Thèse Modélisation et Simulation de Stratégies d'Économie Circulaire pour le Secteur Textile-Habillement H/F - Doctorat_Gouv

Établissement : Université de Lille
École doctorale : MADIS Mathématiques, sciences du numérique et de leurs interactions
Laboratoire de recherche : GEMTEX - Laboratoire de Génie et Matériaux Textiles
Direction de la thèse : Sebastien THOMASSEY ORCID 0000000255567173
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-04T23:59:59

Dans le contexte économique, social et écologique actuel, le concept d'économie circulaire apparait comme une opportunité pour découpler croissance économique et consommation de ressources en rupture avec le modèle linéaire traditionnel (« fabriquer, utiliser, jeter »). Cela est particulièrement vrai pour le secteur textile-habillement, reconnu pour son impact environnemental élevé. Cependant, le développement d'une stratégie d'économie circulaire repose sur de nombreux leviers tels que le recyclage, la réparation, la durée de vie,... à différentes échelles de la conception de matériaux durables jusqu'aux politiques publiques environnementales. De nombreux travaux de recherche proposent une modélisation et une évaluation des différentes stratégies d'économie circulaire sur un domaine plus ou moins large. Cependant les systèmes mis en jeux sont complexes, évolutifs et interdépendants. Les modélisations proposées dans la littérature apportent des contributions intéressantes à certaines prises de décision, mais elles ne tiennent pas compte des changements et de l'évolution du système, ni des multiples stratégies d'économie circulaire, telles que la comparaison (réutilisation/partage/seconde main,...) et la combinaison (location de produits reconditionnés) . Ainsi, la modélisation d'une stratégie d'économie circulaire requière des modélisations à différents niveaux : les flux des produits, le comportement des consommateurs, les processus décisionnels des metteurs en marché, les politiques environnementales des pouvoirs publiques, ... L'objectif de cette thèse est de réaliser une telle modélisation pour le secteur textile-habillement en combinant des techniques de modélisation et simulation adaptées aux différents niveaux d'études et aux interactions entre ces niveaux. Pour cela, des techniques telles que la simulation par évènements discrets, la dynamique de systèmes ou encore la modélisation multi agents seront considérées pour proposer un modèle permettant de simuler différents scénarios d'économie circulaire. Les résultats permettront de dégager et quantifier les stratégies les plus pertinentes, orienter les pouvoirs publics, informer les consommateurs et aider les metteurs en marché à s'inscrire dans un secteur textile habillement durable.
Ce sujet de thèse est multidisciplinaire : des connaissances et compétences sur les concepts d'économie circulaire, de modélisations et simulations numériques, et conception, fabrication et usages de produits textiles d'habillement sont requises ou devront être acquises pour mener à bien ces travaux.

Le secteur textile est aujourd'hui reconnu par la Commission Européenne comme l'un des secteurs à engager, en priorité, dans la transition écologique. La pression qu'il exerce sur l'environnement est forte. A titre d'exemple au sein de l'Union Européenne, la consommation de textiles se classe au quatrième rang pour son impact sur le changement climatique ; le secteur est le troisième consommateur d'eau et d'utilisation des sols, et le cinquième pour l'utilisation de matières premières primaires. Face à ce constat, la stratégie de l'UE à horizon 2030, est que tous les produits textiles mis sur le marché soient durables, réparables et recyclables.

Afin d'accompagner cette transition, l'économie circulaire est proposée comme une solution de rupture qui vise à découpler croissance économique et consommation de ressources comme ce peut être le cas dans le modèle linéaire traditionnel (« fabriquer, utiliser, jeter »). Un tel cadre vise ainsi à réorienter les systèmes de production et de consommation vers des voies plus durables (Geissdoerfer et al., 2017 ; Ghisellini et al., 2016 ; Ahmad et al., 2023) et rend envisageable la réduction à zéro des déchets et de la pollution (Nobre et Tavares, 2021). Le Parlement européen définit l'économie circulaire comme « un modèle de production et de consommation qui implique le partage, la location, la réutilisation, la réparation, la remise à neuf et le recyclage des matériaux et des produits existants aussi longtemps que possible » (Parlement européen, 2023). Aussi, afin de suivre, d'orienter et de diriger au mieux cette stratégie avec ses multiples leviers, il devient nécessaire et crucial de s'appuyer sur des indicateurs. Dans ce contexte, un large éventail d'indicateurs de circularité a été développé ces dernières années (Parchomenko et al., 2019; Saidani et al., 2019). Cependant, comme il n'existe pas de définition unique du concept d'EC, des dizaines d'indicateurs peuvent être identifiés, couvrant différents objectifs, champs d'application et utilisations potentielles. Dans la taxonomie associée à l'EC, les indicateurs de circularité sont différenciés en fonction de critères tels que les niveaux de mise en oeuvre de l'EC (par exemple, micro, méso, macro), les boucles de l'EC (maintenir, réutiliser, refabriquer, recycler), les performances (intrinsèques, impacts), la perspective de circularité (réelle, potentielle) qu'ils prennent en compte, ou leur degré de transversalité (générique, spécifique à un secteur). De son côté, Parchomenko et al. (2019) établit trois catégories principales auxquelles peuvent se rattacher les indicateurs de circularité : (1) Une catégorie liée à l'efficacité des ressources, (2) une catégorie liée aux stocks et aux flux de matières, (3) une catégorie centrée sur les produits. A son échelle, le laboratoire GEMTEX a également contribué aux développements d'indicateurs, à l'écoconception et à la compréhension des comportements d'usage de produits textiles :
- Wagner et al (2019), avec une approche orientée sur les liens entre le style des vêtements et la perception des consommateurs
- Benkirane et al (2019), avec une approche orientée qualité produit et la mise en place d'une méthodologie d'évaluation d'un score unique de qualité qui tienne compte du consommateur
- Schrub et al (2022), avec une approche intermédiaire, où le vieillissement des textiles en laboratoire est mis en relation avec le comportement du consommateur, menant à un modèle de prédiction du vieillissement de pulls en fonction de leurs caractéristiques techniques.
- Xia et al (2025), avec une approche orientée sur l'entretien et l'identification de relations entre la dégradation des textiles et leur entretien,
- Dahan et al (2026), avec une approche d'évaluation de la durée de vie textile à l'échelle industrielle,
- Jayat et al (2026), avec une approche sur l'évaluation de contraintes réelles issue de la phase d'utilisation par l'instrumentation de vêtement,
- Magnan et al (2026), avec une approche d'aide à la décision d'une meilleure voie de fin de vie pour les textiles arrivés en fin de vie

