MERSEN applique l’éco-conception aux composants passifs de puissance

Mersen, expert mondial de la protection électrique et des matériaux avancés, poursuit ses efforts d’innovation en intégrant l’éco-conception dans le développement de ses fusibles et bus bars laminés

Portée par les experts Laetitia Millée et Thomas Fouet, cette démarche s’appuie sur l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) pour identifier les leviers permettant de réduire l’empreinte environnementale de ses produits, tout en garantissant leur performance électrique.

L’ACV comme un outil clé pour guider l’éco-conception

L’ACV évalue l’impact environnemental global d’un produit tout au long de son cycle de vie, de l’extraction des matières premières à sa fin de vie. Les analyses réalisées par Mersen révèlent que la phase d’utilisation représente souvent la part la plus importante de l’empreinte carbone, principalement à cause des pertes énergétiques par effet Joule.

L’exemple d’un bus bar laminé de 42,9 kg démontre que 96 % de son impact climatique (soit plus de 5 000 kg CO₂ eq) provient de son utilisation. Ces pertes thermiques, générées par le passage du courant, représentent environ 14,2 MWh sur la durée de vie du produit.

« L’ACV nous permet de prendre des décisions éclairées dès la phase de R&D. C’est un outil structurant pour accompagner nos clients dans la transition écologique », explique Thomas Fouet, Research and development manager, chez Mersen.

L’équilibre subtil de l’éco-conception

Contrairement aux idées reçues, réduire le poids d’un produit n’est pas toujours synonyme de bénéfice environnemental. Si cela s’avère efficace sur des appareillages fusibles à faible dissipation thermique — une version éco-conçue allégée de 26 % permet une réduction de 356 tonnes de CO₂ eq par an — la même approche appliquée à un fusible de puissance a généré une hausse de 8 % des émissions de CO₂, en raison de pertes accrues à l’usage.

A contrario, augmenter l’épaisseur des conducteurs dans un bus bar (de 1,5 mm à 2,5 mm) diminue jusqu’à 36 % l’impact climatique, malgré l’augmentation de poids. Une alternative intéressante est le remplacement du cuivre par de l’aluminium. A performances équivalentes (conducteurs plus épais mais plus légers), l’aluminium offre une réduction de 10 % des émissions, tout en divisant le poids total du bus bar par deux.

Vers une approche système et collaborative de l’éco-conception

L’étude montre également que l’impact environnemental ne dépend pas uniquement du produit lui-même, mais aussi de sa chaîne de valeur. Un capteur de courant développé pour une application ferroviaire a révélé que 76 % de son impact climatique provenait du transport aérien des composants et du produit fini.

Ces constats soulignent l’importance d’impliquer l’ensemble des parties prenantes dans la démarche d’éco-conception, depuis le bureau d’études jusqu’aux achats, à la logistique et aux clients finaux.

« Grâce à la mise en œuvre rigoureuse de l’Analyse du Cycle de Vie (ACV), Mersen évalue et optimise l’impact environnemental de ses composants dès la phase de conception. Cette démarche scientifique permet d’identifier les leviers d’action prioritaires – matières premières, procédés de fabrication, transport, usage et fin de vie – pour concevoir des produits plus durables et éco-efficients. » poursuit Laetitia Millée, Responsable environnement produit, chez Mersen.

Des enseignements à valeur industrielle forte

Les travaux menés par Mersen démontrent que l’éco-conception n’est pas une méthode générique, mais bien une démarche stratégique adaptée à chaque composant :

·         Pour les produits peu dissipateurs (appareillages), la réduction de matière est pertinente.

·         Pour les composants traversés par des courants élevés (bus bars), la priorité est donnée à l’efficacité thermique, quitte à augmenter leur poids.

·         Le changement de matériau, comme le passage au cuivre-aluminium, peut-être une piste d’optimisation intéressante, mais nécessite une évaluation globale incluant performance, coût et recyclabilité.

« Concrètement, Mersen a récemment appliqué cette méthode à plusieurs lignes de composants passifs destinés aux secteurs de l’électronique de puissance et des énergies renouvelables. Résultat : une baisse mesurée de l’impact carbone des produits et une amélioration globale de leur performance environnementale, sans compromis sur la fiabilité ni sur la qualité. Cette démarche s’inscrit dans une trajectoire plus large de transformation durable, en cohérence avec les engagements climat du Groupe », conclut Thomas Fouet.

Conclusions

L'éco-conception des composants passifs de puissance représente une démarche essentielle pour répondre aux enjeux environnementaux actuels. L’Analyse de Cycle de Vie s'avère être un outil indispensable pour évaluer l'impact écologique des produits. L'amélioration de l'efficacité énergétique passe notamment par l’optimisation du poids des produits, à la baisse dans le cas de composants dissipant peu de chaleur, comme les appareillages, ou à la hausse dans le cas des bus bars laminés. L’éco-conception peut également passer par un changement de matériau. A ce titre, l’aluminium représente une alternative intéressante au cuivre, avec un impact positif sur l’ensemble des indicateurs étudiés. Dans le cas du bus bar, il est cependant nécessaire d’avoir une réflexion plus globale du système électrique, où une augmentation de poids, ayant un coût, peut être contrebalancée. Par exemple, par un système de refroidissement plus léger, et/ou des économies d’énergies pendant toute la vie du produit.