Réparabilité, cycle de vie et choix d'un objet technique
Le smartphone de Lina tombe en panne au bout de trois ans : la batterie ne tient plus la charge. Réparer ou racheter ? Pour décider, il faut savoir d'où vient l'objet, combien de temps il peut durer et ce que coûte chacun des deux choix, pour le porte-monnaie comme pour la planète. Tu vas apprendre à comparer des objets techniques avec des critères, puis à arrêter un choix justifié.
Le cycle de vie d'un objet technique
Tout objet ou système technique (OST) a une « vie » : il est imaginé, fabriqué, vendu, utilisé, puis il arrive en fin de vie. À chaque étape, il consomme de la matière et de l'énergie et peut avoir un impact sur l'environnement.
Voici ce qui se passe à chaque étape, pour un smartphone :
| Étape | Exemple d'impact possible |
|---|---|
| Conception | choix des matériaux, de la durée de vie, de la facilité de démontage |
| Fabrication | extraction de métaux, consommation d'eau et d'énergie |
| Distribution | transport (camion, bateau, avion) et emballages |
| Usage | consommation d'électricité, recharges, mises à jour |
| Fin de vie | recyclage, réemploi, ou déchet électronique |
a) Citer les grandes étapes du cycle de vie d'un objet technique, de sa conception à sa fin de vie. b) Donner un exemple d'objet et indiquer pour deux étapes son impact…
- a) Citer les grandes étapes du cycle de vie d'un objet technique, de sa conception à sa fin de vie.
- b) Donner un exemple d'objet et indiquer pour deux étapes son impact possible sur l'environnement.
L'indice de réparabilité
Depuis la loi AGEC (loi contre le gaspillage et pour l'économie circulaire, 2020), certains produits (smartphones, ordinateurs portables, téléviseurs, lave-linge…) affichent un indice de réparabilité : une note sur 10, avec un code couleur du rouge (difficile à réparer) au vert foncé (facile à réparer).
Cette note tient compte de plusieurs critères :
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la disponibilité de la documentation technique ;
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la facilité de démontage et les outils nécessaires ;
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la disponibilité des pièces détachées ;
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le prix des pièces par rapport au prix du produit neuf.
Un smartphone noté $8{,}2/10$ est donc plus facile à réparer qu'un autre noté $4{,}5/10$. Côté conception, on facilite la réparation avec des vis plutôt que de la colle, une batterie amovible, des pièces standard, un mode d'emploi de démontage accessible.
Expliquer avec vos mots ce qu'est l'indice de réparabilité affiché sur certains produits (smartphones, lave-linge, etc.) et à quoi il sert au consommateur.
Expliquer avec vos mots ce qu'est l'indice de réparabilité affiché sur certains produits (smartphones, lave-linge, etc.) et à quoi il sert au consommateur.
Deux smartphones ont un indice de réparabilité de $8{,}2/10$ et de $4{,}5/10$. a) Indiquer lequel est le plus facile à réparer. b) Citer deux éléments de conception qui…
Deux smartphones ont un indice de réparabilité de $8{,}2/10$ et de $4{,}5/10$.
- a) Indiquer lequel est le plus facile à réparer.
- b) Citer deux éléments de conception qui facilitent la réparation.
Comparer et calculer : coût, énergie, durée de vie
Pour comparer deux objets, on utilise des critères quantitatifs (calculables) et qualitatifs (à argumenter).
Le coût par année de vie
Un objet plus cher mais qui dure plus longtemps peut coûter moins cher par an :
$$\text{coût annuel} = \dfrac{\text{prix d'achat}}{\text{durée de vie en années}}$$L'énergie consommée et son coût
La puissance $P$ s'exprime en watts (W), la durée $t$ en heures (h). L'énergie est :
$$E = P \times t$$Si $P$ est en kW et $t$ en h, $E$ est en kWh. Pourquoi cette formule ? Un appareil de $1\,000$ W qui fonctionne $1$ h consomme $1$ kWh : plus il est puissant et plus il fonctionne longtemps, plus il consomme.
Le pourcentage d'économie
Pour un ordinateur à $700$ € neuf et $420$ € reconditionné, l'économie est $700 - 420 = 280$ €. En pourcentage du prix initial : $\dfrac{280}{700} = 0{,}4$, soit $40\ \%$.
Un collège choisit une imprimante entre deux modèles : Modèle A : $320$ €, indice de réparabilité $7/10$, consommation $120$ W, durée de vie estimée 8 ans. Modèle B :…
Un collège choisit une imprimante entre deux modèles :
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Modèle A : $320$ €, indice de réparabilité $7/10$, consommation $120$ W, durée de vie estimée 8 ans.
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Modèle B : $240$ €, indice de réparabilité $4/10$, consommation $150$ W, durée de vie estimée 5 ans.
- a) Calculer le coût d'achat par année de vie de chaque modèle.
- b) Comparer qualitativement les deux modèles selon l'environnement.
- c) Arrêter un choix en justifiant.
Une famille hésite entre un ordinateur portable neuf à $700$ € et un ordinateur reconditionné à $420$ €. a) Calculer l'économie réalisée en pourcentage avec le…
Une famille hésite entre un ordinateur portable neuf à $700$ € et un ordinateur reconditionné à $420$ €.
