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Empreinte carbone des pièces usinées CNC : aluminium vs acier, et les questions des acheteurs ESG
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Empreinte carbone des pièces usinées CNC : aluminium vs acier, et les questions des acheteurs ESG

2026-09-04

Composants de précision FRIMA usinés CNC sur mesure en aluminium et en acier inoxydable pour applications automobiles et industrielles
Composants usinés CNC de précision FRIMA — nuances d'aluminium et d'acier inoxydable traitées selon les systèmes de qualité IATF 16949 pour des chaînes d'approvisionnement soucieuses des critères ESG.

Points clés à retenir

  • L'aluminium a plus de carbone incorporé par kg que l'acier (8–12 contre 1,8–2,5 kg CO2e/kg), mais la comparaison par unité fonctionnelle dépend de la conception de la pièce — les pièces en acier conçues plus minces ou plus petites peuvent gagner en carbone total.
  • L'usinage CNC ajoute environ 0,5–2,5 kg CO2e/kg de la pièce finie — significative pour l'acier (30 à 60 % du total) et moindre pour l'aluminium (5 à 15 % du total).
  • matières premières à contenu recyclé sont le principal levier de réduction des émissions de carbone — 90 % de réduction pour l'aluminium recyclé, 60 à 80 % pour l'acier recyclé.
  • La liste de contrôle des questions d'approvisionnement ESG 2026 couvre : la certification ISO 14001, le rapport ISO 14064, le suivi des émissions de portée 3, la divulgation du contenu recyclé, les objectifs de réduction fondés sur des données scientifiques et la divulgation de la région du réseau.
  • La bonne question en matière d'approvisionnement est kg CO2e par unité fonctionnelle, et non par kg de matière — une comparaison par masse donne souvent une réponse erronée.

La question de l'empreinte carbone est désormais incontournable dans le secteur des pièces usinées CNC. Il y a cinq ans, les critères ESG (environnementaux, sociaux et de gouvernance) posés par les acheteurs des secteurs automobile, industriel et des biens de consommation suscitaient la curiosité et concernaient peut-être une demande de devis sur vingt. En 2026, ils figurent dans la majorité des nouvelles demandes de devis que je reçois et leur importance dans les décisions de commande ne se limite plus à un critère secondaire.

J'ai passé quinze ans chez FRIMA à travailler avec des équipes d'ingénieurs qui spécifient Pièces usinées CNC pour l'industrie automobileLes applications en matière d'ESG concernent les secteurs agricole, de l'automatisation, maritime et médical. La question ESG qui m'est posée le plus souvent est aussi celle à laquelle on répond le plus souvent de manière erronée : « Quel matériau a la plus faible empreinte carbone, l'aluminium ou l'acier ? » La réponse simpliste – l'aluminium a une empreinte carbone plus élevée par kilogramme que l'acier – est techniquement correcte, mais trompeuse sur le plan commercial. La décision d'achat dépend des performances fonctionnelles, de la géométrie des pièces, de l'approvisionnement en matières premières et de l'énergie d'usinage. L'unité de comparaison pertinente est le kilogramme d'équivalent CO₂ par unité fonctionnelle, et non par kilogramme de matériau. Cet article vise à fournir aux équipes d'ingénierie et d'approvisionnement responsables de ces décisions le cadre technique nécessaire pour poser les bonnes questions et interpréter correctement les réponses.

L'empreinte carbone : d'où proviennent les émissions des pièces usinées CNC

L'empreinte carbone « du berceau à la porte » d'une pièce usinée CNC se décompose en quatre niveaux, chacun présentant des niveaux d'importance et des leviers de réduction sensiblement différents. Comprendre cette superposition est la première étape pour établir une comparaison fiable de l'empreinte carbone entre les matériaux ou les fournisseurs.

