Claudio Beretta
Haute école des sciences appliquées de Zurich (ZHAW)
Le projet « Food Chain Model » vise à établir un modèle de flux massique et de bilan écologique pour les chaînes de valeur alimentaires. Ce modèle doit permettre de déterminer et prioriser plus efficacement et plus précisément des mesures pour éviter le gaspillage alimentaire et rendre les chaînes de valeur plus efficaces.
Lors du développement d'un modèle d'évaluation de l'impact environnemental de différentes méthodes de production, l'accent a été mis sur l'analyse du chocolat utilisant la pulpe de cacao comme substitut au sucre. Le modèle comprend cinq boîtes à outils, allant de l'analyse de scénarios aux pertes alimentaires et aux impacts environnementaux. Une comparaison avec le chocolat traditionnel a constitué une partie centrale de l'étude.
Le produit principal de ce projet comprend cinq modules (boîtes à outils) qui forment ensemble le Sustainable Food Chain Model (FCM) et permettent de modéliser les effets environnementaux de chaînes de valeur entières. Il est ainsi possible de modéliser des scénarios de chaînes de valeur (CSV) avec leurs effets sur l'environnement.
La première boîte à outils "Scénarios" comprend une analyse des flux de masse et d'énergie depuis la production agricole jusqu'au ménage ou au restaurant où les aliments sont consommés, en passant par toutes les étapes de la CES. Chaque étape de la CES est caractérisée par des processus (p. ex. récolte, stockage). Des pertes de denrées alimentaires (p. ex. 5% de pertes de récoltes comestibles) ainsi que des processus ayant un impact sur l'environnement (p. ex. 2kg de diesel consommés par kg de récolte) sont attribués aux processus. Cette boîte à outils est appelée "scénarios", car plusieurs scénarios peuvent être modélisés à partir de chaque CES. Il est ainsi possible d'estimer l'effet de modifications de paramètres (par ex. le mix d'électricité utilisé) sur l'environnement. Le modèle permet de désigner et d'agencer librement les étapes du CCM afin de pouvoir représenter différents cas de figure (p. ex. une ou plusieurs étapes de transformation). Le parcours des aliments peut se ramifier, par exemple si une partie des aliments issus de la transformation est livrée au commerce de détail et le reste aux entreprises de restauration. La figure 1 montre, à titre d'exemple, l'analyse du flux de masse du chocolat avec trois étapes de transformation et une ramification vers le commerce de détail et la restauration.
La deuxième boîte à outils "Causes" contient une liste de causes auxquelles les pertes de denrées alimentaires peuvent être attribuées. Dans ce modèle, les pertes de denrées alimentaires ne sont pas classées de manière statique comme évitables ou inévitables, mais les causes des pertes de denrées alimentaires sont réparties de manière flexible entre évitables et inévitables en fonction de la question posée. Ainsi, les modélisations sont compatibles avec différentes définitions.
Dans la troisième boîte à outils "Impact sur l'environnement", les processus pertinents pour l'environnement sont reliés à des ensembles de données provenant de bases de données d'écobilans et pondérés par des facteurs. Il est ainsi possible de combiner et d'harmoniser des données provenant de différentes bases de données ainsi que des données primaires et bibliographiques.
Dans deux autres boîtes à outils, il est possible de créer des ensembles appropriés de méthodes d'évaluation environnementale pour répondre à des questions spécifiques et d'établir une liste de sources. Ainsi, toutes les données saisies peuvent être reliées à des sources et commentées individuellement.
Au stade actuel de son développement, le FCM peut modéliser des CES entiers. En modifiant certains paramètres, il est possible de créer des scénarios et de les comparer. Les comparaisons peuvent se focaliser sur n'importe quel aspect des CES, par exemple sur les quantités de pertes alimentaires par étape du CES, par processus ou par cause et ventilées en évitables et inévitables. De même, il est possible de comparer les effets environnementaux des processus, des produits finaux, des pertes de denrées alimentaires ou des scénarios entiers, par exemple le scénario de référence "production fromagère avec affouragement du petit-lait" avec le scénario alternatif "production fromagère avec valorisation du petit-lait en isolat de protéines de petit-lait et en poudre de lactose".
Les résultats permettent de déduire des mesures fructueuses afin d'économiser des charges environnementales dans les trois champs d'action suivants :
L'intégration d'autres fonctionnalités dans le FCM dans des projets ultérieurs doit permettre la modélisation de paniers d'achat et de CMS couplés, l'utilisation de l'outil via des interfaces utilisateur spécifiques aux groupes cibles ainsi que la collaboration constructive de différents acteurs grâce à des environnements utilisateur avec des droits d'utilisateur spécifiques.
Un grand merci à Ursina Krähenmann et Anian Schreiber pour leur soutien consultatif du projet ainsi qu'à Erich Zbinden, Davide Stallone et Nadina Müller pour leur grand engagement dans le projet.
Ce texte a été traduit avec DeepL
Dans le cadre du programme Food 4.0, les Académies suisses des sciences accompagnent, sous l’égide de l’Académie suisse des sciences techniques SATW, des idées de projets innovants qui n’en sont encore qu’à leurs débuts. L’aide accordée est avant tout destinée aux projets offrant des perspectives nouvelles d’évolution pour le système alimentaire suisse. Les projets sélectionnés cette année apportent une contribution majeure aux principaux enjeux, et cela dans les domaines du gaspillage alimentaire, de la durabilité et de la santé.
