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Que sont l'analyse des flux de matières (MFA) et l'analyse des flux de substances (SFA) ?

Table des matières

Qu'est-ce que l'analyse des flux de matières (MFA) ?

La comptabilisation systématique des mouvements et des stocks de divers matériaux au cours d'une période spécifique dans une zone est rendue possible par l'AMF. La définition de « matériaux » est complète, y compris les constituants chimiques individuels, les composés et les objets manufacturés. L'aluminium, l'acier, le cuivre et l'uranium sont quelques matériaux souvent recherchés dans le cadre d'un programme MFA. Le concept d'équilibrage de masse, développé à partir de la loi de conservation de masse, est le fondement de l'AMF. Cela implique que les entrées et les sorties de matériaux, avec toutes pertes ou stocks, doivent être équilibrées (c.-à-d. accumulation). L'AMF peut couvrir le cycle de vie d'un matériau, y compris l'exploitation minière, l'utilisation de la fabrication et la gestion des déchets. L'AMF est appropriée pour la recherche sur la rareté des ressources car elle prend en compte à la fois les stocks de matériaux et les flux de matériaux en plus des flux de matériaux. En règle générale, les flux de matériaux sont surveillés pendant des années, ce qui permet d'étudier les modèles à long terme d'utilisation des matériaux. L'AMF peut également calculer la productivité des ressources d'une économie. Cependant, il n'est pas approprié de considérer des systèmes de production uniques.

L'analyse des flux de matières (MFA)

Par conséquent, MFA évalue le flux de matériaux et de marchandises dans un système de production ou de distribution. L'AMF peut aider à identifier les domaines dans lesquels des améliorations peuvent être apportées pour optimiser le flux de matériaux et de marchandises, améliorer l'efficacité et réduire les coûts.

L'objectif de l'AMF est d'examiner les flux et les stocks de tout système basé sur les matériaux ; L'AMF est un instrument approprié. Il fournit des informations sur le comportement du système. L'intégration avec d'autres domaines tels que les flux d'énergie, l'analyse économique et axée sur le consommateur facilite la gestion d'un système anthropique. Les objectifs de MFA sont de :

L'évaluation du mouvement des matériaux et des marchandises dans un système de fabrication ou de distribution est connue comme l'objectif principal d'une étude MFA. Il peut trouver des endroits où le flux de matériaux et d'intérêts peut être optimisé, ce qui conduit finalement à une plus grande efficacité et à des coûts réduits.

Un exemple de modèle d'analyse des flux de matières (MFA)

L'AMF est fréquemment utilisée avec d'autres méthodes analytiques telles que la cartographie des processus et l'analyse de la valeur pour comprendre plus en profondeur un système de production ou de distribution. L'utilisation d'une AMF dépend des exigences de l'organisation ; L'AMF peut être appliquée de plusieurs manières. Voici quelques applications MFA typiques :

  • Localiser les inefficacités et les gaspillages dans une chaîne de production ou de distribution.
  • Améliorer les opérations d'une installation de production ou d'un entrepôt.
  • Améliorer le mouvement des fournitures et des produits à travers une chaîne d'approvisionnement.
  • Évaluer les effets de la production et de la manutention des matériaux sur l'environnement.

L'importance de l'AMF

Parce qu'elle peut aider les entreprises à accroître l'efficacité de leurs réseaux de production et de distribution, l'AMF est importante. Cela peut entraîner des économies financières et réduire l'effet environnemental de la manutention et de la production des matériaux.

L'AMF est un outil commercial permettant d'améliorer les performances d'une organisation en améliorant le flux de matières. Il est également utilisé pour localiser et traiter les goulots d'étranglement liés à la production. L'objectif de la MFA est d'augmenter l'efficacité des processus de fabrication, ce qui permet le résultat net de l'entreprise. En tant que stratégie axée sur les données qui dépend de données précises concernant le flux de matériaux. À différentes étapes du processus de production, des inventaires des matériaux sont effectués pour recueillir ces données. MFA utilise est utilisé pour développer un modèle du processus de fabrication. Pour localiser et résoudre les goulots d'étranglement du processus de production, utilisez cette approche.

Comprendre le système d'analyse des flux de matières et ses définitions clés

Concept d'analyse des flux de matières (MFA)
Concept d'analyse des flux de matières (MFA)

Un exemple de modèle d'analyse des flux de matières (MFA)

L'évaluation systématique des flux et des stocks de matières au sein d'un système caractérisé dans l'espace et dans le temps est connue sous le nom de MFA. Il relie les sources, les itinéraires et les puits intermédiaires et ultimes d'un matériau. Un bilan matière simple peut gérer les résultats d'une AMF qui met en contraste tous les intrants, stocks et extrants d'un processus en raison de la règle de la conservation de la matière.

