.

1.2 Étapes d’une analyse du cycle de vie

Expliquez aux élèves qu’ils étudieront de plus près l’exemple des billets de banque en polymère pour mieux comprendre comment un produit est fabriqué et son impact global tout au long de son cycle de vie. La Banque du Canada a effectué une ACV afin de déterminer si les billets en polymère étaient un meilleur choix que les billets en papier utilisés auparavant. D’autres entreprises et organisations procèdent régulièrement à des ACV dans le but de rendre leurs produits plus efficients et souvent pour se conformer à la réglementation environnementale, notamment celle concernant le recyclage responsable.

Demandez aux élèves d’essayer de deviner les six grandes étapes d’une ACV. Consultez le diagramme ci-dessous pour confirmer les bonnes réponses et donner des indices. Vous pouvez le dessiner sur un tableau blanc pour aider les élèves à réfléchir aux étapes manquantes ou simplement l’afficher à l’écran quand ils auront fini de répondre.

Ensuite, lisez à haute voix l’information suivante :

En 1988, l’Australie est devenue le premier pays à mettre en circulation des billets de banque en polymère. Depuis, plus de deux douzaines de pays sont aussi passés au polymère, dont le Canada en 2011. Ce matériau permet à la Banque du Canada d’incorporer de nouveaux éléments de sécurité à ses billets et les rend plus difficiles à contrefaire. En effet, pour récréer une base de polymère, qu’on appelle le support d’impression, il faut des compétences techniques très spécialisées et des capacités manufacturières.

1.3 Questions sur l’analyse du cycle de vie

Distribuez la feuille de travail « Cycle de vie de ____ ». Demandez aux élèves de former des petits groupes et de rédiger des questions sur les différentes étapes du cycle de vie des billets de banque en polymère.

Exemples :

• Dans la case Fabrication, ils pourraient écrire « Où le polymère est-il fabriqué? »
• Sous Utilisation, ils pourraient demander « Comment les billets changent-ils de main durant leur cycle de vie? » ou « Quels billets sont les plus utilisés? ».

Demandez à toute la classe ou aux petits groupes s’ils ont trouvé des questions logiques ou des idées. Encouragez les élèves à prendre des notes durant leur discussion.

Regroupez tous les élèves et inscrivez leurs questions sur le tableau blanc. Passez en revue ces questions après avoir regardé la vidéo ci-dessous.

1.4 Le cycle de vie des billets de banque en polymère

Regardez la courte vidéo intitulée Le cycle de vie d’un billet de banque en polymère. Vérifiez si elle répond à certaines des questions posées par les élèves.

Ensuite, consultez l’annexe ou le diagramme suivant :

Posez les questions suivantes :

• D’après vous, quelles étapes du cycle de vie d’un billet de banque utilisent le plus d’énergie? Quelles étapes en utilisent le moins?
• D’après vous, quels types d’activités (comme le transport et l’utilisation d’électricité) nécessitent de l’énergie et des ressources naturelles?
• Quels autres effets est-ce que l’ACV pourrait prendre en compte aux dernières étapes du cycle de vie des billets de banque? C’est ce qu’on appelle les effets en aval.

Indiquez que l’utilisation est l’étape la plus énergivore du cycle de vie des billets. Il est difficile d’estimer la distance parcourue par les billets de banque, mais on peut avoir une idée de l’électricité consommée par les guichets automatiques. Cette électricité représente une grosse partie des émissions totales d’un billet.

