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MOBILISATION DE LA BIOMASSE AGRICOLE DU CHAMP A l'USINE Quelles recommandations pour réduire les charges logistiques ? Février 2017 Etude menée sur les filières combustion, méthanisation et matériaux biosourcés
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MOBILISATION DE LA BIOMASSE AGRICOLE
DU CHAMP A l'USINE
Quelles recommandations pour réduire les
charges logistiques ?
Février 2017
Etude menée sur les filières combustion, méthanisation
et matériaux biosourcés
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Auteurs : ▪ Alain BESNARD - Arvalis, Institut du végétal
▪ Solène DUMONT - Trame
▪ Cyril FLAMIN - Coopénergie
▪ Sylvain MARSAC - Arvalis, Institut du végétal
▪ Elodie NGUYEN - Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France
▪ Camille POUTRIN - Services Coop de France
▪ Kristell ROUGE – Services Coop de France
Contributeurs et relecteurs
▪ Philippe BONNARD – FranceAgriMer
▪ Marc BARDINAL – ADEME
▪ Benoit GABRIELLE – INRA
▪ Nicolas GOURLAOUEN, élève stagiaire, Services Coop de France
▪ Philippe LEFEBVRE, élève stagiaire, Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-
France
▪ Tarek MIHRI – FranceAgriMer
▪ Mathieu REIMERINGER – Services Coop de France
Travail réalisé pour le compte de l’ADEME et de FranceAgriMer
Soutenu techniquement par le RMT Biomasse et territoires
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Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’auteur ou
de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la propriété intellectuelle (art. L 122-4)
et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. Seules sont autorisées (art. 122-5) les copies
ou reproductions strictement réservées à l’usage privé de copiste et non destinées à une utilisation
collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par la caractère critique, pédagogique
ou d’information de l’œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des
dispositions des articles L 122-10 à L 122-12 du même Code, relatives à la reproduction par
reprographie.
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CONTENU
Glossaire .................................................................................................................................................. 5
les grandes propriétés de la biomasse agricole ...................................................................................... 7
La logistique de la biomasse agricole – introduction .............................................................................. 9
1. Garder une vision complète de sa chaîne logistique .................................................................... 11
2. Organiser la récolte ....................................................................................................................... 23
3. Optimiser la collecte ...................................................................................................................... 34
4. Définir les étapes de stockage ....................................................................................................... 38
5. Optimiser l’étape de transport ...................................................................................................... 46
6. Améliorer l’étape de manutention ................................................................................................ 64
7. Définir les étapes de pré-traitement - conditionnement .............................................................. 70
8. Rédiger les contrats ....................................................................................................................... 79
9. Evaluer la chaîne logistique ........................................................................................................... 83
10. Messages clefs pour le lecteur .................................................................................................. 87
Table des illustrations ............................................................................................................................ 89
Table des tableaux ................................................................................................................................. 90
Annexe – Fiches outils – equipements .................................................................................................. 90
Fiche 1 : Récolte – Densification – Tri – Conditionnement – Pilotage .................................................. 91
Fiche 1 bis : Récolte – Densification – Tri – Conditionnement – Pilotage ........................................... 100
Fiche 2 : Regroupement – Transport - Manutention .......................................................................... 114
Fiche 3 : Séchage – Stockage ............................................................................................................... 118
Fiche 4 : Prétraitement – Dé-densification – Tri – Mise à disposition du client – Conditionnement -
Contractualisation ............................................................................................................................... 128
Fiche 5 : Pilotage ................................................................................................................................. 136
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GLOSSAIRE
Les différentes dénominations des produits agricoles
Biomasse : la biomasse désigne, en général, l’ensemble des matières organiques. On entend
par matière organique aussi bien les matières d’origine végétale (résidus alimentaires, bois,
feuilles) que celles d’origine animale (cadavres d’animaux, êtres vivants du sol) (Connaissance
des énergies). Dans ce document, nous nous bornerons à la biomasse d’origine végétale.
Coproduit : produit associé obtenu lors de la fabrication industrielle d'un produit noble, destiné
le plus souvent à l'alimentation humaine, à partir d'une production agricole originelle (végétale
ou animale) (Larousse). Par exemple, la paille de céréales peut être considérée comme le
coproduit de la production de grain.
Résidus : ici considéré comme un déchet après une transformation “industrielle”.
CIVE : Culture Intermédiaire à Vocation Energétique. Cultivées entre deux cultures à vocation
alimentaires, ces espèces ou associations d’espèces présentent des intérêts agronomiques et
environnementaux (couverture du sol, piège à nitrate …) et peuvent ensuite être valorisées en
méthanisation sans créer de compétition d’usage des sols.
Vocabulaire logistique
Rupture de charges : une rupture de charge est une étape pendant laquelle des marchandises
transportées par un premier véhicule sont transférées dans un second véhicule,
immédiatement ou après une période de stockage.
Ensilage : mode de conservation des matériels végétaux (grain, fourrage) reposant sur le
processus d’acidification lactique naturelle en absence d’oxygène et en milieu suffisamment
humide.
Prétraitement : se définit comme l’ensemble des étapes précédant le traitement principal
(combustion, méthanisation, transformation des fibres). Il peut se référer à de nombreux
procédés différents, comme le séchage ou la densification.
Traitement : se définit dans le présent document comme l’étape de transformation principale
du produit : la combustion, la méthanisation ou la transformation des fibres, pour les filières
étudiées dans le présent document.
Transfert : C’est l’action de déplacer quelqu’un ou quelque chose d’un lieu à un autre. Pour la
biomasse, il s’agit d’un déplacement d’un lieu de stockage temporaire vers un autre lieu de
stockage, les deux aires de stockage appartenant à la même entreprise. Le transfert génère
une rupture de charge. Le coût d’un transfert comprend les coûts d’entrée et sortie d’un site
et le coût de transport entre ces deux sites.
Les différentes propriétés de la biomasse :
PCI : le Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) désigne la quantité de chaleur dégagée par la
combustion d'une unité de masse de produit (kilogramme, tonne en général) dans des
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conditions standardisées. Plus le PCI est élevé, mieux le produit brûle. L'unité officielle est le
joule/kilo mais il est en général exprimé en kilocalories/Kilo (kcal/kg), en kilowattheure/tonne
(kWh/t) ou en thermie/tonne (th/t). 1 calorie = 4,18 Joules, 1 thermie = 1.000.000 calories, 1
kWh = 0,86 thermie.
Potentiel méthanogène : le potentiel méthanogène (BMP) correspond à la quantité maximale
de méthane (CH4) produit par un substrat organique lors de sa biodégradation en condition
anaérobie (méthanisation). Ce volume de méthane, rapporté à la quantité de substrat, peut
être exprimé par rapport à la matière brute (MB), la matière sèche (MS) ou la matière
organique (MO). Il est mesuré en laboratoire dans des conditions normales de températures
et de pression (0°C, 1013 hPa) en laissant la dégradation se poursuivre jusqu’au bout. Ce
potentiel étant « maximal », reste à voir comment le processus de méthanisation et la
population bactérienne pourront réellement l’exprimer et l’externaliser.
Taux d’humidité : c’est la quantité d’eau contenue dans une unité de masse d’un produit,
ramenée à la masse brute de ce produit.
Taux de cendres : c’est la quantité de résidus après combustion complète, ramenée à la
quantité de matière sèche du produit.
Minéraux : éléments chimiques naturellement présents dans le sol et absorbés par la plante
ou issus des traitements réalisés sur la culture. Il peut par exemple s’agir du chlore (Cl), de
l’azote (N), du potassium (K), de la silice (Si) etc. Ces minéraux ont une influence sur les
propriétés de la biomasse (production de cendres, abrasion, émission de particules etc.).
