Comment Dow a conçu un registre d'empreinte carbone sur Databricks pour accélérer la durabilité à grande échelle

Pourquoi nous avons conçu le Carbon Footprint Ledger

Chez Dow, notre ambition est d'être l'entreprise de science des matériaux la plus innovante, axée sur le client, inclusive et durable au monde. Au cœur de cette ambition se trouve notre stratégie « Decarbonize & Grow » (Décarboner et croître), qui consiste à investir à la fois dans le développement de notre capacité à servir nos clients et dans la réduction de nos émissions de gaz à effet de serre.

Dans tous les secteurs, nombre de nos clients s'engagent à réduire leurs émissions de Scope 3, c'est-à-dire les émissions indirectes de gaz à effet de serre produites tout au long de la chaîne de valeur d'une entreprise, y compris l'achat de biens, le transport et l'utilisation des produits vendus. Les cadres réglementaires tels que la directive CSRD (Corporate Sustainability Reporting Directive) de l'EU placent la barre plus haut en matière de transparence environnementale. Nous avons identifié et répondu à un besoin critique : un système transparent et vérifiable pour suivre et communiquer l'empreinte carbone de chaque produit que nous fabriquons.

Le résultat est le Carbon Footprint Ledger (CFL), un outil numérique basé sur une méthodologie de comptabilité carbone qui bénéficie d'une assurance limitée par un tiers par rapport aux normes ISO14067 et GHG Protocol Product Standard. Le CFL est la capacité numérique de Dow classée numéro un dans notre programme Advance Sustainability, englobant les activités et les fonctions de toute l'entreprise.

La méthodologie et l'outil CFL : un défi relevé

Une empreinte carbone produit (Product Carbon Footprint - PCF) représente le total des émissions de gaz à effet de serre, mesurées en équivalent CO2 (CO2e), générées depuis l'extraction des matières premières jusqu'à la fabrication. Le CFL s'appuie sur ces calculs et offre deux capacités puissantes :

Optimisation - Attribuer de manière dynamique les intrants à plus faible empreinte carbone afin d'optimiser les attributs carbone d'un produit (c'est-à-dire le CO2e) et de soutenir la monétisation de nos investissements de décarbonation.

Certification vérifiable - Émettre des certificats de PCF pour les produits à faible émission de carbone sur l'ensemble de notre réseau de fabrication mondial, avec des soldes résiduels conservés dans un registre sécurisé et auditable, conformément aux conventions de bilan de masse établies dans la comptabilité GHG.

En pratique, le CFL associe une méthodologie de comptabilité carbone basée sur des normes à un moteur de calcul et à un registre d'émission de certificats. Le moteur de calcul calcule les valeurs de CO2e pour l'ensemble des composants en amont d'un produit, conformément aux normes ISO 14067 et GHG Protocol Product Standard. Le registre enregistre les certificats de PCF délivrés aux clients et tient à jour les soldes résiduels, fournissant ainsi un enregistrement transparent et auditable des produits à faible émission de carbone livrés par Dow.

Le calcul des PCF pour une entreprise mondiale de science des matériaux aussi vaste que Dow est intrinsèquement complexe : l'empreinte carbone de chaque produit nécessite des données provenant de l'approvisionnement en matières premières, de l'exécution de la fabrication, de la consommation d'énergie, du transport, de la surveillance des émissions et des bases de données d'inventaire du cycle de vie. Auparavant, ce calcul prenait des semaines. Les données résidaient dans des silos répartis entre différentes fonctions et zones géographiques, et les calculs d'optimisation requis sur l'ensemble de notre réseau de fabrication étaient gourmands en ressources informatiques. Nous avions besoin d'une plateforme capable d'unifier les données à grande échelle, d'exécuter des modèles d'optimisation complexes en production et de fournir des résultats au rythme de l'entreprise.

Conception du CFL sur la plateforme Databricks Data Intelligence Platform

Notre équipe Enterprise Data & AI (ED&AI) a choisi la plateforme Databricks Data Intelligence Platform comme fondation pour le CFL. Nous avons construit un pipeline de bout en bout au sein de notre Integrated Data Hub (IDH), en ingérant, transformant et unifiant les données de toute l'organisation dans un système unique et automatisé. Unity Catalog fournit la couche de gouvernance, garantissant que les données de fabrication sensibles, les facteurs d'émission propriétaires et les allocations de carbone spécifiques aux clients sont sécurisés avec des contrôles d'accès précis tout au long du pipeline.

