Intrants Agricoles Aspects énergétiques
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Intrants agricoles 1
Intrants Agricoles
Aspects énergétiques
4 approches : Agronomique
SociétaleEnergétiqueCommerciale
Master 2 : transformations agro industrielles – septembre 2006
Alain ZANARDO
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Les problématiquesLes 4 structures d’accueil
Les 4 Approches :Agronomique – Sociétale – Energétique - Commerciale
Handbook des intrants agricoles : exemple de la semence et de la graineAdéquation élevage – agriculture
PCI ou énergie interne selon 3 sources de la semence et de la graineBilan énergétique des cultures de maïs et de tournesol
Efficacités énergétiques des agricultures Biologique et ConventionnelleEfficacité énergétique des cultures en MJ produit par MJ utilisé
Comparaison des combustibles ester, HVP et gasoil, de l’éthanol carburant et de l’essence
Micro approche économique en mars 2006Un constat – Deux calculs
Conclusions
Les points abordés :
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4 structures d’accueil :1 - IFHVP : L’Institut Français des Huiles Végétales Pures.
http://institut.hvp.free.fr/.2 - CIVAM AGRO BIO 47 : c‘est un Centre d'Initiatives pour Valoriser l'Agriculture et le Milieu rural. C’est une association de promotion du développement durable dans le milieu rural. Cette association anime des formations techniques, accompagne des projets de territoire, réalise des projets de communication sur l'agriculture durable…
http://www.bio-aquitaine.com/content/view/80/99/
3 - Collectif : « Alternatives énergétiques en Lot & Garonne » . Il regroupe une douzaine d’associations locales et il coordonne des promotions par l’exemple des alternatives et économies d’énergies.
http://collectifenr47.free.fr/indexENR47.htm
4 – Le Chaudron Magique : C’est une ferme pédagogique de découvertes du Lot et Garonne en Aquitaine ouverte au public toute l'année avec des animations éducatives. http://www.chaudronmagique.fr/
Les pratiques culturales y sont très innovantes : semis direct sans labour sous couvert végétal et sans herbicides.
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Ces 4 structures d’accueil ont des intérêts complémentaires pour les idées, concepts et chiffres développés dans ce mémoire
Pour l’IFHVP le principal souci est la normalisation de la filière courte de trituration à froid des oléagineux. Cette normalisation ne peut pas occulter l’amont de la trituration, les pratiques culturales. Elles peuvent générer plus de pollutions et de consommations énergétiques que celles que l’ont veux éviter via la substitution du gazole par de l’HVP.
Pour le CIVAM agro bio 47 c’est l’autonomie des exploitations qui est l’enjeu de ces nouvelles cultures énergétiques. Les approches Planète et Hérody offrent aux agriculteurs une guidance nouvelle.
Pour le Collectif la question est faut-il « brûler » des céréales ou des oléagineux pour le chauffage des maisons sachant que l’équivalent gazole serait à 0,2 € du litre via les productions agricoles au lieu de 0,6 €/L actuellement.
Pour le Chaudron magique c’est un exemple de lieu d’intégration de tous ces concepts et donc le prototype de la ferme pédagogique dont chaque canton devrait s’équiper.
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Les problématiques
Les intrants agricoles sont à la croisée des problématiques telles que :
1. la déprise du monde rural,
2. les rendements énergétiques des cultures
3. les pollutions
4. la non préservation de la fertilité des sols
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Approches agronomique et pédologique
Approche agronomique : Les analyses de sols conventionnelles sont là pour générer des commandes d’intrants chimiques en fonction des exportations des cultures. Méthode des bilans.
Approche pédologique : La méthode Hérody dit qu’il y a peu de carences dans les sols donc peu d’apports indispensables et que ce sont les microorganismes qui peuvent rendre disponible les éléments nutritifs du sol aux plantes.
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Approche sociétale
1 milliard 300 millions d’exploitations agricoles dans le monde
300 millions sont dans l’OMC
1 milliard sont vivrières, autarciques, autonomes, biologiques…
800 millions de personnes ne mangent pas à leur faim
dont 600 millions de paysans
Ces paysans incapables de nourrir leurs familles et leurs proches ne sont pas coupables !
Qui fait perdurer ce fait ?