Teneur en matière sèche : c’est la masse de matière après élimination de toute l’eau (par
séchage en général) ramenée à la masse brute du produit.
MWh – Mégawattheure : 1 million de Watt-heure, le Watt-heure correspondant à l’énergie
consommée ou délivrée par un système d’une puissance de 1 Watt pendant une heure (unité
de travail équivalente à 3 600 joules).
Gestion de projet
Porteur de projet : le porteur de projet est le coordinateur du projet biomasse. Il peut s’agir
de l’agriculteur qui gère l’unité de méthanisation, d’une agro-industrie qui monte une activité
de valorisation, d’une commune qui souhaite installer des chaudières fonctionnant à la
biomasse agricole sur son territoire etc. Public, privé, entreprise, institution … le porteur de
projet n’est pas une entité fixée, il dépendra de l’initiateur du projet et du contexte de chaque
territoire.
Client : le client est l’ultime consommateur de la biomasse qui sera défini via une transaction
financière. Il peut s’agir d’une entreprise de services énergétiques souhaitant acheter de la
biomasse ou encore d’une entreprise achetant de la biomasse agricole pour le développement
d’une activité de matériaux biosourcés. Toute chaine logistique n’a pas nécessairement de
client (par exemple, pour une unité de méthanisation, le porteur de projet peut être lui-même
le consommateur final).
Autre
ICPE : Installations Classées pour la Protection de l’Environnement.
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LES GRANDES PROPRIETES DE LA BIOMASSE AGRICOLE
En fonction du type de biomasse et de ses caractéristiques, les besoins et modalités de transport, de
traitement et de stockage seront différents. Les propriétés des différentes biomasses conditionnent
donc l’ensemble de la chaîne de production.
Les types de biomasse : la biomasse agricole se présente sous différentes formes qui vont
déterminer les caractéristiques physico-chimiques du produit à récolter (grains, pailles,
plantes entières, résidus de récolte, …). Ces caractéristiques physico-chimiques ont un impact
sur le stockage, quand il est nécessaire, sur le transport et sur son utilisation. Certaines
opérations, réalisées au champ, peuvent modifier ces caractéristiques physico-chimiques :
séchage en andain, pressage, ...
L’exemple type de l’importance de la forme de la matière est celui des plantes à fibre, récoltées
le plus souvent en plante entière et qui seront traitées à l’usine sans mélange des fibres : la
machine de récolte devra donc préserver le sens des fibres. A l’inverse, les plantes comme le
miscanthus ou le switchgrass peuvent être récoltées soit en plante entière (fauche et
pressage), soit en brins plus ou moins courts (ensileuse).
Le taux d’humidité : Au-dessus de 25% d’humidité, on
considère que le produit n’est pas stabilisé. Son stockage
devra être traité différemment de la matière sèche. La
biomasse humide doit être rapidement travaillée ou
utilisée afin de réduire les risques de fermentation et
donc de dégradation de la matière ; si ce n’est pas le cas,
il faut envisager un stockage sous forme d’ensilage. Le
stockage “à l’air libre” de biomasse humide peut entraîner des fermentations, qui provoquent
une élévation de température pouvant aller jusqu’à la combustion et l’incendie. La biomasse
sèche (< 18 % d’humidité) se récolte en vrac ou elle peut être pressée et granulée selon son
usage. La récolte en vrac est à privilégier pour les biomasses vertes et humides (trop humides,
les balles pourraient se détériorer rapidement).
La densité de la matière : la densité de la biomasse varie fortement d’une matière à l’autre.
Cette caractéristique va considérablement influencer la chaîne logistique. La biomasse agricole
a la particularité d’être généralement peu dense. La densification au champ est donc possible
et doit être intégrée dans les hypothèses d’optimisation de la chaîne logistique. En effet,
densifier la matière aux champs permettra de faciliter le transport et le stockage, cela
nécessitera, par contre, selon l’usage, un traitement supplémentaire (par exemple : matériel
de dé-densification à prévoir avant valorisation de la matière).
Taux de cendres, taux de minéraux, propriétés chimiques de la matière : ces différentes
propriétés vont influencer les capacités de la biomasse à brûler ou à méthaniser ou encore
influencer le niveau d’abrasivité. La biomasse agricole contient naturellement un taux élevé
de minéraux qui se retrouvera, après combustion, dans les cendres.
Deux données principales associées à la qualité, l’une liées aux propriétés physico-chimiques,
l’autre à des entrées exogènes peuvent influencer ces paramètres et la logistique.
Définition
Biomasse humide : contient
plus de 25 % d’eau
Biomasse sèche : contient
moins de 18 % d’eau
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En fonction de la composition de la plante (C, H, O, N et autres minéraux) et de la
demande du client, un additif peut être ajouté pour améliorer la combustion. Une
étape de traitement de la matière doit donc être ajoutée à la chaîne logistique.
L’entrée de matières exogènes, au moment de la récolte notamment, telles que des
cailloux ou de la terre, peut diminuer la qualité de la biomasse récoltée et provoquer
des pannes dans le procédé de transformation (casse matériel, bourrage, ...). Elle
nécessite alors la mise en place de contrôle qualité en amont, de techniques de
récoltes adaptées voire d’intégrer dans l’acheminement de la matière un procédé de
« nettoyage » suite à la récolte.
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LA LOGISTIQUE DE LA BIOMASSE AGRICOLE – INTRODUCTION
Supply chain, chaîne d’approvisionnement, chaîne de valeur ou de valorisation, chaîne logistique etc.
les termes sont nombreux pour désigner l’ensemble des étapes permettant d’apporter un produit
jusqu’à son consommateur final. L’optimisation de ce circuit, de la collecte jusqu’à la livraison, est
essentielle quel que soit le secteur étudié. Outre l’impact sur son coût, une chaîne
d’approvisionnement bien structurée et construite selon les piliers du développement durable permet
de gagner en efficacité, d’améliorer les conditions de travail des salariés ou encore le bilan d’émission
de gaz à effet de serre.
Comme pour d’autres secteurs, la chaîne d’approvisionnement de la biomasse agricole influence
considérablement le coût de la matière première en entrée d’usine, son étude revêt donc d’une
importance considérable pour le développement et la pérennisation des filières de valorisation.
Certaines études imputent jusqu’à 50% du prix de la biomasse aux coûts logistiques. La multiplication
et le manque de maîtrise et d’optimisation des étapes ainsi que les goulots d’étranglement de la chaîne
d’approvisionnement limitent la compétitivité de la biomasse agricole par rapport aux énergies
fossiles. Les étapes de collecte, densification, stockage, les ruptures de charges dues à des stockages
et prélèvements successifs, le transport jusqu’à des zones intermédiaires etc. sont autant d’étapes
augmentant les coûts de production d’un produit issu de biomasse agricole et autant de raisons pour
étudier et tenter d’optimiser en amont la chaîne d’approvisionnement.
Ce guide a vocation à capitaliser, sur un même support, les informations, connaissances et retours
d’expérience existants sur le développement de chaînes logistiques pour la biomasse agricole. Il
regroupe conseils et exemples de pratiques pour guider les porteurs de projet dans la mise en place
de leur démarche. Réalisé en partenariat avec des experts des différentes filières, il synthétise une
année de travaux menés sur ces enjeux, à travers une étude bibliographique, des enquêtes sur des
sites de valorisation de la biomasse agricole ainsi que diverses réunions de concertation. Il s’articule
autour de questions clefs que pourrait se poser le porteur de projets, de pratiques intéressantes à
développer ainsi que de conseils des partenaires du projet. Des lectures complémentaires sont
également proposées en fin de chaque section.