Couche de carbone Magnitude typique Dominant pour l'aluminium Dominant pour l'acier Levier de réduction
Extraction et raffinage des matières premières 0,4 à 12 kg CO2e par kg de matière Oui (environ 75 à 85 % du total) Oui (environ 40 à 60 % du total) Contenu recyclé, informations du fournisseur
Production de billettes/barres 0,2 à 1,5 kg CO2e par kg de matière Oui (souvent vendu avec du beurre brut) Oui Approvisionnement en aciéries, aciéries à faible émission de carbone
énergie d'usinage CNC 0,5 à 2,5 kg CO2e par kg de produit fini Partiel (environ 5 à 15 % du total) Oui (environ 30 à 60 % du total) efficacité des machines, énergies renouvelables
Traitement de surface, emballage, transport jusqu'à la porte 0,1 à 1,0 kg CO2e par kg de produit fini Partiel Partiel Sélection des processus, localisation des fournisseurs

La couche dominante varie selon le matériau. Pour les pièces en aluminium, la couche de matière première est prépondérante car le raffinage primaire de l'aluminium (procédé électrolytique Hall-Héroult) est énergivore et généralement alimenté par des réseaux électriques qui utilisent encore des énergies fossiles. Pour les pièces en acier, la couche de matière première est significative mais moins importante, et la couche d'usinage CNC contribue proportionnellement davantage car l'empreinte carbone par kilogramme d'acier est plus faible.

Pour les équipes d'approvisionnement, cela signifie que la stratégie de réduction des émissions de carbone doit être adaptée au matériau. Pour les pièces en aluminium, le principal levier est le contenu recyclé et la transparence des fournisseurs quant aux matières premières utilisées, et non l'efficacité d'usinage. Pour les pièces en acier, l'efficacité d'usinage, le choix des machines et l'approvisionnement en énergie renouvelable de l'atelier d'usinage constituent des facteurs de différenciation concurrentielle.

Aluminium ou acier : les chiffres relatifs au carbone incorporé que les acheteurs doivent connaître

L'empreinte carbone des matières premières métalliques à l'entrée de l'usine d'usinage CNC varie considérablement selon la nuance du matériau, son origine (primaire ou recyclée) et les pratiques de traitement propres à chaque fournisseur. Le tableau ci-dessous récapitule les valeurs typiques relevées dans les bases de données standard du secteur et les déclarations environnementales de produit (DEP) des fournisseurs.

Matériel carbone primaire incorporé Gamme de contenu recyclé Approvisionnement à faible émission de carbone Levier de réduction
Aluminium 6061-T6 (primaire) 8 à 12 kg CO2e/kg 30 à 80 % de contenu recyclé disponible 0,5 – 1,5 kg CO2e / kg Spécifiez un contenu recyclé ≥ 50 %
Aluminium 7075-T6 (primaire) 9 à 13 kg CO2e/kg Contenu recyclé limité (qualité aérospatiale) 1,0 – 2,5 kg CO2e / kg Spécifier la billette secondaire lorsque les spécifications le permettent.
Acier inoxydable 304 (principal) 2,5 – 4,5 kg CO2e / kg norme de contenu recyclé de 60 à 80 % 0,6 – 1,2 kg CO2e / kg Spécifiez un contenu recyclé ≥ 70 %
Acier inoxydable 316 (principal) 3,0 – 5,5 kg CO2e / kg 50 à 70 % de contenu recyclé 0,8 – 1,5 kg CO2e / kg
Acier au carbone 1018/1045 (primaire) 1,8 – 2,5 kg CO2e / kg norme de contenu recyclé de 30 à 70 % 0,4 – 0,9 kg CO2e / kg Spécifiez un contenu recyclé ≥ 50 %
Acier allié 4140 (primaire) 2,2 – 3,2 kg CO2e / kg 30 à 50 % de contenu recyclé 0,7 – 1,2 kg CO2e / kg Spécifiez un contenu recyclé ≥ 40 %

Les fourchettes numériques indiquées ci-dessus sont volontairement larges car les pratiques des aciéries varient considérablement d'un fournisseur à l'autre. Un lingot d'aluminium 6061-T6 provenant d'une fonderie d'aluminium primaire utilisant de l'électricité hydroélectrique en Scandinavie présente une empreinte carbone nettement inférieure à celle du même alliage provenant d'une fonderie alimentée au charbon en Chine centrale. La différence peut atteindre un facteur 5. Les équipes d'approvisionnement qui spécifient uniquement « 6061-T6 » sans exigence de contenu recyclé ni information du fournisseur recevront par défaut la variante présentant l'empreinte carbone la plus élevée.