Intégration des données de Dow avec Apache Spark

Au cœur de la plateforme CFL se trouve Apache Spark sur Databricks, qui fournit la puissance de traitement distribué nécessaire pour joindre et transformer à grande échelle des données provenant de nombreux domaines fonctionnels différents. Le pipeline CFL intègre les données de la chaîne d'approvisionnement, de durabilité et d'opérations dans une vue unifiée, les réconciliant en des empreintes carbone de produits « du berceau à la porte » (cradle-to-gate) précises et auditables. Chaque étape du pipeline est conservée sous forme de tables Delta, ce qui nous permet de bénéficier de transactions ACID, du voyage dans le temps (time travel) pour les audits historiques et d'upserts efficaces.

En tirant parti des capacités de calcul distribué de Spark, nous avons réduit notre temps de traitement de bout en bout de plusieurs semaines à une fraction de cela, permettant la génération rapide d'informations PCF pour tous les produits Dow en un seul passage.

Le MLOps pour une optimisation avancée

L'une des capacités centrales du CFL est un modèle d'optimisation avancé qui identifie de manière dynamique la voie de production générant le moins de gaz à effet de serre pour les produits sur l'ensemble du réseau de fabrication mondial de Dow, conformément à la méthodologie validée par rapport aux normes ISO 14067 et GHG Protocol Product Standard.

En utilisant l'approche MLOps de Databricks avec MLflow, notre équipe développe et déploie cette capacité d'optimisation sous la forme d'un service de niveau production avec un versionnage et un suivi complets. Les données d'empreinte carbone qui en résultent alimentent le pipeline CFL avec un suivi complet de la lignée (lineage), et les mises à jour des données ou paramètres sous-jacents s'intègrent de manière fluide en production.

Une vision pour l'intelligence de la durabilité

Le CFL fait partie de notre programme plus large Advance Sustainability, qui englobe plus de 20 parcours de capacités numériques, allant des évaluations automatisées du cycle de vie à la gestion circulaire des matériaux, en passant par la conformité à la taxonomie de l'EU. L'Integrated Data Hub sur Databricks sert de tissu conjonctif, permettant un avenir où les scientifiques de Dow génèrent une empreinte carbone produit en appuyant sur un bouton, les équipes commerciales associent le contenu de durabilité aux besoins des clients, et les parties prenantes externes reçoivent des rapports de durabilité avec les mêmes délais et garanties d'audit que les rapports financiers.

Nous n'en sommes pas encore là sur tous les fronts, mais le CFL sur Databricks a été une étape fondamentale vers cette vision.

Impact commercial et perspectives

Le CFL sur Databricks donne des résultats tangibles :

• Rapidité : Les calculs de PCF qui prenaient autrefois des semaines sont désormais réalisés rapidement, permettant une réponse agile aux demandes des clients
• Échelle : Des données d'empreinte carbone pour l'ensemble de notre portefeuille de produits, et pas seulement pour une poignée de produits phares
• Optimisation : Les produits bénéficient de l'empreinte carbone la plus faible possible grâce à l'identification des meilleurs composants et voies de production sur l'ensemble du réseau de fabrication de Dow, conformément à la méthodologie validée.
• Monétisation : Valeur commerciale tirée des investissements de décarbonation grâce au portefeuille de produits à faible émission de carbone Decarbia™ de Dow

Le CFL émet des certificats de PCF vérifiables et tient à jour les soldes résiduels dans un registre sécurisé et auditable, aidant ainsi les clients à prendre des décisions d'approvisionnement éclairées et à démontrer leurs progrès par rapport à leurs objectifs de durabilité.

Alors que les réglementations en matière de durabilité se durcissent à l'échelle mondiale, notre investissement dans le CFL positionne Dow comme un leader de la transparence carbone au niveau des produits. La plateforme Databricks Data Intelligence Platform nous offre la flexibilité et l'échelle nécessaires pour évoluer face aux défis futurs. Pour nous, chez Dow, le Carbon Footprint Ledger est bien plus qu'un simple projet de données. C'est la démonstration de la manière dont l'ingénierie des données moderne et l'innovation numérique peuvent générer un impact environnemental concret à l'échelle industrielle mondiale.

Découvrez comment Databricks accélère les résultats en matière de durabilité pour les fabricants et les entreprises du secteur de l'énergie sur la page des solutions Databricks Manufacturing & Energy. Pour découvrir comment la plateforme Data Intelligence Platform peut alimenter vos propres initiatives de durabilité — de la comptabilité des émissions et du reporting Scope 3 à la gestion circulaire des matériaux — contactez votre équipe commerciale Databricks ou visitez databricks.com/solutions/industries/manufacturing-industry-solutions.

(Cet article de blog a été traduit à l'aide d'outils basés sur l'intelligence artificielle) Article original