Bien que nombre d’informations puissent être extrapolées pour d’autres secteurs, nous ne nous
intéresserons ici qu’aux filières méthanisation, combustion et matériaux biosourcés, sous l’angle de
la biomasse agricole solide. Nous étudions ici les coproduits agricoles et agro-industriels de première
transformation ainsi que les cultures à vocation énergétique (miscanthus et taillis à très courte rotation
de saule particulièrement) et les cultures à vocation matériaux biosourcés (lin, chanvre), réalisant
parfois des focus vers la filière bois. Les coproduits animaux (abattage ou effluents), les déchets verts
ainsi que les résidus de seconde transformation ne sont pas intégrés. Toutefois, un certain nombre de
problématiques soulevées ici pourront être reprises.
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Avant de commencer …
Chaque projet est unique : ce guide propose des conseils pour le développement de sa chaîne
logistique mais tous les exemples ne sont pas applicables pour tous les projets. Le porteur de projet
doit sélectionner les informations pertinentes pour son propre cas d’étude.
La chaîne logistique s’appuie avant tout sur le cahier des charges clients en lien avec les
propriétés de la ressource. Les différentes étapes de sa chaîne d’approvisionnement n’ont
vocation qu’à faire correspondre les propriétés de la matière première et la demande du client. Il
est donc essentiel d’avoir à sa disposition des informations précises sur les caractéristiques de la
biomasse agricole ainsi qu’un cahier des charges détaillé du consommateur final avant de définir
ses étapes de transformation, stockage, transport…
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1. GARDER UNE VISION COMPLETE DE SA CHAINE LOGISTIQUE
Ce document étudiera la chaîne logistique comme un ensemble de maillons permettant d’amener la
biomasse du producteur au consommateur final (ensemble des flux). La chaîne logistique peut
également se définir comme l’ensemble des acteurs à mobiliser et à coordonner pour effectuer les
différentes tâches destinées à livrer le site de transformation final conformément au cahier des
charges (ensemble des interactions). Elle inclut ainsi un ensemble de parties prenantes investies sur
diverses étapes de collecte, de transformation ou de transport de la matière première. Elle dépendra
de facteurs extérieurs comme le cahier des charges du client ou la biomasse disponible sur le territoire.
Ces différents aspects sont détaillés dans les prochaines parties du document.
Tous les maillons de la chaîne logistique étudiés dans ce document ne se retrouvent pas dans toutes
les chaînes existantes. A l’inverse, certaines étapes peuvent s’ajouter, se soustraire, se réduire ou
s’organiser différemment en fonction du projet. Le porteur de projet doit façonner les informations
proposées dans les prochaines parties de façon à répondre aux besoins de son propre projet.
L’
Figure 1 : Etapes de la chaîne logistique et parties prenantes impliquées. Les principaux acteurs pouvant être impliqués dans la tâche sont proposés sous les différents maillons concernés.
COMMENT LA LOGISTIQUE BIOMASSE S’INTEGRE-T-ELLE DANS UNE LOGIQUE DE
DEVELOPPEMENT DURABLE ?
Le développement durable se comprend comme l’intégration des enjeux économiques,
environnementaux et sociaux lors de l’étude de faisabilité du projet, de sa mise en place et tout au
long de son fonctionnement. Pour se pérenniser, un projet de valorisation de biomasses agricoles doit
prendre en compte ces différents critères :
Selon une approche économique : réduire les coûts en restreignant les ruptures de charge, en
Récolte ou collecte de la ressource
Stockage Transport Manutention Prétraitement Contractualisation
Il faut garder à l’esprit que la chaîne logistique est conditionnée :
• Par le cahier des charges clients ;
• Par la taille du projet ;
• Par la biomasse disponible et ses propriétés.
Agriculteur
Entrepreneur
Entreprise de
travaux agricoles
Coopérative
….
Agriculteur
Entrepreneur
Négociant
Coopérative
Entreprise de
travaux agricoles
…
Agriculteur
Entreprise de
transport
Coopérative
…
Agriculteur
Coopérative
Usine de
transformation
Client final
…
Agriculteur
Coopérative
Sous-traitant
spécialisé
Consommateur
final
…
Agriculteur
Entrepreneur
Négociant
Coopérative
Consommateur
final
…
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optimisant le transport, en limitant le stockage, en réduisant le temps de récolte et les
consommations énergétiques.
L’approche économique est liée à une approche de développement du territoire. Ainsi, les
projets de valorisation de la biomasse agricole promeuvent l’autonomie énergétique,
permettent de nouveaux revenus pour le secteur agricole et créent de nouveaux emplois sur
les territoires.
Selon une approche environnementale : maîtriser les consommations d’énergie et les
émissions de CO2, en choisissant les solutions les plus adaptées pour la récolte, le transport,
les opérations de chargement - déchargement et le conditionnement. Sur une analyse de cycle
de vie, le bilan environnemental d’un projet biomasse pour l’énergie doit être positif. Si
l’énergie consommée pour produire un combustible est supérieure à son pouvoir calorifique
(à l’énergie qu’elle peut produire), le projet n’a pas de sens au point de vue environnemental.
Selon une approche sociale : mobiliser et associer les acteurs du territoire, ne pas vouloir faire
“à la place de” mais favoriser la création de nouveaux emplois (ou au moins à maintenir les
emplois existants) sur une chaîne de valeur profitant à l’ensemble des acteurs. Veiller au bien-
être, à la santé et la sécurité des personnes impliquées dans la chaîne de valorisation, lutter
contre les discriminations sur la chaîne d’approvisionnement ou encore former ses salariés aux
connaissances nécessaires pour la réalisation de leur travail.
COMMENT TRAVAILLER AVEC MES PARTIES PRENANTES ?
La mise en place d’un projet biomasse implique un ensemble de parties prenantes qui peuvent
supporter le projet ou, à l’inverse, le freiner. Il est essentiel de prendre en compte les différentes
attentes de chacun des acteurs de la chaîne logistique afin de pouvoir travailler en bonne entente. Un
exploitant agricole n’aura pas la même attente qu’une entreprise de transport ou qu’une municipalité.
Connaître ces besoins, c’est pouvoir construire sa chaîne sur des fondements solides et donc
pérenniser son projet.
Il est essentiel d’intégrer à la réflexion tous les acteurs impliqués et de les sensibiliser à la portée du
projet. Les parties prenantes peuvent être supporters ou opposantes, c’est-à-dire qu’elles peuvent
soutenir le projet ou, à l’inverse, s’investir pour qu’il ne se fasse pas. Dans le premier cas, il est essentiel
de bien communiquer et de travailler en collaboration avec ces partenaires. Dans le second cas, il
convient d’informer la partie prenante et de comprendre ses contraintes pour pouvoir y répondre.
Il est essentiel de noter que les attentes des parties prenantes ne sont pas toutes économiques :
réduction de pollution, gestion des nuisances, développement des énergies renouvelables, création de
nouveaux marchés ou d’emplois sur le territoire sont autant d’externalités positives qui peuvent
intéresser les partenaires.
Certaines demandes des parties prenantes sont proposées ci-après :
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L’exploitant agricole souhaite obtenir un revenu complémentaire qui, à minima, couvre
le prix de sa production ou lui évite un coût supplémentaire. Il souhaite pouvoir
diversifier ses activités ou gagner du temps sur ses activités actuelles.