L'impact réel de l'usinage CNC sur l'empreinte carbone

La consommation énergétique des machines à commande numérique dépend de la géométrie des pièces, du taux d'enlèvement de matière, de l'âge de la machine-outil et du mix électrique spécifique à l'installation. Les valeurs de référence ci-dessous s'appliquent aux environnements de production CNC typiques utilisant des centres d'usinage 3 axes modernes sur un réseau électrique moyen.

Plage de référence : 0,5 à 2,5 kg CO2e par kg de produit fini

Pour une pièce complexe de support automobile usinée en aluminium 6061-T6, la consommation énergétique de l'usinage CNC est généralement de 1,0 à 1,8 kWh par kg de pièce finie. Sur un réseau électrique mondial moyen (environ 0,5 kg CO₂e par kWh), cela correspond à 0,5 à 0,9 kg CO₂e par kg de pièce finie. Pour une pièce plus simple en acier inoxydable tourné, la consommation énergétique par kilogramme est plus faible, mais sa part dans l'empreinte carbone totale est proportionnellement plus élevée, car la part de la matière première est moindre.

Les installations utilisant de l'électricité renouvelable (hydroélectricité, éolien, contrats d'achat d'électricité solaire) peuvent réduire l'empreinte carbone liée à l'énergie d'usinage à 10-20 % de la moyenne du réseau. C'est pourquoi les équipes d'achat ESG s'intéressent de plus en plus au mix énergétique des fournisseurs lors de leur évaluation : il s'agit d'un des rares leviers permettant de réduire significativement l'empreinte carbone d'une pièce usinée CNC sans en modifier la conception ni le matériau.

Variables d'efficacité énergétique d'usinage

Trois variables déterminent la contribution énergétique de l'usinage : le rendement de la machine-outil (les anciennes machines hydrauliques consomment plus que les machines modernes à servocommande), le rendement du temps de broche (l'usinage à grande vitesse et le fraisage trochoïdal réduisent le temps de cycle) et la stratégie de trajectoire d'outil (le dégagement adaptatif réduit le temps de coupe à vide). processus de contrôle de la qualité L'optimisation de la trajectoire d'outil est une étape standard de la programmation FAO, ce qui réduit le temps de cycle et l'énergie par pièce sans affecter la qualité dimensionnelle.

Recyclage des copeaux et des déchets d'usinage

L'usinage CNC génère généralement de 30 à 70 % du poids de la billette sous forme de copeaux, selon la géométrie de la pièce. Dans une usine bien gérée, ces déchets sont triés par alliage et revendus à la filière de recyclage des métaux, où ils sont refondus et réintégrés à l'approvisionnement en matières premières. Le gain en termes d'empreinte carbone est considérable : le recyclage permet d'éviter les coûts énergétiques liés au raffinage primaire. Les acheteurs doivent interroger leurs fournisseurs sur leur programme de recyclage des copeaux, notamment sur les méthodes de tri et leur destination finale (recyclage certifié ou déchets de métaux mélangés).

Liste de contrôle des questions ESG relatives aux achats pour les fournisseurs CNC en 2026

Sur la base du cadre carbone présenté ci-dessus, la liste de contrôle suivante est devenue la norme de facto pour l'approvisionnement responsable en ESG de pièces usinées CNC en 2026. Elle est structurée pour faire ressortir les leviers de réduction des émissions de carbone par ordre de priorité : des matières premières (levier le plus important) au mix énergétique des installations (levier modéré) jusqu'à l'efficacité d'usinage (levier plus petit mais cumulatif).

Question 1 : Certification ISO 14001 en matière de management environnemental

Le fournisseur possède-t-il une certification ISO 14001 en vigueur pour son système de management environnemental ? La norme ISO 14001 atteste que l’établissement applique une politique environnementale, suit ses objectifs environnementaux et réalise des audits internes réguliers. Elle ne certifie pas à elle seule la performance carbone, mais constitue le minimum requis pour tout fournisseur soucieux des critères ESG et un critère d’acceptation pour la plupart des grands programmes d’achats des entreprises. FRIMA est certifiée ISO 9001:2008 et IATF 16949, et les certifications de qualité et de processus pertinentes sont documentées sur son site web. page de certificat.

