Comment calculer l'empreinte de l'effort physique humain?

J’essaye de comparer les émissions (ACV) entre l’utilisation d’un litre de pétrole en une heure (2400Wh) et l’utilisation de 240 bras (2400Wh).

Pour le pétrole j’ai trouvé environ 4kgCO2eq, et pour pour les bras humains j’ai trouvé 2066kcal, soit environ 6kgCO2eq Greenhouse gas emissions per 1000 kilocalories - Our World in Data

Le résultat me parait contre-intuitif, du coup je me demandais si quelqu’un avait déjà fait le calcul de son côté?

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J’ai déjà vu un comparatif entre 5km en voiture ou en vélo, mais je n’arrive pas à le retrouver. La conclusion était que ca dépendait beaucoup du régime alimentaire (un américain moyen mangeant beaucoup de viande émettra beaucoup plus en faisant du vélo). Cependant, je ne suis pas certain que dans les pays occidentaux les gens aient vraiment besoin de manger plus s’ils font un petit effort.

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Oui :sweat_smile:, j’aime les calculs

Non c’est normal et je suis même surpris que ça ne soit pas plus pour l’énergie mécanique humaine (hors élément apporté par Lionel-M sur le toute chose égal par ailleurs)

  • le rendement d’un corps humain est de ~22%, le rendement d’un moteur thermique moderne lui est supérieur (après ça dépend pour faire quoi évidemment)
  • le cycle actuel complet de l’alimentation humaine = pétrole avec un ratio proche ou inférieur à 1 en fonction de ton régime alimentaire
  • faudrait considérer aussi le transport dans l’évaluation via un ratio Puissance/masse

En alimentation locale et durable (cuisson au bois ou solaire), tu seras proche de 0kgCO2eq.

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L’énergie est au pire stockée, mais ça ne change pas grand chose une fois le stock constitué, le corps est bien fait et va consommer plus après l’effort.

Mais du coup, pour se déplacer ça pourrait être plus intéressant de prendre un vélo électrique, que d’utiliser un vélo normal de ce que je comprends.

Pas sûr, car il y a le changement de réaffectation des sols. Même en local et durable, ton champs va prendre sur ce qui pourrait être une forêt, et donc il y a des émissions associées.

Bon dans tous les cas, pour être en bonne santé il faut faire de l’effort physique, et la mauvaise santé a un impact carbone sans doute non-négligeable donc le calcul est plutôt complexe, comme d’hab.

A noter, j’ai pris un régime végétarien, donc si on prend une entrecôte après son footing ça change la donne.

  1. De rien

  2. proche n’est pas égal à égal mais on peut couper les cheveux en 4 si tu veux.

  3. Régime végétarien, ah ben voilà, ça explique pourquoi c’est pas plus que 6kgCO2eq. Je me disais bien aussi. Toujours bien préciser ses hypothèses

Hum, je trouve plutôt quelque chose de l’ordre de 200gCO2eq pour la réaffectation des sols en regardant pour le blé, et en se donnant 400kgCO2/ha pour une foret européenne moyenne, et 3850 kg de pâtes à l’hectare.

EDIT: ce calcul est faux, voir plus bas

Je ne suis pas spécialiste, mais je doute que ce soit vrai. Une partie est peut être stockée, le reste est probablement évacué. Et puis beaucoup de gens vont dépenser leur trop plein d’énergie en salle de sport de toutes facons… inutile si on fait déjà un peu d’activité physique dans la journée

Bon, même si ça sort un peu du cadre de la question initiale et que j’ai l’impression que c’est plus du challenge que de l’intérêt, je vais quand même répondre parce que je suis sympa et que dans le doute…mais je commence à en avoir un peu plein le François…

Pourrais-tu préciser tes unités histoire de me simplifier la compréhension et j’ai la flemme de chercher par moi-même ? Pour rappel, le copier-coller d’un tableau excel est assez pratique pour la lisibilité.

  • 200gCO2eq par ?
  • 400kgCO2/ha => par an et si oui sur quelle durée ? Si c’est un one-shot, tu dois l’amortir sur la durée probable d’utilisation
  • 3850 kg de pâtes à l’hectare par année je suppose ? je proposerais plus de la pomme de terre qui faciliterait l’approximation. En rendement de production industriel ou rendement agro-foresterie ou ?

Parce que « c’est plus compliqué que ça » :sweat_smile:

1 HA
réaffectation 400 kg CO2 ¿ par an ?
production pâtes 3850 kg par an
energie pâtes 3500 Kcal par kilo
ratio 0,029684601 gr CO2 par Kcal
pour 2066 Kcal 61,3283859 gr CO2

Genre ?

C’était un calcul de tête, donc je n’ai pas de tableau sous la main. On est dans la catégorie « Y’a pas de questions bêtes » donc c’est vraiment plus par curiosité que je me pose ces questions.