1.5 Autres effets et mesures

Une ACV s’intéresse à l’effet d’un produit sur la terre, l’eau, l’énergie, l’environnement et le travail. Si le temps le permet, les élèves de niveau plus élevé pourraient explorer d’autres catégories qu’une ACV prendrait normalement en considération, comme :

• L’épuisement des combustibles fossiles, des métaux ou des minéraux – soit la quantité de ces matières nécessaires par rapport aux réserves mondiales et à la disponibilité
• L’utilisation de l’eau – l’eau nécessaire pour la transformation, par exemple pour le chauffage et le refroidissement des machines et des usines, la séparation des minéraux et des produits chimiques, et le nettoyage et le refroidissement des composantes
• Les effets des changements climatiques sur la santé humaine et les écosystèmes naturels – par exemple, l’incidence du niveau des émissions de gaz à effet de serre (ou les équivalents CO2) sur les étapes de la vie et les effets subséquents possibles sur les changements climatiques, comme la perte des habitats, les chaleurs extrêmes ou les inondations
• La formation de particules – les gaz et les liquides créés durant les procédés industriels qui pourraient avoir une incidence sur l’environnement, comme l’acidification et la formation de smog
• La toxicité pour l’être humain – le niveau de toxicité ou les effets sanitaires des métaux et des produits chimiques utilisés au moment de la fabrication et de l’élimination, par exemple la migration de ces toxines dans le sol, les eaux souterraines ou les réseaux d’approvisionnement en eau qui cause l’eutrophisation, soit un apport excessif en nutriments dans les milieux aquatiques
• L’occupation des terres agricoles – l’utilisation des terres à des fins humaines, que ce soit pour l’agriculture, l’élevage, l’industrie forestière ou la construction

2^e activité : Recherche sur le cycle de vie d’un autre produit

Les élèves se serviront des connaissances acquises et des questions qu’ils ont rédigées pour effectuer une analyse du cycle de vie d’un produit de leur choix.

Durée

15 minutes pour les instructions, plus le temps accordé pour le travail de recherche

2.1 Étapes du cycle qui consomment de l’énergie et des ressources

Pour faire un rappel des différentes étapes du cycle de vie d’un produit qui consomment de l’énergie et des ressources, posez aux élèves des questions sur les trois produits suivants. Peuvent-ils deviner quelle est l’étape qui exige le plus d’énergie et de ressources? Donnez les réponses après avoir discuté de chaque produit.

• Quelle étape du cycle de vie d’un téléphone cellulaire exige le plus de ressources? Réponse : L’utilisation – les cellulaires et d’autres appareils électroniques courants utilisent beaucoup d’électricité. Ils sont souvent branchés en permanence, même quand on n’en a pas besoin.
• Quelle étape du cycle de vie d’un chandail exige le plus de ressources? Réponse : L’utilisation – il faut beaucoup d’eau, d’énergie et de détergents pour laver et sécher les vêtements.
• Quelle étape du cycle de vie d’un marteau exige le plus de ressources? Réponse : La fabrication – il faut beaucoup d’énergie et de ressources pour affiner, fondre et façonner le métal. L’utilisation et la distribution de cet objet et de beaucoup d’autres produits en métal nécessitent bien moins d’énergie que leur fabrication.

Résumez les grands principes d’une ACV en posant les questions suivantes :

• Quelles sont certaines des difficultés qu’on peut rencontrer quand on fait une ACV? (Par exemple, certaines normes peuvent être difficiles à mesurer; il est coûteux d’analyser chaque étape et de suivre adéquatement les chaînes d’approvisionnement et l’utilisation d’autres éléments que l’énergie et les ressources.)
• Comme analyse-t-on l’utilisation des ressources liée à un produit? Par exemple, comment prend-on en compte l’impact d’une machine utilisée pour fabriquer différents produits?
• Selon vous, quels types de technologies et de solutions vertes ou à moindre impact pourraient être utilisées à différentes étapes du cycle de vie d’un produit? (Par exemple, utilisation de ressources recyclées, de moins de ressources naturelles ou d’énergie renouvelable pour la fabrication, réduction de l’emballage.)
• Quelles étapes du processus de conception aideraient à rendre les produits plus durables? (Par exemple, concevoir des produits faciles à désassembler et rendre les différentes parties faciles à réutiliser [dématérialisation], créer des objets qui durent plus longtemps [longévité].)