L’entreprise chargée de la logistique au champ (rassemblement des résidus) souhaite
un revenu complémentaire et diversifier ses activités. Elle peut également vouloir
atteindre de nouveaux marchés en se faisant connaître par le biais de la biomasse.
L’entreprise de transport souhaite mieux valoriser/rentabiliser ses équipements et
matériels et recherche également une rémunération pour le travail effectué, voire
diversifier ses marchés.
Les municipalités souhaitent peu de nuisance mais également pouvoir communiquer
sur un projet de développement durable. Un coût attractif de la biomasse serait un plus,
mais elles sont probablement les seules entités économiques à pouvoir investir sur une
énergie renouvelable légèrement au-delà du marché si des contraintes territoriales
sont prises en compte : création de nouveaux emplois, réduction des gaz à effet de serre
et des pollutions, autonomie énergétique locale, etc.
L’entreprise de transformation : l’entité chargée de la transformation (séchage,
granulation…) de la biomasse souhaite réduire le temps de retour sur investissement
de ses équipements via une utilisation plus conséquente tout au long de l’année (par
exemple : nouvelle activité permettant d’augmenter le temps d’utilisation de sa
presse). Elle attend aussi d’être rémunérée pour ce travail, bien que le maintien de ses
emplois au-delà de la saison d’activité et un meilleur amortissement de son matériel
puissent permettre de réduire le coût engagé pour cette étape.
Les DREAL veulent s’assurer que le projet ne présente aucun risque dans le cadre des
ICPE. Les services de l’état peuvent également s’assurer qu’aucune concurrence d’usage
ne viendra mettre en péril une filière existante.
Le consommateur final souhaite avoir accès à son produit, en fonction de la qualité et
de la saisonnalité souhaitées, à un prix attractif.
Le riverain peut décider de bloquer le projet par des actions juridiques s’il juge qu’il met
en péril sa qualité de vie. Il est ainsi essentiel de communiquer en amont du projet pour
présenter les opportunités que présente la valorisation de la biomasse agricole pour le
territoire.
QUELLES SONT LES DIFFERENTS TYPES DE CHAINES LOGISTIQUES ?
Il existe autant de chaînes logistiques qu’il existe de projets. Il est ainsi difficile d’extraire des modèles
généraux quelle que soit l’utilisation finale du produit. L’organisation de la chaîne logistique dépend
notamment de l’organisation du territoire et des infrastructures existantes, des acteurs impliqués dans
son organisation, de sa taille et du cahier des charges du client.
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En fonction des parties prenantes existantes, différentes chaînes logistiques peuvent être imaginées.
Quelques exemples sont proposés ci-après.
Le porteur de projet gère sa chaîne dans son ensemble : il possède des coproduits et souhaite
les valoriser en autoconsommation ou vendre directement le produit fini. Il possède
également les équipements pour la transformation et/ou le transport (par exemple une unité
de séchage, une presse à petit débit, une petite unité de méthanisation ou de combustion).
Même dans ce cas, il sera amené à collaborer avec un certain nombre de parties prenantes
comme des agriculteurs ou d’autres détenteurs de biomasse, pour compléter sa propre
production (en cas d’auto-approvisionnement), ou les DREAL et l’ADEME pour des dossiers de
demande de subvention ou les études de danger ICPE.
Le porteur de projet fait appel à des prestataires pour réaliser certaines étapes comme la
transformation, le transport, la collecte au champ etc. Il signe alors un contrat pour la
réalisation d’une prestation de service (plus de détails sont notamment proposés dans les
parties transport et contractualisation).
Le porteur de projet s’associe avec des entreprises partenaires avec lesquelles il organise le
projet et partage les productions, externalités ou bénéfices (économiques mais également
échange de chaleur, de digestat etc.). Dans ce cas, les différents partenaires prennent les
risques ensemble.
L’ensemble des maillons de la chaîne logistique peut s’organiser différemment, avec ou non des étapes
supplémentaires et un agencement variant pour chaque projet. Quelques exemples sont proposés ci-
après. Ils ne représentent pas une liste exhaustive.
Exemple d’une petite unité de méthanisation (< 100kW)
Les unités de méthanisation de petite taille
sont généralement construites de façon à
réduire au maximum les trajets. Elles sont
régulièrement approvisionnées par les
exploitations agricoles (polycultures – élevage)
voisines.
Les maillons sont donc limités, intégrant
souvent une courte étape de transport et un
stockage directement sur le site de
méthanisation.
La biomasse utilisée intègre souvent des
fumiers, coproduits d’industries de légumes
ou des CIVE. D’autres déchets, comme les
déchets verts herbacés des communes,
peuvent être ajoutés. Un exemple de chaîne
logistique typique est proposé ci-joint.
Stockage
fournisseur
Stockage matières
premières
Digesteur
Quelques jours
sur dalle
Jusqu’à 6 mois
Silo couloir
Durée : 40 jours
Distance : quelques kilomètres
Taux d’humidité : 85 %
1 camion/semaine à plusieurs par
jours
50 m
Taux d’humidité : 82 %
Figure 2 : Exemple d’une chaîne logistique d’une petite unité de méthanisation
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Exemple d’un cas de valorisation de coproduits
industriels en combustion (chaîne simple)
Le style de chaînes directes présenté
précédemment peut également se retrouver
en combustion, particulièrement dans le cas
de la valorisation de produits industriels déjà
présents sur le site où est installée la
chaudière. La chaîne logistique est dès lors très
simple, valorisant des coproduits déjà sur site.
Stockage habituel
sur le site
industriel
Silo de stockage lié à
une vis sans fin
Combustion
Quelques jours à
quelques semaines
Quelques heures
ou quelques jours
Distance très réduite
Gestion par pelle mécanique ou
manuscopique directement sur
le site
Automatique
Figure 3 : Exemple d’une chaîne logistique de valorisation de coproduits agro-industriels en combustion (chaîne simple)
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Exemple de valorisation de coproduits
industriels en combustion (chaîne complexe)
Certains coproduits, comme les issues de
céréales, sont disponibles sur différents petits
sites industriels (sites de stockage des grains
dans notre exemple). Pour être valorisés, ces
différents coproduits doivent être assemblés,
impliquant des étapes logistiques
intermédiaires.
Une étape de transformation, par exemple de
granulation de la matière, peut également être
nécessaire, complexifiant davantage la chaîne
logistique.
Un exemple de chaîne logistique de
granulation d’issues de céréales est proposé ci
à droite.
Quelques jours à
plusieurs mois
Transport par
camion en vrac
Gestion par
manuscopique
Transport par camion
souffleur jusqu’au
site d’utilisation
finale
Gestion par
manuscopique ou
automatique
Stockage sous hangar
Combustion
Silo de
stockage du
grain
Silo de
stockage du
grain
Silo de
stockage du
grain
Unité de
transformation en
granulés
Stockage en silo
Figure 4 : Exemple d’une chaîne logistique de valorisation de coproduits agro-industriels en combustion (chaîne complexe)
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Exemple d’un projet de valorisation de la
biomasse en matériaux biosourcés
Les matériaux biosourcés ont une valeur ajoutée
supérieure à la biomasse utilisée en combustion ou
en méthanisation. C’est pourquoi les chaînes
logistiques sont généralement plus complexes et
organisées sur de plus longues distances.
Souvent, les agriculteurs s’engagent par contrat à
livrer une quantité définie de biomasse. Ils stockent
la biomasse sur leurs propres sites ou sur des sites
de stockage intermédiaire avant son utilisation par
l’industrie de transformation.