Le point de départ ce sont les présentations classiques de Granjean et de JMJ, avec la comparaison « paire de bras VS lite de pétrole ». J’ai voulu réutiliser ce slide pour une présentation destinée à des non-initiés, et je me suis dit que j’allais en plus calculer la différence d’émission de CO2 à travail égal. D’où le problème 240 paires de bras à 10Wh/paire VS 1L de pétrole à 2400W.

Donc là je raisonne pour nourrir ces 240 paires de bras, c’est quoi l’impact marginal pour une heure? Peu importe l’utilité du travail, ici ce n’est pas la question (même si c’est justement toute la question…). Et bien sûr le problème du pétrole c’est qu’on utilise beaucoup plus que 1L/heure, pas tellement sa comparaison au travail humain.

Pour nourrir ces bras pendant une heure, il faut a priori au minimum 2100 kCal. Mais visiblement ça serait potentiellement 4-5 fois plus si on doit prendre en compte le rendement du corps humain. Pour trouver ces 2100x4=8400kCal si on nourrit ces personnes qu’avec du blé auto-suffisant sous forme de pâtes à 150 kCal par kilo (plutôt vegan donc), ça demande 60kg de pâtes. Pour avoir ces pâtes, si on considère qu’un champ est capable de fournir 3850kg de pâtes par an à l’hectare ça fait donc 0.015ha/an. En Europe une forêt moyenne (age moyen, taille moyenne) c’est une captation d’environ 400kgCO2/an/ha. Et donc pour ce travail d’une heure de 240 bras, on émet 6kgCO2eq rien que pour la réaffectation des sols (ce qui veut dire également que je suis nul en calcul de tête, ce que je savais déjà, mais bon). Donc peu ou prou la même chose qu’un litre de pétrole.

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ok, avec la précision du rendement humain, on arrive alors au même résultat de ~200-300 gr.CO2 pour fournir 2400Wh.

C’est pas une mauvaise idée mais il faudrait reprendre le calcul du début alors parce que tu mixes des énergie brut et des énergies nets

=> c’est du brut ici

Faudrait prendre un fichier excel et faire ça proprement pour ensuite discuter des hypothèses posées.

Et un champ capture combien ? :thinking: ah oui ok, je viens de comprendre la logique. Mon franc a fait tilt

faudrait se poser la question du transport, réintégrer l’énergie consommée pour la production dans les deux cas, la cuisson, l’âge du capitaine, le régime alimentaire, si on a des bêtes de somme ou pas :crazy_face: ok ok là c’est moi qui coupe le cheval en quatre

La question est simple mais va vite mériter un ou deux paracétamols :sweat_smile: :sweat_smile:

Il faudrait avoir une action/machine pour vraiment bien comparer, type vélo, sinon difficile de comparer en utilisant les rendements.

Pour le champ bien vu, ça capte du CO2, mais c’est renouvelé annuellement, du coup il faudrait regarder ce qui est capté dans le sol, mais là ça va devenir vraiment pénible avec des histoires de stock/flux qu’il va falloir modéliser.

Je pense que je me lancerait dans le calcul pour le vélo VS vélo électrique, mais en mettant ça bien à plat. En attendant cela m’étonne que ça ne soit pas traité dans la littérature.

Vu comment on est en train de déjà se prendre la tête sur les hypothèses et compagnie, ça m’étonne à moitié :exploding_head: donc bonne chance :+1: :clap: :clap: :raised_hands:

C’est ce que je chante sur le forum, c’est compliqué d’avoir une bonne analyse utile sans passer par ce type de raisonnement et on tombe vite dans des résultats inutiles car les hypothèses sont en cycle ouvert.

Nostradamoi-même :laughing:

faut il aussi compter que bien souvent une machine a besoin d’un homme pour fonctionner? :slight_smile:

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Ça dépend mais dans ce cas-ci, je dirais non.

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire très compliqué :sweat_smile::+1:

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Pour le vélo, tu vas te confronter à un problème supplémentaire, c’est la prise en compte du poids de la personne.

Plus une personne est lourde, plus elle a généralement une grande surface frontale sur le vélo, plus elle va consommer de calories sur un trajet d’une heure (ou de x km).

Du coup, si ça se trouve il y a un poids limite où en dessous tu es léger et dépenses peu de calories, donc la part d’émissions en ACV viendra principalement de la fabrication et le vélo normal est alors peut-être plus avantageux.
Et si tu au dessus tu dépenses beaucoup de calories et l’empreinte carbone de l’usage sera prédominant, et du coup l’assistance électrique peut te faire des économies de CO2.

Après tu peu raisonner à iso-energie consommée et comparer juste l’usage mais tu ne pourra pas conclure au global.

Et encore, je parle pas de la vitesse et de la musculature puisqu’entre une personne lourde mais musclée qui va rouler vite et une personne juste lourde qui va rouler lentement, c’est pas non plus la même dépense, les mêmes niveaux d’assistance électrique…

Tu pourrais raisonner sur un français moyen mais les conclusions ne seraient valables que pour ce français et masquerait la multitude de cas possible et pourrait amener à une généralisation beaucoup trop vague.