- a) Calculer l'économie réalisée en pourcentage avec le reconditionné.
- b) Citer deux avantages environnementaux du reconditionné.
- c) Citer deux critères techniques à vérifier avant l'achat.
Une bouilloire électrique de $2\,000$ W chauffe de l'eau pendant $3$ min, $2$ fois par jour. Le prix de l'électricité est de $0{,}25$ € par kWh. a) Calculer l'énergie…
Une bouilloire électrique de $2\,000$ W chauffe de l'eau pendant $3$ min, $2$ fois par jour. Le prix de l'électricité est de $0{,}25$ € par kWh.
- a) Calculer l'énergie consommée par jour, en kWh.
- b) Calculer le coût annuel (365 jours).
- c) Expliquer pourquoi la consommation en usage n'est qu'un critère parmi d'autres pour comparer deux bouilloires.
Prolonger la vie des objets
Quand on remplace un objet, on fabrique un nouvel objet : c'est souvent le plus gros impact. Prolonger la durée de vie est donc un levier important.
Plusieurs moyens permettent de lutter contre le gaspillage :
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Réparer : l'indice de réparabilité, les pièces détachées disponibles, les repair cafés ;
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Réemployer : donner, revendre, acheter d'occasion ;
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Reconditionner : un produit d'occasion est contrôlé, remis en état et garanti ;
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Recycler : récupérer les matières pour fabriquer de nouveaux objets ;
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Mettre à jour : des mises à jour logicielles assurées longtemps.
Une loi française (loi AGEC) vise à lutter contre le gaspillage et l'obsolescence programmée. a) Définir obsolescence programmée. b) Citer trois mesures qui permettent…
Une loi française (loi AGEC) vise à lutter contre le gaspillage et l'obsolescence programmée.
- a) Définir obsolescence programmée.
- b) Citer trois mesures qui permettent de prolonger la durée de vie des produits.
- c) Un fabricant propose un téléphone dont la batterie est collée et dont les mises à jour logicielles s'arrêtent après 2 ans. Analyser ce produit au regard de ces mesures.
Arrêter un choix : le tableau de décision
Quand plusieurs critères entrent en jeu, on construit un tableau de décision. On note chaque option de 1 (peu satisfaisant) à 3 (très satisfaisant) pour chaque critère, puis on compare les totaux.
La pondération (l'importance donnée à chaque critère) dépend du besoin et du cahier des charges. Un changement de priorité peut donc changer la conclusion.
Écoconcevoir un objet
Un fabricant peut agir à chaque étape du cycle de vie :
| Étape | Action d'écoconception | Contrainte possible |
|---|---|---|
| Conception | pièces standard, démontage simple | coût d'étude |
| Fabrication | matériaux recyclés | performance, coût |
| Distribution | emballage réduit, fabrication proche | organisation |
| Usage | faible consommation | composants plus chers |
| Fin de vie | collecte, recyclage | filière à organiser |
Un lycée doit remplacer 30 ordinateurs. Deux options : Option 1 : 30 ordinateurs neufs à $650$ €, durée de vie 6 ans, indice de réparabilité $6/10$. Option 2 : 30…
Un lycée doit remplacer 30 ordinateurs. Deux options :
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Option 1 : 30 ordinateurs neufs à $650$ €, durée de vie 6 ans, indice de réparabilité $6/10$.
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Option 2 : 30 ordinateurs reconditionnés à $380$ €, durée de vie 4 ans, indice $7/10$.
- a) Calculer le coût total et le coût annuel de chaque option.
- b) Construire un tableau de décision à trois critères (coût, environnement, performance) avec une note de 1 à 3 pour chaque option, en justifiant les notes.
- c) Conclure en précisant comment un changement de pondération pourrait modifier le choix.
Un fabricant souhaite écoconcevoir une enceinte Bluetooth. a) Proposer quatre actions d'écoconception portant sur des étapes différentes du cycle de vie. b) Pour chaque…
Un fabricant souhaite écoconcevoir une enceinte Bluetooth.
- a) Proposer quatre actions d'écoconception portant sur des étapes différentes du cycle de vie.
- b) Pour chaque action, indiquer le bénéfice environnemental et une contrainte possible (coût, performance, fabrication).
- c) Justifier lequel de ces choix aurait selon vous le plus d'impact.
Retour au début : pour le smartphone de Lina, on compare le prix de la réparation (batterie) avec celui d'un téléphone neuf, l'indice de réparabilité du modèle, et l'impact de la fabrication d'un nouvel appareil. Souvent, remplacer la batterie est le meilleur choix, à la fois économique et écologique.
L'essentiel
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Le cycle de vie d'un OST comprend la conception, la fabrication, la distribution, l'usage et la fin de vie ; chaque étape a un impact.
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L'indice de réparabilité est une note sur 10 (loi AGEC) : plus elle est haute, plus le produit est facile à réparer.
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Coût annuel $= \dfrac{\text{prix}}{\text{durée de vie}}$ ; énergie $E = P \times t$ (en kWh avec $P$ en kW et $t$ en h).
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Prolonger la vie d'un objet : réparer, réemployer, reconditionner, recycler ; l'obsolescence programmée s'y oppose.
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Pour choisir, on utilise un tableau de décision à critères justifiés ; la pondération peut changer le choix.