2.2 Création de votre propre analyse du cycle de vie

Préparez vos élèves à effectuer leur propre ACV individuellement ou en équipes de deux. Demandez-leur de choisir un produit sur lequel ils feront une recherche pour en découvrir les effets écologiques, sociaux et économiques. Ensuite, donnez-leur une nouvelle feuille de travail « Cycle de vie de ____ ». Dites-leur de penser à des questions de recherche pour chaque étape du cycle de vie de leur produit. Ces questions aideront à orienter leur recherche. Rappelez-leur que certaines de leurs questions pourraient être similaires ou identiques à celles de l’ACV d’un billet de banque.

Accordez du temps aux élèves et permettez-leur d’accéder à Internet pour effectuer une recherche sur leurs questions. Demandez-leur de prendre des notes directement sur la feuille de travail. Prévoyez du temps au prochain cours pour que les élèves puissent terminer leur ACV et présenter leurs résultats en petits groupes ou devant toute la classe.

Conclusion

Durée

15 minutes

Pour clore la leçon et vérifier que les élèves l’ont bien retenue, posez-leur les questions suivantes :

• Qu’est-ce qui rend une ACV difficile à effectuer?
• En vous basant sur ce que vous avez appris sur les ACV, quels genres de questions un consommateur averti devrait-il se poser avant d’acheter ou d’utiliser un produit?
• Comment une entreprise pourrait-elle utiliser le vocabulaire propre à une ACV pour donner l’impression qu’un produit est plus écologique qu’il ne l’est vraiment?
• Comment une entreprise pourrait-elle se servir d’une ACV pour améliorer son produit?
• Quel pouvoir avez-vous, en tant que consommateurs, pour amener les entreprises à changer leurs façons de faire et à les rendre plus écologiques?

Principaux points à retenir

• Une analyse du cycle de vie est un outil qui aide à mieux comprendre certains des effets du comportement des humains sur la nature.
• Parfois, l’option la plus écologique n’est pas la plus évidente. Étudier tout le cycle de vie d’un produit nous aide à porter un regard critique sur nos choix de consommation.
• Les diverses étapes du cycle de vie d’un produit peuvent avoir des effets écologiques, sociaux et économiques très différents.
• Se servir de données peut nous aider à prendre des décisions plus vertes qui pourraient réduire notre empreinte écologique.

Activités supplémentaires

• Organisez un débat sur les effets écologiques de l’argent physique par rapport à la monnaie électronique. Songez à des facteurs comme l’utilisation des serveurs pour conserver l’information et l’énergie utilisée par les téléphones cellulaires ou pour la fabrication des cartes de débit en plastique. Selon vous, quelle est la forme d’argent la plus écologique?
• En vous basant sur une analyse similaire, parlez avec vos élèves d’une ACV de la pièce de un cent. Quels effets écologiques, sociaux et économiques la Monnaie royale canadienne a-t-elle pu étudier quand elle a décidé de retirer cette pièce de monnaie de la circulation?
• Explorez les questions éthiques et concernant les pratiques de travail qu’une ACV pourrait faire ressortir. Quelle est la place des personnes, et surtout des travailleurs, dans la fabrication et le recyclage de différents biens?
• Proposez à votre groupe de créer une activité ou une campagne pour sensibiliser les autres élèves au cycle de vie de différents objets qui sont populaires à l’école. Vous pourrez ainsi montrer à toute l’école le réel impact écologique, social et économique de ces biens, et aider les élèves à faire des choix éclairés qui tiennent compte de leur empreinte écologique.

Annexe : Faits sur le cycle de vie des billets de banque

La Banque du Canada est responsable de presque toutes les étapes du cycle de vie des billets de banque, de la recherche et la conception jusqu’à la fabrication, la distribution, le retour, le tri et l’élimination. Elle ne s’occupe toutefois pas de l’extraction des matières premières, de la façon dont les billets sont utilisés et du lieu où ils sont utilisés.

Même si la demande de billets peut varier d’un mois à l’autre, de 200 à 240 millions de dollars en billets sont imprimés pour la Banque chaque année. C’est une valeur de presque 6 milliards de dollars au cours des 20 dernières années.