QUELLES SONT LES PRINCIPALES ETAPES DE LA CONSTRUCTION D’UNE CHAINE LOGISTIQUE
BIOMASSE ?
Les grandes étapes de la construction d’une chaîne logistique sont résumées dans le graphique ci-
après :
Il faut garder à l’esprit que l’action de chaque maillon a une incidence sur les actions des autres
maillons de la chaîne. Ainsi, si une étape de densification (balles) est réalisée au champ pour
gagner sur les étapes de manutention, de transport et de stockage, il faut prévoir et mesurer le
coût et le temps de dé-densification en amont du traitement.
Stockage
agriculteur
Stockage
intermédiaire –
Site industriel
Nettoyage
Transport
mécanique
Parfois plusieurs dizaines
voire centaines de
kilomètres
Stockage tampon -
Site industriel
Séchage
Stockage produits
finis
Transformation
Quelques
semaines
Parfois > 1 an
sous hangar
Stockage produits finis
chez un prestataire
Figure 5 : Exemple d’une chaîne logistique d’un projet de valorisation de la biomasse en matériaux biosourcés
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QUELLES SONT LES BONNES QUESTIONS A SE POSER EN AMONT DE SON PROJET ?
Quelles sont les filières biomasses déjà existantes sur le territoire ? Comment sont-elles
organisées ? Qui les gère et qui intervient ?
Il est important de bien connaître son territoire et les projets déjà existants lors du montage de son
propre projet, particulièrement en cas d’approvisionnements extérieurs en ressources ou de
commercialisation d’un produit.
En effet, en cas d’utilisation d’une ressource externe (achetée à un revendeur n’appartenant pas à
l’entreprise portant le projet), différentes concurrences d’usage peuvent mettre en péril la pérennité
du projet. Dans ce cas, et même si le coproduit est actuellement disponible gratuitement, il est
Etape 1 : Quelles sont les propriétés demandées par mon client ?
•PCI, Potentiel méthanogène, Fibres
•Taux d'humidité
•Quantité
•Saisonnalité etc.
Etape 2 : Quelles sont mes ressources ?
•Propriétés
•Quantités
•Périodes de disponibilité
•Zone de production
Etape 3 : Mise en parallèle de la demande et de la ressource
•Nécessité d'un approvisionnement extérieur ?
•Période de dispobilité répondant au cahier des charges clients (nécessité de stockage) ?
•Transport entre la ressource et le client ?
•Nécessité d'une étape de transformation ou de prétraitement ?
Etape 4 : Construction de ma chaîne logistique
•Transport
•Stockage
•Transformation
•etc.
Etape 5 : Evaluation de ma chaîne logistique
•Suivi d'indicateurs dédiés pour valider l'agencement de ses différents maillons en fonction de la satisfaction client
•Suivi d'indicateurs économiques, environnementaux et sociétaux.
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conseillé d’estimer un prix pour la ressource dans le futur, le marché des coproduits agricoles
augmentant régulièrement, particulièrement pour les ressources considérées comme des déchets. De
même, il est prudent, en l’absence de contrat à long terme, de diversifier ses sources
d’approvisionnement. En effet, en cas de fluctuation des marchés concurrents, certains fournisseurs
pourraient se tourner vers une autre voie de valorisation plus attractive. Enfin, les institutions
publiques comme l’ADEME ou la DREAL peuvent refuser les subventions accordées à un projet en cas
de concurrence d’usage mettant en danger une filière existante. Des justifications pourront être
demandées sur les concurrences d’usage liées au montage d’un projet.
Dans le cas de la vente de produit, il convient d’estimer le marché de la biomasse sur le territoire ciblé.
Les projets concurrents doivent donc être connus et estimés pour valider la possibilité de développer
un nouveau marché. Cette partie est développée dans la question suivante.
Quel est mon marché ? Est-ce qu’il existe un besoin sur mon territoire ? Quels sont les
besoins du consommateur en termes de qualité ?
Nous avons souligné précédemment que la chaîne logistique n’est qu’un moyen de relier la biomasse
produite au consommateur final en respectant un cahier des charges défini. Elle se construit donc en
partant dudit cahier des charges puis des gisements disponibles, les différents maillons étant intégrés
dans un troisième temps.
Il est donc essentiel de considérer le processus dans son ensemble. La chaîne logistique sera
conditionnée par des données d’entrée (la biomasse disponible, ses propriétés intrinsèques (PCI, taux
d'humidité, minéraux, fibres, potentiel méthanogène), mais également sa disposition sur le territoire
(densité, localisation des parcelles)) et par des données de sortie, relatives à la demande du
consommateur.
Quel est mon gisement ? Quelles sont ses caractéristiques (répartition géographique -
distance et accessibilité, saisonnalité de production…) ? Quelles sont les propriétés de la
biomasse concernée ?
Une fois les caractéristiques du cahier des charges définies, il est essentiel de reconnaître les propriétés
de la biomasse accessible pour le projet (que cette ressource soit présente sur le territoire ou en
interne), permettant ainsi de mettre en parallèle les propriétés demandées pour l’utilisation finale et
les propriétés réelles de la ressource. Cette comparaison permettra de définir plus précisément les
étapes de prétraitements nécessaires.
Ainsi, une différence de saisonnalité entre les mois de production de la biomasse et la demande du
Une chaîne logistique doit se monter à partir du cahier des charges clients. Celui-ci
conditionne toute la chaîne de valeur : les prétraitements à effectuer pour répondre à
la qualité demandée, la saisonnalité de la demande qui va influencer les périodes de
stockage, la distance au consommateur, etc. Il est essentiel de bien connaître le cahier
des charges du client avant même la construction de sa chaîne logistique. !
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client va entrainer des étapes de stockage, les distances entre fournisseurs et consommateurs vont
impliquer des étapes de transport, une variation entre le taux d’humidité au champ et celui demandé
va entrainer une étape de séchage etc.
Le schéma suivant reprend cette logistique d’intermédiaire entre le cahier des charges et les propriétés
des matières premières. La logistique n’est qu’un moyen de faire se rencontrer d’un côté des
caractéristiques de la ressource et, de l’autre, les besoins du consommateur.
Propriété de la biomasse disponible pour le projet
Chaîne logistique Propriétés demandées par le cahier des charges du client
Figure 6 : Etapes logistiques appliquées permettant de faire correspondre les propriétés du produit souhaité et celles de la matière première
Il est ainsi essentiel de connaître notamment :
• La quantité de biomasse disponible, sa répartition géographique et sa période de
disponibilité ;
• Ses propriétés : potentiel méthanogène, fibres, taux de cendres, taux de minéraux (en
fonction de l’utilisation finale) ;
• Son taux d’humidité ;
• Son prix, les autres utilisations compétitives ;
• Les propriétaires, leur répartition, les conditions de ventes.
Comment limiter les ruptures de charges ? Quelles sont leurs implications tout au long de la
chaîne de valeur ?
Les ruptures de charge peuvent intervenir à tout moment dans la chaîne logistique. Elles
correspondent à l’étape de transfert entre deux actions, c’est-à-dire au transbordement (par exemple
le passage du champ au camion, ou d’une zone de stockage vers le méthaniseur). Les ruptures de
charges sont particulièrement coûteuses (temps nécessaire pour accueillir le véhicule, le vider ou gérer
PCI de la matière première Séchage PCI du cahier des charges
Zone de production Transport Zone de consommation
Saisonnalité de la production Stockage Période de consommation
Propriétaire Contrat Client
Taux de cendres des matières Mélange, formulation Taux de cendres demandé
Format de la matière Prétraitement Format demandé par le client
Etc. Etc. Etc.