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Approche sociétale
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Le Lot & Garonne perd 35 fermes par an, la France 25 000, l’Europe 200 000
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Approche sociétale : le Plan MANSHOLT
Le 21 décembre 1968, Sicco Mansholt, constate les limites de la politique des prix et des marchés. Il prédit en effet le déséquilibre de certains marchés si la Communauté ne soustrait pas au moins 5 millions d'hectares de terres arables à la production agricole. …L'objectif du plan est d'encourager près de cinq millions d'agriculteurs à quitter leur ferme, de favoriser une redistribution de terres ainsi rendues disponibles afin de permettre l'accroissement des parcelles familiales restantes. …Ce plan arrive à terme :
le nombre d’agriculteurs est de 980 000, le nombre d’exploitations entre 450 000 et 640 000 l’objectif est de 150 000 exploitations en France.
Aujourd’hui 80 % des productions sont le fait de 80 000 producteurs.
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La caractérisation énergétique des intrants agricoles est aléatoire selon les sources documentaires.
Un « Handbook » des intrants agricoles est indispensable pour les bilans énergétiques des productions et des filières de transformations.
Deux énergies se distinguent :
Le PCI et l’énergie grise :
1. Le PCI est l’énergie de combustion directe
2. L’énergie grise rassemble tous les postes externes : transports – élimination ou/et recyclage – CO2 et autres pollutions.
Approche énergétique
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Exemple 1 : l’intrant gasoilSources Nom Densité MJ/L MJ/kg
Pimentel tableaux 1 & 6 Diesel 47,65*
Pimentel tableau 8 Diesel 41,8*
Ecobilan 2002 p17/17 Gazole 42,8
IFHVP p68/78 Gazole 0,828 36,69 44,31
Vaitilingom p310 Gazole 0,83 36,36 43,8
IFHVP Lambert p7/21 Gazole 0,85 hiv 0,84 été
35,35 41,59 42,08
Solagro p4/10 Fioul domestique 0,833 40,7** 48,84
(a) Fioul domestique 42
(b) Gazole 0,84 35,952 42,8
( c ) Gazole 0,84 35,952 42,8
Valeurs retenues Gazole 0,84 35,95 42,8
Annexe 2 - PCI du gasoil : quelles sont les données correctes ?
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Une graine c’est à la fois :1. Une production agricole,
2. Un aliment pour les animaux, graine ou tourteaux
3. Une semence,
4. Un combustible,
5. Un carburant, HVP ou ester ou éthanol
Pour chaque aspect de ce même produit sa quantification énergétique est différente selon le type d’allocations utilisé.
Exemple 2 : la semence et la graine
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PCI ou énergie interne selon 3 sources de la semence et de la graine
En MJ/kg Pimentel EBAMM Planète semence graine semence graine semence graine
Tournesol 33 13 7 26,13
Maïs 104 15 10 10 1 16,21
Panic Elevé 418 16,7 19,85 9,4
EBAMM signifie Energy and Research Group on Biofuels Analysis Meta-Model http://rael.berkeley.edu/EBAMM/
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Exemple 3 : l’irrigation
Sources Energie utilisée en irrigation en MJ/ha pour 810 m3 d’eau/ha
En MJ/m3 d’eau
Pimentel 1 339 1,65
Planète élec faible 5
Planète élec moyen 6
Planète élec fort 7
Planète pompage gasoil 6,5
Planète eau du réseau 14
EBAMM Today (moyenne) 49 0,06
EBAMM Shapouri 49
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Bilan énergétique des cultures de maïs
Intrants maïs en MJ/ha
(a)
Production maïs en kg/ha
(b)
Production maïs
en MJ/ha(c)
Total des intrants
pour l’éthanol MJ/ha (d)
Litre éthanol/t maïs 15 %d’humidité
(e)
PCI du maïs 15 % d’humidité en MJ/kg
(f)
Pimentel 33 921 8 655 130 240 54 808 372 15,0EBAMM 19 361 8 746 52 476 400 10,0 Belgique 29 085 87 896Belgique 418Ecobilan 2005 8 950 9 055 49 631 40 681 398Ecobilan 2005 11 806 9 055 65 468 53 662 398Risoud 32 940 8 900 16,2Damien en bio 8 121 5 000 77 500 15,5
Selon le chapitre VI - Comparaisons des publications pour le maïs à éthanol
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Bilan énergétique des cultures de tournesol
Intrants en MJ/ha
(a)
Production en kg/ha
(b)
Production en MJ/ha
(c)
Total des intrants
pour l’ester en
MJ/ha (d)
Total des intrants
pour l’HVP enMJ/ha
(e)
PCI du tournesolà 91 % MS en MJ/kg
(f)
Pimentel 25 577 1 500 19 437 31 348 13Pimentel modifié 13 375 2 400 62 712 50 157 26Henri en bio 2 000 52 000 26Damien en bio 2 000 52 000 26Gaec de Penne 2 400 52 000 26
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Efficacité énergétique des culturesen MJ produit par MJ utilisé
Selon le chapitre VII - 3 - Productivité à l’ha et rendement énergétique
Sources - cultures Maïs Tournesol Soja Panic Colza Blé Lin fibre
Planète 4,38 4,92 6,85 10,2
EBAMM 3,8 14,8
EBAMM (modifié) 7
Pimentel 3,84 0,76 2,56 14,4
Pimentel (modifié) 4,36
Lacq – Ecobilan 2005
15,7
Damien avec séchage 8,5 En cours
Damien sans séchage 15,7
Henri En cours
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Comparaison des combustibles ester, HVP et gasoil, de l’éthanol carburant et de l’essence
Carburant ou combustible
Efficacité énergétique
Investissement minimum par
unité de production en €
Emissions de gaz à effet de serre : en
gramme équivalent CO2
Distances de transport des
matières pondéreuses en km
HVP 3,5 20 000 468 13 % 30
Esters d’huiles 3 10 000 000 671 19 % 300
Gasoil 0,92 100 000 000 3454 100% 3 000
Alcool 1,2 1 000 000 527 15 % 300
Essence 0,87 100 000 000 3635 100% 3 000
L’HVP est le meilleur des biocarburants liquides disponibles aujourd’hui selon les 4 critères rassemblés dans le tableau ci-dessus
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Une contrainte incontournable pour une agriculture pérenne.
