Industrial symbiosis strategies for companies : business models, competitiveness and sustainability of industrial systems and territories

L’écologie industrielle et territoriale (EIT) est un concept visant à optimiser l’usage des ressources à l’échelle du système socio-industriel en réponse aux enjeux environnementaux et sociaux grandissants. Les stratégies opérationnelles – synergies – qui en découlent consistent à valoriser les déchets d’un acteur comme matière première de substitution pour un autre acteur. La thèse s’interroge sur la capacité de ces stratégies à répondre efficacement aux enjeux de développement durable des entreprises et des territoires et plus précisément sur leur capacité à concilier durabilité sociale et environnementale des territoires et développement compétitif des entreprises. Un protocole générique d’analyse est proposé pour identifier, évaluer et rendre appropriable l’ensemble des valeurs économiques, environnementales, sociales et territoriales créées et/ou détruites par une synergie. Il est complété par un canevas de modèle d’affaires durable dédié à l’EIT clarifiant la proposition de valeurs d’une synergie, les modalités de leur création et de captation pour l’écosystème de parties prenantes. Les terrains d’étude de la thèse sont des clusters industriels rassemblant des acteurs de l’industrie lourde (acier, pétrochimie, ciment, minéraux). Une analyse macro et 13 études de cas mettent en évidence le potentiel d’opérationnalisation de l’EIT, la diversité de ses bénéfices mais aussi la nécessité de développer des modes de coordination innovants pour internaliser certaines valeurs non-marchandes significatives. Elles démontrent aussi que l’EIT peut être vecteur d’éco-innovation pour les entreprises, initiant une transition vers des modèles d’affaires plus durables et circulaires.Industrial symbiosis (IS) is a concept aiming at optimising the use of resources at socio-industrial system scale, in response to increasing environmental and social issues. Concrete strategies – synergies – consist in creating value from wastes of one stakeholder as secondary raw material for another stakeholder. This thesis questions the capability of these strategies to effectively tackle sustainable development issues of companies and regions, and more precisely on their capability to conciliate social and environmental sustainability of local territories and competitive development of companies. A generic analysis protocol is proposed to identify, assess, and make appropriable values of different nature (economic, social, environmental, regional) that can be created and/or destroyed by a synergy. It is completed with a sustainable business model canvas dedicated to IS clarifying values propositions of synergies, the way they are created and captured by the stakeholders ecosystem. The thesis focuses on industrial clusters gathering stakeholders from steel, petrochemical, cement, and mineral industrial sectors. A macro analysis and 13 case studies reveal the IS operationalisation potential, the variety of benefits but also the necessity to develop innovative coordination models and mechanisms to internalise some non-market-based values, but significant. They also show how IS can trigger eco-innovation into companies, initiating a transition towards more sustainable and circular business models