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le stockage par exemple, personnes mobilisées, équipements et infrastructures nécessaires utilisés et
ainsi immobilisés). De plus, toutes ces opérations de manutention présentent des risques de perte de
marchandises (par endommagement, perte ou vol). Il est, dès lors, stratégique d’essayer de les limiter
autant que possible.
Dans certains cas, ces points de rupture de charge sont nécessaires : par exemple lors du regroupement
sur une plateforme de matières de différentes provenances, afin d’homogénéiser la qualité et pour
livrer des quantités plus importantes. Elles peuvent également survenir lors des étapes de première
transformation (broyage, torréfaction, granulation...).
Le porteur de projet se doit donc de garder une vision globale de sa chaîne et de s’interroger sur la
nécessité des différentes étapes et donc des différentes ruptures de charge.
Comment détecter les goulots d’étranglement du flux de la chaîne d’approvisionnement ?
Comment fluidifier la chaîne en amont de la transformation ?
Tout comme les ruptures de charges, les goulots d’étranglement sont des étapes clef à maîtriser,
souvent dus à un mauvais dimensionnement et ralentissant l’ensemble de la chaîne. Véritables étapes
limitantes, ce sont eux qui définissent la vitesse de production de l’ensemble du process : si un camion
peut livrer une tonne de biomasse toutes les heures mais que le séchoir ne peut sécher que 700 kg par
heure, le goulot d’étranglement correspondra au séchoir.
Le débit le plus faible impose sa vitesse aux autres. Il convient donc, pour détecter les goulots
d’étranglements, de mesurer les différents débits de sa chaîne d’approvisionnement et de travailler à
réduire ces goulots, par exemple en mettant en place un stock tampon, permettant d’éviter les sous-
débits tout au long de la chaîne d’approvisionnement (process non continu). Dans ce cas, le stock
tampon peut se situer sur site ou être décentralisé.
Existe-t-il des outils de pilotage spécifiques ?
Les outils de pilotage permettent de faire en sorte que la biomasse soit livrée avec les caractéristiques
optimales. Les outils dédiés à la biomasse sont encore peu répandus. Il s’agit majoritairement d’outils
adaptés à partir d’autres filières. On peut par exemple citer l’outil de suivi de la qualité des bois de
taille développé par le projet Europruning (www.europruning.eu). Pour la filière céréales, plusieurs
logiciels concurrents proposent d’intégrer un ensemble de paramètres (météo, ressources disponibles,
temps de travail des salariés) pour adapter quotidiennement les flux de camions lors de la collecte des
céréales. Pour la filière bois, ce sont l’ensemble des lots disponibles en forêt qui sont tracés
informatiquement, permettant de connaître les réserves disponibles et d’implémenter un logiciel
d’optimisation des flux.
La cadence de débit de certains équipements, notamment ceux permettant de granuler au
champ, est plus longue par rapport aux presses classiques. Ce paramètre doit être intégré aux
calculs de débits.
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A QUELLES SUBVENTIONS PUIS-JE AVOIR ACCES POUR MONTER MON PROJET ?
Pour trouver des sources de financement pour son projet, il est recommandé de suivre les différents
appels à projets et appels à manifestation d’intérêt lancés régulièrement par différentes organisations
nationales ou régionales. Différents appels à projets sortent annuellement ou de façon plus ponctuelle.
Vous pouvez prendre également contact directement avec les représentants de ces différents
organismes pour étudier la possibilité de financement de leur projet.
Ces principaux appels à projet sont :
• Le ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer et le ministère de l’Agriculture, de
l’Agroalimentaire et de la Forêt
• L’ADEME : http://www.ademe.fr/actualites/appels-a-projets
• L’ADEME : l’appel à projet du fond chaleur pour le développement des projets biomasse.
• La commission Européenne : exemple du programme Européen pour la recherche et
l’innovation : H2020 http://www.horizon2020.gouv.fr/
• Le FEADER (Fonds européen agricole pour le développement rural)
• Le fonds unique interministériel (FUI) : il finance des projets de recherche et de
développement (R&D) collaboratifs labellisés par les pôles de compétitivité :
http://competitivite.gouv.fr/les-financements-des-projets-des-poles/les-appels-a-projets-de-
r-d-fui-375.html
Répondre à ces différents appels à projets, appels à manifestation d’intérêt ou appels d’offres
demande généralement d’avoir une idée bien précise de là où on veut aller et un projet déjà bien
réfléchi et préparé car les délais de réponse sont souvent assez courts (penser à bien informer et
préparer les possibles partenaires du projet qui seront eux aussi mobilisés pour la rédaction du
dossier).
Quoiqu’il en soit, durant la phase de préparation et de montage du projet, il est fortement conseillé
de se rapprocher de son administration locale (collectivité, département, région) ainsi que du
représentant de l’ADEME local pour le faire connaître et étudier avec eux les possibilités de
demandes de financement.
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2. ORGANISER LA RECOLTE
Définition : la récolte est la collecte sur parcelle de la biomasse. Elle concerne ainsi tous les travaux
réalisés au champ pour la récupération de la biomasse. En fonction des ressources considérées, cette
étape n’aura donc pas toujours lieu. Elle ne concerne que les biomasses agricoles (produites au
champ) et non industrielles (issues d’une première transformation en usine donc non concernées
par la récolte au champ). Bien que le bois ne soit cité qu’à titre comparatif dans ce document, la
récolte concerne également les étapes de coupe en forêt.
Que ce soit pour des ressources agricoles ou forestières, la récolte est généralement réalisée une fois
par an (plusieurs fois pour le riz ou la luzerne par exemple), souvent sur des périodes très courtes. Ce
délai restreint nécessite une organisation sur le terrain importante en termes de coordination des
chantiers et des prestataires, du matériel à utiliser et des stockages à mobiliser. Cette période de
récolte est conditionnée par l’état de la culture à récolter (stade physiologique, taux de matière sèche)
ainsi que des conditions d’accessibilité aux parcelles (portance du sol, …).
En fonction de son organisation, la récolte conditionnera la qualité et la quantité de la matière
disponible.
QUELS SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER LORS DE LA RECOLTE ?
Comment le cahier des charges du client final impacte-t-il la récolte ?
Le cahier des charges est fourni par l’utilisateur final de la biomasse, en fonction de ses contraintes de
procédé de transformation. Ce cahier des charges définira, en grande partie, le travail réalisé au
champ. L’optimisation ne pourra se faire que dans la fenêtre laissée par les choix et les besoins du
consommateur. Il est donc essentiel, comme précisé précédemment, de bien connaître son marché et
ses demandes, voire de réaliser des tests précis avec ledit marché afin de valider les caractéristiques
techniques du produit (ex : quel format de récolte permettrait son intégration dans un procédé de
granulation à destination de l’énergie ? Quelle taille de brin attendue ? Quelles modalités de stockage
et de transport envisagées ? ...).
Quelles sont les préconisations pour l’organisation de la récolte de produits d'origine
agricole ? Les schémas développés dans la filière bois sont-ils transposables ?