Question 2 : Données sur l'empreinte carbone au niveau du produit par kg de pièce finie

Le fournisseur peut-il fournir des données sur l'empreinte carbone du produit, exprimées en kg CO2e par kg de pièce finie, avec une ventilation par matière première, énergie d'usinage et auxiliaires de fabrication ? Les fournisseurs capables de répondre à cette question ont généralement investi dans l'analyse du cycle de vie (ACV) et peuvent fournir à l'acheteur un rapport de portée 3 au niveau du produit.

Question 3 : Divulgation du contenu recyclé des matières premières

Quel est le pourcentage de matières premières recyclées dans le stock fourni ? Les acheteurs doivent demander les certificats d’essais ou les rapports de développement durable des usines, qui documentent la fraction de matières recyclées pour l’alliage et la taille de billette fournis. Attention : les moyennes au niveau de l’usine ne correspondent pas aux données individuelles ; il convient de demander le taux de recyclage réel d’un lot spécifique.

Question 4 : Déclaration des émissions de portée 1 et de portée 2

Le fournisseur déclare-t-il les émissions de portée 1 (émissions directes liées à l'exploitation des installations) et de portée 2 (émissions indirectes liées à l'électricité achetée) conformément au protocole GES ? Les fournisseurs qui déclarent leurs émissions selon les normes du CDP (Carbon Disclosure Project), de l'initiative SBTi (Science Based Targets) ou d'un registre national du carbone fournissent des données de meilleure qualité. La norme ISO 14064-1 constitue la norme internationale officielle pour la comptabilisation des émissions de carbone des organisations et s'applique ici.

Question 5 : Émissions de portée 3 pour les matières premières achetées

Le fournisseur effectue-t-il un suivi des émissions de catégorie 1 (Scope 3) liées aux matières premières achetées ? Il s’agit des émissions indirectes en amont, intégrées à la production de billettes et de barres, qui représentent de loin la part la plus importante de l’empreinte carbone des pièces en aluminium. Sans ce suivi, l’empreinte carbone déclarée par le fournisseur pour les composants en aluminium est largement incomplète.

Question 6 : Objectifs de réduction fondés sur des données scientifiques

Le fournisseur a-t-il fixé des objectifs de réduction des émissions validés par un organisme reconnu (SBTi ou son équivalent national) ? Un objectif fondé sur des données scientifiques indique que la trajectoire de réduction du fournisseur est conforme à l’objectif de l’Accord de Paris visant à limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C. Les acheteurs ayant pris leurs propres engagements SBTi sont de plus en plus tenus de s’approvisionner uniquement auprès de fournisseurs dont les objectifs ont également été validés.

Question 7 : Région de la grille des installations de fabrication

À quelle région du réseau électrique se situe l'usine de fabrication et quelle est l'intensité carbone de ce réseau (g CO₂e/kWh) ? Cet indicateur, bien qu'approximatif, permet d'évaluer la part des énergies renouvelables dans l'approvisionnement électrique de l'usine. Les usines situées en Norvège, au Québec, en Islande et dans certaines régions du Brésil présentent des intensités carbone inférieures à 100 g CO₂e/kWh. Celles situées dans les régions fortement dépendantes du charbon du centre de la Chine, de l'Inde et de certaines parties de l'Asie du Sud-Est affichent des intensités carbone supérieures à 600 g CO₂e/kWh, soit une empreinte carbone six fois plus importante pour un même procédé d'usinage.

Aluminium ou acier : la véritable question de l’approvisionnement

Pour revenir à la question initiale qui sous-tend la plupart de ces discussions sur les achats — « lequel des deux, l'aluminium ou l'acier, a une empreinte carbone plus faible ? » —, la réponse dépend de la fonction de la pièce et des possibilités offertes par sa conception.

Prenons l'exemple d'un support structurel automobile conçu pour une charge spécifique. Si sa conception requiert de l'aluminium (pour des raisons de poids, de conductivité thermique ou de résistance à la corrosion), la comparaison de l'empreinte carbone doit se faire avec celle d'alliages d'aluminium alternatifs et de taux de recyclage, et non avec celle de l'acier. Si le support peut être fabriqué avec l'un ou l'autre matériau, la comparaison devient alors valable et l'unité appropriée est le kg CO₂e par pièce à performance fonctionnelle équivalente, et non le kg CO₂e par kg de matériau.