Voici quelques faits sur les billets de banque en polymère du Canada.

Matière première et fabrication

• Les entreprises qui vendent du matériel pour l’impression de produits fiduciaires sont situées partout dans le monde. Le polymère que le Canada utilise pour ses billets de banque vient d’Australie. Le matériel est envoyé à Ottawa, en Ontario, et les billets sont imprimés par la Compagnie canadienne des billets banque limitée.
• En 2020, les installations ontariennes de fabrication des billets ont utilisé différentes sources d’énergie : 57 % d’énergie nucléaire, 24 % d’hydroélectricité, 9 % d’énergie éolienne, 6 % de gaz naturel, et des biocombustibles et de l’énergie solaire pour le reste.
• Le volume d’encre utilisé varie d’une année à l’autre, selon le nombre de billets imprimés. Si nous émettons environ 200 millions de billets une année donnée, il faudra 14 000 kilogrammes d’encre pour les imprimer en relief. L’encre en relief est un des éléments de sécurité de nos billets de banque.
• Les billets en polymère sont environ 10 % plus légers que les vieux billets en papier.

Emballage

• Une fois que la Banque du Canada a vérifié la qualité des billets, elle les emballe dans du plastique et les envoie à ses centres des opérations des agences, où ils sont entreposés. Ensuite, la Banque distribue les billets aux institutions financières de tout le pays.

Utilisation quotidienne et distribution

• Les premières recherches sur les billets de banque en polymère donnaient à penser qu’ils dureraient au moins 2,5 fois plus longtemps que ceux en papier. La durée de vie des billets en polymère peut en réalité être plus de 3,5 fois plus longue, selon la fréquence d’utilisation de la coupure (les plus grosses coupures changent de main beaucoup moins souvent, alors elles durent bien plus longtemps).
• À la fin de 2020, environ 2,6 milliards de billets de banque étaient en circulation. Cela comprend toutes les coupures de la série actuelle (5, 10, 20, 50 et 100 dollars) et les vieux billets qui ne sont plus émis.
• Le billet le plus utilisé est celui de 20 dollars.
• Même si les billets en polymère exigent au départ plus d’énergie que ceux en papier (pour leur fabrication), ils utilisent au bout du compte 30 % moins d’énergie. C’est parce qu’ils ont besoin d’être remplacés moins souvent. Un tirage de billets en polymère a la même durée de vie que trois tirages de billets en papier.
• C’est étonnant, mais les billets de banque utilisent beaucoup d’énergie durant leur cycle de vie. L’étape la plus énergivore est le passage dans les guichets automatiques, qui consomment beaucoup d’électricité.
• Les billets sont d’abord distribués à l’aide de véhicules blindés et d’avions, mais ils sont ensuite déplacés par les personnes qui les utilisent. Ils peuvent ainsi parcourir de bien plus grandes distances que d’autres produits de consommation. La Banque n’est pas capable de mesurer les effets de ces mouvements.

Élimination

• Les billets de banque impropres à la circulation sont retirés de la circulation; ce sont des billets qui sont en mauvais état, c’est-à-dire déchirés ou autrement endommagés. Les succursales des institutions financières – les banques ou caisses populaires – reçoivent ces billets et les retournent à la Banque du Canada.
• La Banque déchiquette les billets en polymère en mauvais état à ses centres de traitement. Une entreprise mandatée recycle ensuite entièrement les billets en les fondant pour créer des granules qui peuvent être utilisées pour fabriquer des objets de tous les jours en plastique, comme du mobilier de jardin. Contrairement à d’autres produits du recyclage qui peuvent être retraités pour fabriquer le même objet (circuit fermé), ces granules ne peuvent pas être utilisées pour faire de nouveaux billets de banque (circuit ouvert).
• Les billets en papier ne peuvent pas être recyclés en raison de la grande quantité d’encre et de la pellicule métallique qu’ils contiennent. Les billets en papier en mauvais état sont déchiquetés et envoyés à un site d’enfouissement où ils émettent des gaz à effet de serre durant leur décomposition.