La filière bois est déjà structurée depuis plusieurs années, la biomasse agricole ne pourrait-elle pas
bénéficier de cette expérience, des méthodes logistiques mises en place par la filière bois ? Bien qu’il
semble pertinent de s’appuyer sur la filière bois pour développer la filière agricole, il convient de garder
à l’esprit que la biomasse agricole fonctionne différemment et que ces deux matériaux ne sont pas
tout à fait comparables sur plusieurs critères clefs qu’il faudra prendre en considération :
Le cycle de vie : la biomasse agricole est issue de plantes dont le cycle de végétation va de
quelques mois à un an. Ces plantes sont des annuelles (céréales, maïs, lin, chanvre, ...) cultivées
soit en culture principale (de 6 à 10 mois entre semis et récolte), soit en culture dérobée (moins
de 6 mois entre semis et récolte). Ce peut-être aussi des plantes pérennes (miscanthus,
switchgrass), ou des résidus de cultures pérennes (sarments de vigne) mais qui nécessitent
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également une récolte annuelle, au contraire du bois. On ne peut donc pas comparer les temps
de gestion des parcelles agricoles et la marge d’optimisation à ceux des forêts.
Les différences de propriétés : les propriétés de la biomasse agricole sont différentes de celles
du bois, notamment quant au taux de lignine, à l’épaisseur des tiges / troncs, à la hauteur des
plants, le taux d’humidité à la récolte etc. La logistique ne peut donc pas être similaire pour
deux structures aussi différentes.
La variabilité des productions : les tonnages récoltés sont très variables selon le produit
considéré. Moins de 2 tonnes pour les sarments de vignes, de 5 t M.S./ha pour les menues
pailles et les pailles de céréales, maïs grain et oléagineux, à plus de 10 t, voire 15 t M.S./ ha
pour des cultures dédiées en culture principale (maïs, miscanthus, …). Ces tonnages sont
également variables selon les années et les régions (conditions pédo-climatiques, itinéraires
de cultures, terroirs). Les moyens mis en place pour la récolte ne peuvent donc pas être les
mêmes sur les deux secteurs, au vu de la différence de masse récoltée.
La variété des produits biomasse : la biomasse agricole est un terme générique entourant une
variété importante de matière première : miscanthus, lin, chanvre, paille, rafles de maïs ou
menues pailles. Elles ne peuvent pas être considérées et étudiées de la même manière. Alors
que les équipements utilisés pour le bois peuvent être homogènes, la R&D pour la biomasse
agricole concerne un tonnage bien plus limité de cultures très différentes.
Les fenêtres de travail : certaines biomasses agricoles doivent être récupérées sur une période
très courte (de l’ordre de quelques semaines, voire quelques jours). C’est le cas de la paille,
par exemple, qui doit être ramassée pendant ou juste après la moisson (plus sensible aux
intempéries et variations climatiques, elle ne peut rester longtemps au champ). Les récoltes
de cultures dédiées en fin d’hiver sont aussi très dépendantes des conditions météorologiques
pour entrer les engins de récolte en parcelles. Les forêts sont moins soumises à ces contraintes
temporelles. Le travail de la biomasse agricole au champ doit donc s’ajuster aux autres travaux
agricoles prioritaires (moisson, labour, semis) et à l’organisation de la vie personnelle des
agriculteurs (congés en période basse d’activité).
Comment organiser le chantier de récolte ?
Une approche multicritère est nécessaire pour l’organisation du chantier de récolte :
• Économique (limiter les coûts logistiques au maximum),
• Environnementale (limiter les consommations énergétiques et les émissions de CO2),
• Sociale / sociétale (associer les acteurs du territoire au maximum).
Toutefois, ces critères doivent rester équilibrés et sécuriser la viabilité du projet.
Quel est l’impact du positionnement de mes parcelles ?
Lors de la contractualisation des surfaces à collecter, il faut s’assurer de la localisation des
parcelles et de la distance les séparant. Le circuit, le temps de parcours du matériel et les temps
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de chantier pourront être plus facilement organisés en amont.
Selon la dispersion des parcelles, le projet pourra être remis en cause : si de petits volumes
sont récoltés sur des parcelles très espacées, le modèle économique devra être fortement
optimisé pour réduire les coûts liés à la logistique.
A quelle date dois-je effectuer mon chantier de récolte ? Les biomasses agricoles sont
récoltées une fois par an à des périodes différentes selon la nature de la culture, à l’exception
du bois bocager et des taillis.
• Pour les coproduits agricoles (type paille de céréales, d’oléagineux), les dates de récolte
correspondent à celle de la récolte du grain, à quelques jours près, pour permettre aux pailles
de sécher sur les chaumes. La récolte des pailles doit se faire rapidement à la suite de la
moisson afin de ne pas retarder les travaux agricoles de préparation de la prochaine culture.
On compte en général une période de 15 - 20 jours maximum pour le pressage des coproduits
agricoles.
• Les rafles et les cannes de maïs se récoltent juste après la récolte du grain. En effet, à cette
période le risque de dégradation de la matière est trop important, et il n’est plus possible de
faire sécher la matière au champ.
• Les cultures « dédiées » regroupent deux types de cultures : des annuelles comme le maïs ou
le sorgho et des plantes pérennes comme le miscanthus et le switchgrass qui sont récoltées
une fois par an. Dans la majorité des cas, ces dernières sont récoltées en sortie d’hiver (février
- mars) lorsque les plantes sont desséchées. Elles peuvent être aussi récoltées en vert à
l’automne (octobre - novembre), comme le maïs et le sorgho, à des humidités d’environ 30 %
pour un usage en méthanisation.
• Les plantes à fibres sont récoltées en août - septembre après rouissage au champ pour le lin,
et sans rouissage pour le chanvre.
Deux exceptions pour les biomasses implantées en sol agricole :
• Les Taillis à très Courte Rotation (TtCR) et les Taillis à Courte Rotation (TCR) dont la récolte
aura lieu tous les 3 ou 4 ans pour les TtCR et tous les 7 ou 8 ans pour les TCR.
• Les haies bocagères sont taillées en octobre, novembre, tous les 10 à 15 ans pour la
combustion.
Les plaquettes ainsi récoltées nécessitent quelques semaines de séchage avant utilisation en
combustion. C’est le même usage que les plaquettes forestières provenant des travaux d’entretien de
la forêt.
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Tableau 1: Période de récolte des différentes biomasses agricoles
TYPE DE BIOMASSE Janv. Fév. Mars Avril Mai Juin Juil. Août Sept. Oct. Nov. Déc.
COPRODUITS
AGRICOLES
Pailles de
céréales,
colza
Rafles et
cannes de
maïs
PLANTES A FIBRES
CULTURES DEDIEES
HUMIDES
CULTURES DEDIEES
SECHES
PLAQUETTES DE BOIS
taillis
PLAQUETTES DE BOIS
bocagère
Comment intégrer les variations annuelles pour définir les jours disponibles pour une
récolte ? S’agissant des biomasses agricoles, il est nécessaire de connaître la variabilité
interannuelle de la production. Cette information permet de dimensionner l’aire
d’approvisionnement et d’organiser les chantiers de récolte (type et taille de la machine de
récolte, nombre et taille des remorques pour enlever la matière, …).
Selon l’époque de récolte, et en fonction du type de sol et de la pluviométrie, le nombre de jours
disponibles pour effectuer la récolte sera réduit et influencera le dimensionnement des chantiers.
Quels sont les équipements à ma disposition pour réaliser la récolte ?
Cette liste est non exhaustive. D’autres équipements existent pour la collecte et la densification de la biomasse. Nous
proposons ici une liste des équipements les plus courants.
Dans un autre ordre d’idée, il serait raisonnable d’anticiper les possibles retards dus à des
problèmes techniques de matériel (panne, casse) ou de sa disponibilité (cela arrive plus souvent
qu’on ne le croit !).
Le dimensionnement de l’équipement doit être adapté pour préserver la parcelle (compaction
du sol), limiter le nombre de passages, réduire la consommation et éviter les goulots
d’étranglement. Dans le cas de terrains difficiles d’accès, notamment en pente, des solutions ont
été étudiées (cf. fiche 1 « Récolte – Densification – Tri – Conditionnement - Pilotage »
équipements et études disponibles en annexe).
