Parmi les solutions couramment envisagées pour réduire les impacts sur l'environnement, la valorisation des déchets apparaît comme une des voies majeures. L'objectif de cet article est de montrer que valorisation des déchets et préservation de l'environnement, et en particulier lutte contre le changement climatique, ne vont pas forcément de pair, et de discuter des conditions dans lesquelles ces actions sont réellement bénéfiques en se basant sur l'Analyse de Cycle de Vie (ACV). A partir des concepts de l'ACV et de la gestion des déchets, il est montré qu'il n'y a aucune raison de considérer a priori la valorisation des déchets comme étant synonyme de bénéfices pour l'environnement ou pour le changement climatique. Ces bénéfices environnementaux ne peuvent pas être posés comme un postulat, ils dépendent de la différence entre les impacts environnementaux additionnels des procédés de valorisation, et ceux évités par la substitution du produit issu de la valorisation à un autre produit existant. Cette substitution est au coeur de la performance environnementale de la valorisation, et dépend elle-même de trois conditions. En premier lieu, l'équivalence fonctionnelle entre produit issu de la valorisation et produit substitué doit être considérée par des études reliant caractérisation des matériaux (déchets et produit valorisé) et génie des procédés. Deuxièmement, une adéquation est nécessaire entre les quantités de déchet disponible, de produit valorisé et les quantités consommées sur une zone géographique donnée. Troisièmement, une analyse de la compétitivité économique du produit valorisé. La démarche remet en cause une manière courante concevoir les innovations, où les recherches collaboratives sont souvent disciplinaires avec des tâches avançant de manière parallèle. Ici, l'approche nécessite des échanges réguliers et des apports itératifs d'une discipline à une autre pour avancer progressivement dans le développement des solutions.