Inspiration Blockchain : traitement des déchets et design thinking.

Pourquoi le traitement des déchets ?

Il est entendu désormais (cf. COP21 et 23) que le recyclage de matière première nécessite moins d’énergie que leur extraction. Le corollaire est qu’un tri rigoureux nous fait réaliser des économies de matières premières et d’énergie.

Passées les considérations écologiques évidentes (réchauffement climatique, salubrité), l’enjeu majeur est un gain de productivité pour les partenaires économiques.

Cas pratique à la SNCF : d’un processus manuel et faillible à un système autonome et sécurisé

À titre d’exemple, la gare de Paris Saint-Lazare doit traiter 1 300 tonnes de déchets par an (soit le poids de 3 supertankers) ou encore 10 grammes de déchets par voyageur chaque jour.

La SNCF a lancé en 2018 un projet de réingénierie de ses processus où l’utilisation de la blockchain deviendra une évidence. Au cours d’un concours d’innovation interne, dans le cadre d’une démarche Agile de « design thinking», les collaborateurs de différents horizons se sont intéressés à la problématique des déchets dans une gare. Retraçons cette démarche.

La situation initiale : les dysfonctionnements et l’immersion sur place

La SNCF constate les dysfonctionnements sur la chaîne de tri et de ramassage des déchets sur le site de la gare de Massy TGV, elle sera choisie comme site pilote. Les faits sont clairs :

  • Les usagers s’aperçoivent que les sacs des différentes poubelles (chacun dédié à un type de déchet) sont mélangés au moment de le déplacer dans les plus grands bacs : à quoi bon trier !
  • L’entreprise de nettoyage sort tous les bacs au quotidien, ne respectant pas les heures de ramassage selon le type de déchet et encombrant la voie publique.
  • L’entreprise de collecte ne se donne plus la peine de dédier des camions en fonction du tri, puisque les contenus des bacs sont indifférenciés.
  • La Gare ne dispose pas de données fiables. Elle ne peut exercer aucun contrôle sur la qualité du processus ou la quantité de déchets.

Cette gestion hasardeuse des déchets a deux incidences financières immédiates : les services municipaux mettent à l’amende la Gare pour non-respect de la voie publique ; l’exactitude de la facturation se pose et la salubrité aux abords de la gare a un impact sur la fréquentation et la réputation de la compagnie.

Alors que faire ? Augmenter des contrôles par le recrutement d’agents supplémentaires ? Ajouter un auditeur pour valider les maillons du processus ? – Non : trop cher 😊


Solution initiale à la gare.
Source : Hervé Guimon, Jean-Louis Lathière

La recherche de solutions : l’idéation

L’ensemble des intervenants (employés, commerçants et personnel de gare) a alors été sollicité dans une démarche de « design thinking » pour instaurer un nouveau dispositif, contribuant à une meilleure compréhension et à une gestion des irritants, mais ainsi à restaurer la confiance au quotidien entre les intervenants.

Outre une amélioration significative pour l’expériences de l’usager (on s’est rendu compte que les touristes ne triaient par correctement leurs gobelets de café à cause d’un défaut de signalétique), une première solution peu contraignante émerge : l’installation de QR code puis de beacons bluetooth sur les bacs. À l’aide d’un smartphone, il est alors possible de tracer les moments de sortie des bacs et leur collecte par les différentes sociétés.

La concertation a mis aussi en évidence l’aberration de certaines consignes – que faire des bacs une fois pleins, sinon les évacuer ? et tant pis pour le semainier prévu…

Mais une autre idée jaillit aussi : une pesée automatique à l’aide d’une balance connectée. Le poids est en effet un paramètre clé dans la facturation et l’on se rend vite compte d’un décalage entre les dispositions des différents contrats et le quotidien sur site.

Grâce à un investissement humain conséquent, cette première expérimentation aboutit au désengorgement des trottoirs, à la fin des amendes et la reconnexion avec les camions de ramassage.

Malgré tout, il ne s’agit que d’un « prototype » limité dans le temps. Il serait trop exigeant de considérer un tel investissement humain sur le long terme – le bon sens et la volonté restent malheureusement corruptibles avec le temps mais surtout la situation doit répondre à une forme de contractualisation (des personnels, des partenaires). Or, la persistance de l’alignement des informations entre la gare et l’entreprise de collecte n’est pas pérenne.

Retour sur le terrain

Le test a mis en lumière l’obsolescence des contrats passés : la fréquence de passage est devenue inadaptée à l’activité réelle de la gare ; la quantité de déchets est trop approximative et leur nature peu valorisée, le concept de tri n’étant pas du tout intégré.

Quitte à reprendre les contrats, la SNCF y intègre plus de souplesse pour plus d’agilité comme les « nécessités » humaines (vacances, grèves, météo) et la possibilité de s’adapter à de nouvelles contraintes réglementaires, de plus en plus innovantes. Mais cela demande autant de temps de gestion, de contrôles supplémentaires, sans compter les ajustements de plus en plus fréquent dans les termes des contrats et souhaités par la législation.

De plus, la loi TECV – applicable en métropole (si toi lecteur a l’info pour la Nouvelle-Calédonie : un petit commentaire !) prévoit la généralisation du tri à la source de 5 flux de déchets (le papier ou carton, le métal, le plastique, le verre et le bois) auprès des ménages sous la houlette des collectivités locales, et auprès des entreprises qui en produisent.