Une équerre en acier conçue avec une épaisseur minimale pour répondre à la même charge peut être 30 à 50 % plus légère que son équivalent en aluminium. Si la pièce en acier pèse 1,5 kg et intègre 2,0 kg CO₂e/kg (matière première) plus 1,0 kg CO₂e/kg (usinage), soit un total de 4,5 kg CO₂e par pièce, et que son équivalent en aluminium pèse 1,0 kg et intègre 10 kg CO₂e/kg (aluminium primaire) plus 0,8 kg CO₂e/kg (usinage), soit un total de 10,8 kg CO₂e par pièce, alors l'acier est plus avantageux malgré une empreinte carbone plus élevée par kilogramme.

À l'inverse, si la conception exige une masse minimale et que l'acier est plus lourd que l'aluminium, ce dernier l'emporte en termes d'émissions de carbone totales par pièce, indépendamment du poids au kilogramme. C'est pourquoi la question pertinente en matière d'achats est celle des émissions de CO₂e par pièce (en kg) pour les performances fonctionnelles choisies, et non celle des émissions de CO₂e par kilogramme de matériau (en kg).

Ce que FRIMA propose aux acheteurs soucieux des critères ESG

FRIMA fournit Usinage CNC sur mesure L'usine produit des pièces en aluminium, en acier inoxydable, en acier au carbone et en acier allié destinées aux secteurs de l'automobile, de l'agriculture, de l'automatisation, du nautisme, de l'emballage alimentaire et du médical. Elle est certifiée ISO 9001:2008 et IATF 16949, cette dernière étant la norme de qualité de l'industrie automobile intégrant les exigences de gestion environnementale conformes à la norme ISO 14001.

« Pour un acheteur soucieux des critères ESG, le point de départ idéal n'est pas de nous demander un chiffre d'empreinte carbone, mais de nous fournir le plan de la pièce et de nous indiquer les exigences de performance qui motivent le choix du matériau. À partir de là, nous pouvons établir une estimation carbone pertinente par pièce, incluant les options de contenu recyclé et le profil énergétique d'usinage applicable à la géométrie spécifique. Sans cet échange, tout chiffre d'empreinte carbone que nous fournissons est générique et inutile pour la décision de l'acheteur. » — Frank Kann, Directeur général, FRIMA

Pour les acheteurs qui évaluent FRIMA par rapport à d'autres fournisseurs d'usinage CNC selon des critères ESG, la démarche pratique consiste à partager le plan de la pièce et le matériau cible, à demander une estimation de l'empreinte carbone par pièce, détaillant séparément les matières premières, l'usinage et les auxiliaires, et à comparer les réponses des fournisseurs sur la base d'une même unité fonctionnelle. FRIMA accompagne ce processus grâce à… page de contact pour les demandes de renseignements concernant de nouveaux projets et via le portail client existant pour le suivi carbone des commandes répétées.

Le certifications de qualité Les éléments pertinents pour les achats ESG sont documentés sur la page du certificat, et processus de contrôle de la qualité comprend les procédures d'inspection dimensionnelle et de traçabilité des matériaux requises par le reporting ESG en aval. L'usine de fabrication de FRIMA est située à Ningbo, dans le Zhejiang, avec un accès logistique au port de Ningbo — un facteur important pour les acheteurs européens et nord-américains qui évaluent les émissions de portée 3 liées au transport dans leur sélection de fournisseurs.

Conclusion : La bonne question est celle posée par unité fonctionnelle

L'aluminium et l'acier ont tous deux toute leur place dans la chaîne d'approvisionnement des pièces usinées CNC, soucieuse des critères ESG. La comparaison pertinente porte sur les émissions de CO₂e (kg CO₂e) par unité fonctionnelle : une pièce conçue pour répondre à une exigence de performance spécifique, le matériau étant sélectionné en fonction de cette exigence, et l'empreinte carbone étant mesurée par pièce et non par kilogramme de matériau. Dans ce contexte, les quatre principaux leviers de réduction des émissions de carbone, par ordre de priorité, sont : l'utilisation de matières premières recyclées, la transparence des pratiques des aciéries des fournisseurs, l'utilisation d'électricité renouvelable dans les ateliers d'usinage et l'efficacité de l'usinage grâce à l'optimisation des trajectoires d'outils et à l'utilisation de machines-outils modernes.