L'approche est attrayante en tant qu'outil d'aide à la décision dans la gestion des ressources, la gestion des déchets et la gestion de l'environnement en raison de cette caractéristique distinctive de l'AMF. Une AMF fournit des informations sur tous les flux et stocks d'un matériau particulier dans un système complet et cohérent. Le flux de déchets et les charges environnementales peuvent être vus, et leurs origines peuvent être trouvées en équilibrant les entrées et les sorties. La détection précoce de l'épuisement ou de l'accumulation des stocks de matériaux permet de mettre en œuvre des actions préventives ou d'encourager une plus grande expansion et une utilisation future. Et des ajustements infimes qui ne peuvent pas être vus à court terme mais qui pourraient progressivement causer des dommages à long terme émergent également. Il y a plus dans les systèmes anthropiques que les mouvements matériels et les stocks. Si l'anthroposphère doit être gérée de manière responsable, elle doit tenir compte des défis énergétiques, spatiaux, informationnels et socio-économiques. L'AMF peut être réalisée sans tenir compte de ces éléments.

Néanmoins, ces considérations supplémentaires sont nécessaires dans la plupart des circonstances pour comprendre et utiliser les conclusions de l'AMF. L'AMF est généralement associée à l'économie, à l'urbanisme et à d'autres analyses de sujets pertinents. Pour l'examen des systèmes anthropiques, un langage commun est nécessaire. Cette similitude facilite la comparaison des résultats de plusieurs AMF de manière visible et reproductible. Ce manuel définit le vocabulaire et les processus d'analyse, de description et de modélisation des systèmes de flux de matériaux, permettant une comptabilisation approfondie, reproductible et transparente de tous les flux et stocks de matériaux à l'intérieur d'un système.

Le mot « matériel » fait référence à la fois aux choses et aux substances. Selon la définition chimique, une substance est une matière unique composée d'unités uniformes. Le matériau est un élément si les blocs de construction sont des atomes, comme le carbone ou le fer, ou un composé chimique si les blocs de construction sont des molécules, comme le dioxyde de carbone ou le chlorure de fer. Les substances ou les combinaisons de substances sont considérées comme des marchandises lorsque les marchés leur confèrent une valeur économique. La valeur peut être positive (par exemple, un véhicule, de l'essence ou du bois) ou négative (déchets solides municipaux, boues d'épuration). Le terme «biens» est généralement utilisé en économie pour désigner des éléments immatériels tels que l'énergie (comme l'électricité), les services et l'information. Cependant, dans la terminologie de l'AMF, le mot «biens» fait exclusivement référence à des objets tangibles. Mais lorsque l'AMF est utilisée, par exemple, pour porter des jugements sur la conservation des ressources, la relation entre les biens définis par l'AMF et les autres biens utilisés par les économistes peut être significative. Le transport, le changement ou le stockage des matériaux sont tous traités.

Le mouvement du phosphore dissous dans une rivière est un exemple de processus de transport naturel. Il peut également s'agir d'une activité artificielle, telle que l'écoulement de gaz dans un pipeline ou la collecte de déchets. Il en va de même pour les stockages et les transformations (telles que l'oxydation du dioxyde de carbone par les feux de forêt naturels par rapport aux systèmes de chauffage artificiels) (par exemple, la sédimentation naturelle par rapport à l'enfouissement artificiel). Les stocks ont l'unité physique de kilos et sont définis comme des réservoirs de matériaux (masse) à l'intérieur du système examiné. Un stock est un composant de processus constitué de la masse conservée dans le processus. Les stocks jouent un rôle crucial dans le métabolisme d'un système. Le temps de séjour moyen des matériaux en stock peut être calculé dans des circonstances stables (l'entrée est égale à la sortie) en divisant la masse de matériau dans le stock par le flux de matériau entrant ou sortant du stock. Les stocks peuvent augmenter ou diminuer en raison de l'accumulation ou de l'épuisement des matières. Les flux de matières (masse par temps) ou flux (masse par temps et section transversale) relient les processus. Les importations et les exportations sont des flux ou des flux qui se produisent à travers les frontières du système. Ceux qui entrent dans un processus sont appelés entrées, tandis que les matériaux qui sortent sont appelés sorties.