Les approches passées et en cours, si elles sont nécessaires à certaines prises de décision, ne tiennent pas compte des changements et de l'évolution d'un système, ni des multiples stratégies d'économie circulaire, telle que la comparaison (par exemple, la concurrence entre les services de réutilisation et de partage) et la combinaison (par exemple, la location de produits reconditionnés) (Koide et al., 2022). Comme mentionné dans de multiples études, les évaluations de l'économie circulaire doivent non seulement tenir compte de la circularité des matériaux, mais aussi de la durabilité environnementale, sociale et économique (Corona et al., 2019 ; Kristensen et Mosgaard, 2020 ; Walzberg et al., 2021b), avec la dynamique que cela implique. L'objectif étant de davantage lier les changements au niveau microéconomique et les conséquences et mécanismes des effets de rebond au niveau macroéconomique.

Les recherches actuelles ont montré qu'il était difficile de proposer un modèle systématique capable de traiter la complexité de l'économie circulaire et s'appuient principalement sur les techniques analytiques et descriptives traditionnelles. L'un des inconvénients de ces modèles est qu'ils sous-estiment l'hétérogénéité des individus et leurs interactions comportementales sur l'évolution des systèmes complexes tels que l'EC (Han et al., 2023). Des techniques de modélisations et simulations plus avancées, telles que la dynamique des systèmes (SD), la simulation par évènements discrets, (SED) ou la modélisation basée sur les agents (ABM) sont également utilisées dans la littérature. Chaque technique permet de prendre en compte une partie du système (Walzberg et al., 2023), par exemples le comportement des consommateurs pour les ABM, le flux des produits pour les SED, les impacts des politiques publiques pour les SD, mais restent limités caractériser l'évolution globale et les interactions entre les différentes parties du système d'EC. Un cadre complet de modélisation et simulation pour l'EC, et plus spécifiquement l'EC pour le secteur textile, reste à développer en combinant les différentes techniques proposées dans la littérature et les contributions menées à différentes échelles sur la conception, la consommation et l'usage des produits textiles.

1- Etude de l'existant et cadrage
- Revue de littérature disciplinaire (modélisation et simulation de processus décisionnel, flux de produits, ...) et contextuelle (économie circulaire, secteur textile, ...)
- Définition des objectifs, questions de recherche et verrous scientifiques associés

2- Modélisation des différents systèmes (consommateur, produits, entreprises, ...)
- Collecte des données (bibliographie, études issues de la chaire Tex&Care, création de nouvelles données si besoin)
- Modélisation des différents systèmes identifiés et sélectionnés par la revue de littérature : comportement du consommateur, flux des produits, processus décisionnel des entreprises et institution publiques,...
- Modélisation des interactions entre les différents modèles développés ci-dessus
- Validation de la modélisation (experts et données actuelles)

3- Simulation de différents scénarios
- Définition des scénarios d'économie circulaire
- Simulation des scénarios à partir des modèles développés précédemment

4- Synthèse des résultats et préconisations
- Proposition de recommandations à différents niveaux (produits, consommateurs, ...)
- Évaluation des impacts attendus et définition de scénarios optimaux

Le sujet de thèse nécessite une approche multidisciplinaire : des connaissances et compétences sur les concepts d'économie circulaire, de modélisations et simulations numériques, et conception, fabrication et usages de produits textiles d'habillement sont requises. Le/la candidat(e) devra avoir de solides prérequis sur au moins un des trois domaines ci-dessus (économie circulaire, modélisation & simulation, textile habillement) et démontrer une réelle motivation de montée en compétences sur les autres domaines.