L’Objet Technique
Cycle de vie, réparabilité et impact environnemental
Technologie – Niveau 5ème – Programme 2024
Qu’est-ce qu’un objet technique ?
Un objet technique est un objet conçu et fabriqué par l’être humain pour répondre à un besoin spécifique.
Il est le résultat d’une démarche de conception qui implique des choix techniques, des matériaux et des procédés de fabrication.
Exemples d’objets techniques :
- Smartphone
- Vélo
- Lampe
- Robot aspirateur
Activité interactive
Classez ces éléments en objets techniques ou non-techniques :
Objets techniques
Objets non-techniques
Notre objet d’étude : Le drone de livraison écologique
Caractéristiques
- Propulsion électrique avec batteries rechargeables
- Structure modulaire facilitant les réparations
- Matériaux recyclés et recyclables
- Système de navigation intelligent
- Capacité de charge jusqu’à 2kg
Avantages écologiques
- Zéro émission de CO2 pendant l’utilisation
- Réduction de la congestion routière
- Conception pour la durabilité et la réparabilité
- Optimisation des trajets pour économiser l’énergie
Fonctions principales
Transport
Livrer des colis de manière rapide et efficace sur de courtes distances
Navigation
Se déplacer de manière autonome en évitant les obstacles
Écologie
Réduire l’impact environnemental des livraisons urbaines
Analyse fonctionnelle du drone de livraison
Diagramme fonctionnel
Composants principaux
Moteurs électriques
Convertissent l’énergie électrique en mouvement pour faire tourner les hélices
Batterie
Stocke l’énergie nécessaire au fonctionnement du drone
Système de navigation
Utilise GPS et capteurs pour déterminer la position et la trajectoire
Caméras et capteurs
Détectent les obstacles et aident à la navigation
Système de livraison
Mécanisme pour transporter et déposer les colis
Châssis
Structure modulaire qui supporte tous les composants
À retenir
Un objet technique comme notre drone de livraison est conçu pour répondre à des besoins spécifiques et remplit des fonctions précises grâce à ses différents composants qui travaillent ensemble.
Le cycle de vie d’un objet technique
Le cycle de vie d’un objet technique comprend toutes les étapes de son existence, de sa conception jusqu’à sa fin de vie.
Chaque étape a un impact environnemental qu’il est important de comprendre et de minimiser.
Pourquoi étudier le cycle de vie ?
- Identifier les impacts environnementaux
- Optimiser la conception des objets
- Réduire la consommation de ressources
- Prolonger la durée de vie des produits
Les étapes du cycle de vie
Cliquez sur une section du cycle pour en savoir plus
Analyse du cycle de vie du drone de livraison
Extraction des matières premières
Pour fabriquer notre drone de livraison, plusieurs matières premières sont nécessaires :
- Aluminium : pour le châssis léger
- Lithium : pour les batteries
- Terres rares : pour les moteurs et l’électronique
- Plastiques : pour divers composants
- Cuivre : pour les circuits et câblages
Impact environnemental
L’extraction minière peut causer la déforestation, l’érosion des sols, la pollution de l’eau et une forte consommation d’énergie.
Fabrication et assemblage
La fabrication du drone implique plusieurs processus :
- Usinage des pièces métalliques
- Moulage des composants en plastique
- Fabrication des circuits électroniques
- Assemblage des différents modules
- Tests de qualité et de performance
Impact environnemental
La fabrication consomme beaucoup d’énergie et peut générer des déchets toxiques. Notre drone utilise une conception modulaire pour faciliter les réparations futures.
Phase d’utilisation
Pendant sa phase d’utilisation, le drone de livraison :
- Consomme de l’électricité pour recharger ses batteries
- Nécessite des mises à jour de son logiciel
- Peut subir des pannes nécessitant des réparations
- Remplace des moyens de livraison plus polluants
Avantages environnementaux
Notre drone utilise l’énergie électrique de manière efficace et peut être alimenté par des sources renouvelables. Il réduit les émissions de CO2 par rapport aux livraisons en véhicules thermiques.
Fin de vie et recyclage
À la fin de sa vie utile, le drone peut suivre différentes voies :
- Réutilisation de certains composants encore fonctionnels
- Recyclage des matériaux (métaux, plastiques)
- Traitement spécial pour les batteries et l’électronique
- Valorisation énergétique des éléments non recyclables
Conception pour le recyclage
Notre drone est conçu avec des matériaux identifiables et séparables facilement. Sa structure modulaire permet de remplacer uniquement les pièces défectueuses et de recycler chaque composant séparément.
Impact environnemental et économie circulaire
Économie linéaire vs circulaire
Économie linéaire
Extraire
Fabriquer
Jeter
Modèle traditionnel où les produits finissent comme déchets après utilisation.
Économie circulaire
Modèle où les produits et matériaux sont réutilisés, réparés, reconditionnés et recyclés aussi longtemps que possible.
Bénéfices de l’économie circulaire
Environnementaux
- Réduction des déchets
- Diminution des émissions de CO2
- Préservation des ressources
- Moins de pollution
Économiques
- Création d’emplois locaux
- Réduction des coûts de production
- Nouvelles opportunités d’affaires
- Indépendance des ressources
Sociaux
- Amélioration de la qualité de vie
- Accès à des produits durables
- Sensibilisation écologique
- Réduction des inégalités
Innovation
- Nouveaux modèles d’affaires
- Éco-conception des produits
- Technologies de recyclage
- Systèmes de partage
Quiz : Cycle de vie et économie circulaire
Quelle étape du cycle de vie d’un drone a généralement le plus grand impact environnemental ?
La distribution
L’extraction des matières premières
L’utilisation
Le recyclage
Correct !
L’extraction des matières premières nécessite beaucoup d’énergie et peut causer de la pollution, de la déforestation et l’épuisement des ressources naturelles.
La réparabilité des objets techniques
La réparabilité est la capacité d’un objet technique à être réparé lorsqu’il tombe en panne ou qu’une de ses parties est endommagée.
Depuis 2021, la France a mis en place un indice de réparabilité pour informer les consommateurs sur la facilité à réparer certains produits.
Pourquoi la réparabilité est-elle importante ?
- Prolonge la durée de vie des produits
- Réduit les déchets électroniques
- Économise les ressources naturelles
- Diminue l’impact environnemental
- Permet aux utilisateurs d’économiser de l’argent
L’indice de réparabilité
Critères d’évaluation
Les obstacles à la réparation
Techniques
- Composants collés ou soudés
- Vis ou fixations spéciales
- Conception monobloc
- Miniaturisation excessive
Économiques
- Coût élevé des pièces détachées
- Réparation plus chère que remplacement
- Obsolescence programmée
- Manque de rentabilité pour les fabricants
Pratiques
- Manque de documentation technique
- Absence d’outils adaptés