L’agriculture intégrée
Les apports en NPK des rejets des animaux couvrent les besoins de toutes les cultures du pays.
Ce sont plus de 20 GJ par UGB et par an qui concernent l’adéquation élevage-culture soit plus de 500 litres d’équivalent gazole.
Ce chiffre est à comparer avec la capacité de production d’HVP d’un ha : 800 litres pour le tournesol et 1000 litres pour le colza.
Adéquation élevage - culture
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La valorisation énergétique directe des productions agricoles est une solution pour créer les débouchés transitoires,dans l’attente d’une libéralisation du marché des carburants.
Les plaquettes bois remplaceront alors, les grains et les tourteaux combustibles !
Ce marché est aussi important que celui des carburants et ne souffre pas de la problématique TIPP.
Valorisation par combustion : chaudière à grains et polycombustibles
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Micro approche économique mars 2006 :
Valorisation énergétique de ces tourteaux de 0,34 €/kg *Valorisation en alimentation animale 0,17 €/kg**. Prix de vente pratiqué : de 0,15 à 0,09 €/kg
Il faut donc jouxter chaque unité de trituration de chaudières polycombustibles capables d’utiliser ces produits et une dizaines de graines dont le blé fourrager qui génère actuellement un équivalent gazole à 0,22 € le litre !
Le maillon faible de la filière HVP carburant c’est le tourteau !
* Page 30/78 du rapport de synthèse décembre 2005
** 0,6 €/L de gazole rouge et 220 €/tonne de colza 48
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PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur en MJ/kg brutÉquivalence économique en €/kg brut par rapport au gazole rouge
Cours actuels mars 2006
Huile de tournesol 37,2 0,61– 0,8
Tourteaux (15 % MG - 6 % d’humidité) 20,3 0,34 – 0,17
Maïs ( 15 % d’humidité) 15,5 0,21 - 0,11
Tournesol à 9% d’humidité 26,3 0,34 – 0,21
Plaquettes forestières à 20% 14 0,23 – 0,07
Blé dur à 9 % d’humidité 16,8 0,22 – 0,10
Gazole rouge d=0,828 44,3 0,6 €/L = 0,73 €/kg
La valorisation énergétique du maïs est le double de la valorisation alimentaire
Celle du tournesol est 60 % supérieure
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Un constat
« Fin 2005, 11.402 exploitations agricoles sont engagées dans le mode de production biologique, soit une augmentation de 3 %
par rapport à 2004. » http://www.pleinchamp.com/article/detail.aspx?id=23506&page=1&local=false&pub_id=2&menu_id=2
Ces 11 402 exploitations sont des exemples de non emplois d’intrants chimiques pour les 450 000 autres soit une sur 40.
L’important c’est le taux de croissance du nombre d’exploitations biologiques, alors que le nombre global
d’exploitations diminue en France, de 25 000 par an soit moins 5 % par an.
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Deux calculs
Le plan Mansholt prévoit 150 000 exploitations en France. Il faudra 21 ans pour réduire les 450 000
exploitations actuelles aux taux de moins 5 % l’an.
Le nombre d’exploitations en agriculture biologique sera de 20 593 dans 21 ans. Soit prés de 17 %.
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Merci pour votre attention ! En espérant avoir répondu à vos
attentes !