La liste de contrôle des questions ESG relatives aux achats à l'horizon 2026 présentée dans cet article – qui couvre la norme ISO 14001, les données carbone au niveau du produit, la divulgation du contenu recyclé, le reporting des émissions de scopes 1/2/3, les objectifs scientifiques et la région du réseau électrique – fournit le cadre nécessaire à l'évaluation des fournisseurs d'usinage CNC selon des critères qui déterminent réellement leur performance carbone. Pour les acheteurs prêts à passer d'allégations carbone génériques à des données carbone par pièce, la démarche commence par le dessin de la pièce, et non par un questionnaire carbone.

Pour discuter de l'empreinte carbone, des options de contenu recyclé ou de l'estimation du carbone par pièce pour un composant usiné CNC spécifique, Contactez l'équipe d'ingénierie de FRIMA avec le dessin de la pièce et la nuance de matériau cible.

À propos de Frank Kann

Directeur général à Ningbo FRIMA Industry Co., Ltd.

Plus de 15 ans d'expérience dans la fabrication de pièces usinées sur mesure, l'usinage CNC, la réalisation de pièces sur mesure, la fabrication et l'assemblage.

Frank dirige l'ingénierie et la gestion de projets pour les services d'usinage de précision de FRIMA dans les secteurs de l'automobile, de l'agriculture, de l'automatisation, du nautisme, de l'emballage alimentaire et du médical.

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Foire aux questions

Q: Quelles pièces usinées CNC ont une empreinte carbone plus faible : les pièces en aluminium ou en acier ?

Cela dépend de la structure. L'aluminium a une empreinte carbone plus élevée par kg (8 à 12 kg CO₂e/kg) que l'acier primaire (1,8 à 2,5 kg CO₂e/kg), mais une pièce en acier plus petite ou plus fine que son équivalent en aluminium peut avoir une empreinte carbone totale inférieure. La question pertinente en matière d'approvisionnement est celle des kg CO₂e par unité fonctionnelle, et non par kg de matériau.

Q : Quelles questions ESG les équipes d'approvisionnement posent-elles aux fournisseurs d'usinage CNC ?

Questions typiques de 2026 : certification ISO 14001, données d’empreinte carbone au niveau du produit par kg de pièce finie, divulgation du contenu recyclé, rapport sur les émissions de portée 1 et de portée 2, suivi de la portée 3 pour les matières premières, objectifs de réduction fondés sur des données scientifiques et divulgation de la région du réseau.

Q : Quel est l'impact de l'usinage CNC sur l'empreinte carbone d'une pièce métallique ?

L'usinage CNC consomme de 1 à 5 kWh d'énergie électrique par kg de pièce finie, selon sa complexité, le taux d'enlèvement de matière et le rendement de la machine. Cela correspond à environ 0,5 à 2,5 kg CO₂e/kg, dans des conditions de consommation électrique moyennes. L'usinage représente 5 à 15 % de l'empreinte carbone totale « du berceau à la porte » pour l'aluminium et 30 à 60 % pour l'acier.

Q : L'aluminium ou l'acier recyclés ont-ils une empreinte carbone plus faible lors de l'usinage CNC ?

Oui. L’aluminium recyclé a une empreinte carbone de 0,5 à 1,5 kg CO₂e/kg (contre 8 à 12 kg pour l’aluminium primaire, soit une réduction de 90 %). L’acier recyclé a une empreinte carbone de 0,4 à 0,9 kg CO₂e/kg (contre 1,8 à 2,5 kg pour l’acier primaire, soit une réduction de 60 à 80 %). Privilégier les matériaux recyclés est le levier le plus efficace pour réduire les émissions de carbone.

Q : Qu'est-ce que la norme ISO 14064 et comment s'applique-t-elle aux pièces usinées CNC ?

La norme ISO 14064 est la norme internationale pour la quantification et la déclaration des émissions de GES. Pour les fournisseurs de machines à commande numérique (CNC), la norme ISO 14064-1 s'applique à la déclaration de l'empreinte carbone de leur organisation. Les acheteurs qui demandent des données conformes à la norme ISO 14064 les agrègent généralement dans un rapport d'émissions de catégorie 1 (Scope 3). Protocole GES.

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