Dans le cas de la SCNF, c’est le prestataire en charge de la collecte qui doit matérialiser ce tri par la délivrance d’une attestation justifiant les quantités, la nature des déchets et leur destination finale.

Autant dire que la SCNF a un intérêt de bonne entente avec ses prestataires !

Et si on y répondait de manière disruptive, avec un dispositif qui donne le luxe de déporter la confiance : ne plus pouvoir (se) tromper dans les informations liées à l’accomplissement des tâches faites, à quel moment et avec quelles quantités ? Et quelle solution pourrait en plus répondre à ce besoin d’adaptabilité des nouveaux contrats et des directives qui en découlent ?

Oui : c’est la blockchain. Les informations, rendues infalsifiables, seront partagées et les directives seront les smarts contracts.

Cas d’usage solutionnée avec la blockchain.
Source : Hervé Guimon, Jean-Louis Lathière

Aller plus loin…

La technologie blockchain Ethereum est alors retenue. Ethereum est en gros une évolution de Bitcoin avec la possibilité d’échanger autre chose que de la cryptomonnaie (on peut y inscrire un vote, des droits d’auteurs…) et surtout elle permet nativement la création des fameux smarts contracts.

C’est une chaîne publique (le registre est distribué dans le monde entier) qui contient tous les mécanismes nécessaires à la logique des flux logistiques. Pour les déchets, ce flux s’étendra de la collecte au ramassage jusqu’à son recyclage ou à son incinération, supprimant les intermédiaires et pouvant s’adapter à un accroissement des flux de déchets (c’est la scalabilité).

Les mouvements des bacs, rendus traçables par la communication des informations transmises via les objets connectés, sont désormais consultables par tous les intervenants grâce à leurs inscriptions sur la blockchain. Désormais équipés de leur smartphone « relié » à la blockchain, les agents disposent de consignes cohérentes et incorruptibles leur permettant de justifier leurs actions. Les résultats sont édifiants.

Conséquence ? Les déplacements hebdomadaires des agents sont optimisés de 3 kms – ils sont avertis par le smart contract quand ils doivent sortir les bacs – lorsque c’est utile et selon les termes du contrat. Le smart contract, grâce aux objets connectés, consigne le déplacement du bac, sa nouvelle localisation et son contenu dans la blockchain. Il confirme ainsi la bonne exécution, sans besoin d’un autre contrôle supplémentaire.

Il n’y a plus de besoin de contrôle humain, c’est la blockchain qui joue ce rôle et la vérification de la bonne exécution est immédiate.

Enfin, un monitoring permet de lister toutes les opérations de la journée, la SNCF et ses prestataires peuvent lire à distance toutes les transactions de la journée : la quantité, la nature et les mouvements des déchets produits. C’est un élément de contrôle très appréciable, comparé à « l’état déclaratif » transmis annuellement de manière unilatérale par le prestataire de ramassage.

Son incidence sera notable pour l’établissement de la facture dont le montant sera établi en référence à des éléments chiffrés fiables, non contestables.

Les gains constatés

On pourrait penser que ce contrôle informatique déshumanise la relation, mais c’est tout l’inverse : cette transaction, via un smart contract de la blockchain, recrée de la confiance entre les partenaires et quelque part amène du « confort » à leur productivité.

Alors : était-ce compliqué ?

Le smart contract relatif aux déchets a été rédigé en une semaine, dont on peut trouver ici les (même pas) 100 lignes de code.

La blockchain est complètement invisible aux yeux des utilisateurs (l’équivalent du protocole TCP/IP pour Internet). Ethereum prévoit une application web intuitive disponible sur un smartphone qui indique les tâches à accomplir et les résultats obtenus – elle a été paramétrée en une vingtaine de jours pour ce cas d’usage.

Alors : était-ce que c’était cher ?

Sans rentrer trop dans la technique, chaque exécution d’un smart contract sur Ethereum (par exemple celui qui va annoncer que la benne est pleine à telle heure) consomme un jeton appelé GAS (dont la conversion en fiduciaire est relativement stable et faible) et non de l’Éther (qui subit la volatilité des cryptomonnaies). Ainsi, le coût de l’exécution du contrat est séparé du marché volatile de la cryptomonnaie Ethereum. (Pour en savoir plus sur le GAS et l’ETH)

Pour simplifier, les coûts de transaction que représentent le coût du minage, qui vont figer et sécuriser les données dans la blockchain Ethereum, se révèlent marginaux compte tenu du cas d’usage.

Notons que ces coûts de fonctionnement pourraient être quasi-nuls avec une chaîne privée, par exemple avec la solution Open Source portée par la Linux Foundation et IBM : Hyperledger Fabric. Le coût d’investissement serait un peu plus élevé, mais les performances et la scalabilité bien meilleures. Encore une fois dans notre cas des déchets d’une gare, la volumétrie et l’aspect peu sensible des données ne méritent pas une chaîne privée.

De manière plus globale, les coûts financiers et énergétiques des infrastructures et du minage dans le cas étudié sont nettement compensés par la valorisation du tri des déchets. 

Alors, des idées ? Donnez-nous votre avis ou votre cas d’usage en commentaire !

Sources :

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