Yep, du coup, je te conseil de choisir un autre sujet que le vélo :sweat_smile:

Pour avoir fait l’exercice, à basse vitesse, le Cx est négligeable et le roulement est proportionnel linéaire au poids. J’avais lancé un projet de voiture basse-consommation il y a 7-8 ans

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@Norway (ci dessous) c’est vrai, pardon…
Pour être productif : Intégrer l’usage des sols dans la production alimentaire c’est simple :

  • soit on raisonne à l’équilibre et il n’y a pas de flux de carbone à prendre en compte
  • soit on raisonne en l’état actuel du monde et toute les données sont déjà disponibles et intégrés dans l’impact des aliments dans une base comme agribalyse.

Après quoi qu’il en soit la comparaison NRJ fossile Vs NRJ humaine est rarement pertinente car pour un même service elle ne couvre pas les mêmes besoins :
exemple du vélo électrique : L’NRJ consommée par l’utilisateur pour aller d’un point A à un point B, inclue l’NRJ nécessaire pour accélérer en côte de 0 à 25 km/h en quelques secondes, après le stop. Le même parcours sur un vélo standard inclus l’NRJ pour monter péniblement à 12 km/h après le stop.

Plus la machine est grosse plus cette différence sera importante. (entre NRJ utile au service rendu par un humain ou par la machine.) Et ajouter un budget de fonctionnement minimum à l’humain permet de la rendre vrai à toutes les échelles.

Conclusion ça peut-être intéressant de considérer pour la comparaison vélo/vélo élec, que le vélo électrique roule à la vitesse de l’utilisateur humain.

En long et flou :

En réalité c’est « plutôt » assez simple c’est pour ça que l’on parle de changement d’affectation des sols. Une forêt à l’équilibre n’est pas un puits de carbone et un champs non-plus. C’est à dire qu’aucun des deux ne stock de carbone. L’image que j’aime bien c’est celle-ci :
image
elle date un peu mais elle reste compatible avec les derniers travaux de l’INRA, et on y voit bien les tendances asymptotiques ainsi que l’asymétrie entre la constitution du stock et son destockage.

Si, comme vous souhaitez le vouloir, on souhaite pinailler, la base de donnée agribalyse intègre le changement d’affectation des sols et donc vous fournira un facteur d’émission tout compris pour ce que vous voulez manger : Accès aux données - Documentation AGRIBALYSE®
(Valable pour les produits acheté en France, impact de la transformation et distribution inclus, je crois que ça inclus même l’NRJ de cuisson au domicile).

Après à mon sens la plus grosse incertitude se sera les hypothèses de régime alimentaire :

  • Est-ce que l’on mange « trop » (surpoids tout-ça, tout-ça) et donc pas d’alimentation supplémentaire à prévoir pour un effort physique, seulement des gens plus musclés toutes chose égale par ailleurs?
  • Est-ce que l’on doit réduire la portion alimentaire à un régime adapté aux besoins. (Et donc un coût marginale d’alimentation important pour l’activité physique, mais pas de changement d’affectation des sols supplémentaire en vue, agribalyse fera le job).

Autre point :

  • Bien sûr un être humain à le droit à l’alimentation donc il y a une base de motricité qui est gratuite (ça peut correspondre à se déplacer pour aller sur site, ou toute sorte de travail manuel), mais les machines aussi ont une base qui est non négligeable (seulement elle n’y ont pas droit « même » si elles ne servent pas).
    La prise en compte de ce truc à l’avantage de ne pas s’appliquer au vélo…
    Mais pour le reste un KWH thermique est en générale terriblement moins efficace (plusieurs ordre de grandeur parfois) qu’un KWH humain.
  • exemple pour couper du blé déplacer la moissonneuse de plusieurs tonnes (jusqu’au champ puis dans le champ) et battre et propulser le blé à grande vitesse demande beaucoup plus d’énergie que de seulement couper gerber charger puis battre le blé à faible vitesse.
    Idem pour la plus part des processus, il repose sur l’abondance énergétique et les faire à l’huile de coude supposerai des économies d’énergie qui rendent pas comparable du tout les deux dépense.
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Mec… c’est limite incompréhensible, y a des fautes de raisonnement, c’est hors scope ou tu répètes en complexifiant ce qui a déjà été dit.

Je suis perplexe :face_with_raised_eyebrow: et je sens que je vais regretter de l’avoir dit mais bon :sweat_smile:

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Au fait, je viens de me rappeler que je l’avais déjà fait si ca t’intéresse ou fais le et puis on compare, ca m’intéresserait (plus de jus de cerveau) et surtout j’ai plus que le résultat et une vague idée de la méthode je suis un piètre archiviste