Un système comprend plusieurs flux de matières, stocks et processus dans une limite prédéterminée. Le plus petit système comprend simplement un processus. Voici des exemples de systèmes typiques examinés par la MFA : une région, un incinérateur municipal, une résidence, une industrie, une ferme, etc. L'espace et le temps sont utilisés pour définir les limites du système. Lorsque la frontière du système dans le temps est choisie, des facteurs tels que les objectifs, la disponibilité des données, la période d'équilibrage appropriée, le temps de séjour des matériaux dans les stocks, etc. doivent être pris en compte. Il peut comprendre des frontières physiques (région) ou des limites virtuelles (par exemple, les ménages privés, y compris les processus au service du ménage privé tels que le transport, la collecte des déchets et le système d'égouts).

Un exemple de modèle d'analyse des flux de matières (MFA)

Substance: Tout élément ou composé (chimique) composé d'unités univariées est une substance. Toutes les substances (telles que N, C, Cu, NH4+ et CO2) sont homogènes parce qu'ils ont chacun une constitution distincte et identique.

BIEN: Les entités économiques de la matière ayant une valeur positive ou négative sont des biens (par exemple, l'eau potable, le mazout, les déchets solides, les eaux usées, respectivement).

Certains produits, tels que l'air, les gaz d'échappement ou les précipitations, sont neutres en termes de valeur, ce qui signifie qu'ils n'ont aucune valeur économique.

MATÉRIEL: Le mot « matériel » est utilisé pour désigner à la fois des substances et des objets. Ainsi, il englobe tous les matériaux naturels et ceux qui ont été modifiés physiquement ou chimiquement.

PROCESSUS : Lors de l'examen de produits et de substances, ou lorsqu'il n'est pas encore évident qu'un examen sera effectué au niveau des marchandises ou des substances, le mot « matériel » est employé. La transformation, le transport et le stockage de biens et de substances sont des processus.

STOCK: Le « stock de matériaux » fait référence à la quantité totale de matériaux conservés dans un processus.

Voici des exemples de stock :

  • Les déchets dans une installation d'incinération - les ordures fraîches font augmenter le stock, tandis que l'incinération fait baisser le stock
  • Le bâtiment est un élément de l'infrastructure – le stock augmente lorsqu'un nouveau bâtiment est construit. Le stock diminue lorsqu'un bâtiment est démoli.

COULER est le rapport de la masse par unité de temps qui traverse un conducteur, tel qu'une conduite d'eau. Il est possible de spécifier la division physique du débit en termes de kg/sec ou t/an.

FLUX: est un débit par « section », selon la définition. Une personne, 1 m2 de surface, ou une entité telle qu'une maison ou une entreprise privée sont souvent utilisées dans l'AMF. Le flux peut être exprimé en unités telles que kg/(sec.m2).

SYSTÈME: Un système comprend plusieurs composants qui interagissent les uns avec les autres. Les membres d'un système sont appelés processus et flux dans MFA. Un contour peut être une entreprise (comme une installation d'incinération de déchets), une région, un pays ou une maison unifamiliale.

Chaque produit d'un système MFA peut être reconnu avec précision via une procédure originale et une procédure cible.

LIMITE DU SYSTÈME : La limite du système est établie dans le temps et dans l'espace (limites temporelles et spatiales du système). Pour les systèmes anthropiques comme une entreprise, une ville ou un pays, des périodes d'un an sont souvent utilisées comme limite de temps en raison de la disponibilité des données. La région géographique où se situent les processus détermine généralement les limites du système spatial.

Les importations sont des flux entrant dans un système, tandis que les exportations sont des mouvements hors d'un système.

Qu'est-ce que l'analyse des flux de substances (SFA) ?

Lorsque l'accent est mis sur une seule substance, la MFA, également connue sous le nom de SFA, est une évaluation méthodique de l'état et des changements des flux et des stocks de matériaux au sein d'un système spécifié dans l'espace et le temps. MFA relie les sources, les itinéraires, les puits intermédiaires et les puits finaux d'un matériau. Les résultats d'une AMF peuvent être gérés par un simple équilibrage de masse qui oppose tous les intrants, stocks et extrants d'un processus en raison de la loi de conservation de la matière. L'approche est attrayante en tant qu'outil d'aide à la décision dans la gestion des ressources, la gestion des déchets, la gestion de l'environnement et l'évaluation des politiques en raison de cette caractéristique distinctive de l'AMF.

Cependant, SFA est un sous-type particulier de MFA qui se concentre sur des éléments chimiques ou des molécules. L'objectif principal de la plupart des études SFA est d'offrir des connaissances pour la gestion stratégique régionale ou nationale des substances chimiques. La SFA peut surveiller la contamination environnementale au fil du temps dans une zone particulière. Émissions de pollution provenant de diverses sources dans l'air, l'eau et le sol d'une zone spécifique. Cependant, la ligne séparant MFA et SFA est souvent floue et les deux phrases sont parfois interchangeables.

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