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Presse à balle ronde ou carrée : attelée à un tracteur, ce matériel permet de presser la paille
sèche sous forme de bottes parallélépipédiques ou de balles rondes. Les formats et le niveau
de compression varient suivant le type de machine employé. Les presses Haute Densité font
des balles avec une densité comprise entre 170 et 200 kg / m3. Ce genre de récolte nécessite
l’intervention d’un chargeur et d’un plateau attelé à un tracteur circulant sur la parcelle pour
récolter les balles. Celles-ci sont soit regroupées en bord de parcelle pour une reprise
ultérieure, soit transportées (sur une petite distance) dans un lieu de regroupement ou de
stockage intermédiaire ou directement stockées sur le lieu d’utilisation.
Figure 7 : Pressage de switchgrass (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
Figure 8 : Récolte en balles carrées du miscanthus, Kuhn (source : Chambre régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
Ensileuse : automoteur, ce matériel permet de récolter de la biomasse en la hachant en brins
plus ou moins longs. Le schéma classique d’un chantier se compose donc d’une ensileuse,
« servie » par une noria d’ensembles « tracteur + remorque » agricoles. Le nombre
d’ensembles dépend de la distance entre la parcelle et le lieu de regroupement ou d’utilisation.
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Toutefois cette distance doit rester faible. Pour des distances plus importantes, il existe
d’autres solutions faisant intervenir des bennes de semi-remorques : soit le pont arrière de
l’ensileuse a été modifié pour atteler une telle remorque, soit ce sont des ensileuses à caisson
qui viennent décharger le caisson dans la semi-remorque qui reste en bout de champ. La
biomasse récoltée en vrac est transportée dans un lieu de regroupement ou de stockage
intermédiaire ou directement stockée sur le lieu d’utilisation.
Figure 9 : Ensileuse et benne semi-remorque (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
Broyeur : ce matériel permet de broyer en petits copeaux du bois ou des biomasses
lignocellulosiques. Il est souvent monté sur le pont avant d’un tracteur attelé à une presse.
Figure 10 : Equipement de récolte du Sorgho - Lasalle (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
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Les nouveaux équipements de densification :
Le biobaler : attelé à un tracteur, ce matériel permet, en un seul passage et avec un seul
opérateur, de couper la biomasse (tiges et buissons) et de la densifier sous forme de balles
rondes et compactes. Ces balles peuvent ensuite directement être expédiées vers l’usine ou
stockées pour une utilisation future (pour plus de détails consulter la fiche Biobaler sur le site
du RMT Biomasse).
Figure 11 : Biobaleur sur taillis à très courte rotation (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
La presse à granulés : utilisé en poste fixe ou en version mobile, ce matériel permet de
densifier la biomasse à hauteur de 650 kg / m3 sous la forme de granulés de diamètre (entre 6
et 16 mm) et de longueur variable.
La presse à bûchettes : elle fonctionne sur un modèle similaire à la presse à granulés et permet
de densifier la biomasse sous forme de bûchettes.
Un coût horaire d’utilisation maîtrisé correspond à une utilisation intense du matériel sur la période
de récolte. Il faut s’assurer d’un rendement machine adapté aux quantités à récolter. Le tableau ci-
dessous donne, à titre d’exemple, des éléments de comparaison de rendements horaires pour
quelques machines de récolte. Ces données sont extraites du tarif du barème d’entraide établi en
concertation entre TRAME et les Chambres d’Agriculture.
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Type de machine Rendement horaire (ha ou
tonne)
Faucheuse rotative 3,6 m 2,5 ha
Presse balles rondes 30 balles
Presse balles carrées 30 balles
Ensileuse 8 rangs 500 ch 2.5 ha
Broyeur tracté 1,8 m à 3,6 m 0,7 à 2 ha
Biobaler 30-35 balles
Quels sont les outils d’aide à la décision à ma disposition ?
Afin d’optimiser l’organisation des chantiers de récolte et de collecte, différents outils informatiques
existent. Il convient d’identifier ceux adaptés à la taille et aux caractéristiques de son projet. Peuvent
par exemple être cités les projets JDISPO, BioSCO ou le développement d’outils spécifiques à sa propre
entreprise.
Comment puis-je avoir accès aux équipements nécessaires à la réalisation de mon projet ?
Des acteurs du territoire sont spécialisés dans la récolte de la biomasse. Il ne faut pas hésiter à les
solliciter suffisamment à l’avance afin d’organiser avec eux les chantiers.
Différents sites listent les entreprises de travaux agricoles régionales. Celles-ci réalisent les travaux et
facturent leurs prestations, selon les bases du tarif d’entraide.
D’autres organisations existent : les Coopératives d’Utilisation de Matériels Agricoles (CUMA) et les
cercles d’échange de machines. Il faut alors adhérer à ces organisations, le règlement intérieur prévoit
les conditions d’utilisation du matériel.
L’investissement par soi-même ou à plusieurs est toujours possible mais il est nécessaire de bien
étudier les possibilités de rentabiliser l’achat.
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
• Définir, lors de l’étude de faisabilité du projet, qui réalise la récolte : l’exploitant agricole, un
opérateur logistique extérieur, le porteur de projet etc. Elle sera organisée de façon
totalement différente que chaque agriculteur livre, par exemple, à sa coopérative ou qu’un
seul opérateur logistique gère la récolte sur plusieurs dizaines de sites différents.
• Etudier les possibilités de coupler l’étape de récolte avec un prétraitement (densification…)
pour une meilleure automatisation et un gain global (réduction du temps de déchargement,
limiter le transport, le stockage, les pertes de matières sèches…).
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• La biomasse peut-elle être densifiée au champ, si oui, sous quelle forme? Cette modification
permet-elle de répondre au besoin du consommateur ? Quel est son impact sur le coût final
de la biomasse ? En fonction de la réponse, l’organisation de la chaîne logistique va varier :
vrac, balles, granulés, briquettes etc. Tous les formats ne peuvent pas être transportés par les
mêmes camions.
Figure 12 : Equipement de production de briquettes (source : Arvalis, Institut du végétal)
• Le dimensionnement du matériel de récolte doit être optimisé en fonction du chantier de
récolte en évitant autant que possible les goulots d’étranglement.
Quelles pistes à creuser pour optimiser cette étape de récolte ?
Certaines pistes ont été évoquées à plusieurs reprises par des acteurs du secteur mais n’ont pas encore
été développées à l’échelle d’un territoire. Certaines sont proposées ci-après comme voies de
développement pour l’avenir.
• Il serait possible de planifier une tournée Sud-Nord ou Nord-Sud de la France en fonction du
timing des récoltes (tournées de 3 mois permettant de mutualiser les équipements de récolte).
L’augmentation de la durée de récolte permettrait d’écraser les coûts en matériels et faire
tourner les outils plus longtemps (en prenant exemple sur la filière betterave). Pour ce cas, le
fait de faire tourner les équipements en fonction des régions serait une réponse à cette chaîne
d’organisation étendue.
• L’utilisation de capteurs d’humidité pour adapter la longueur de coupe pourrait être étudiée.
La coupe serait d’autant plus longue que la biomasse est verte ou humide.
• Des outils de listage de parcelle par logiciel pour optimiser les chantiers en traçant chaque
balle par GPS existent et pourraient être appliqués à la valorisation de la biomasse.
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LES REGLEMENTATIONS ASSOCIEES
Dès l’étape de récolte il est important de définir et faire le point sur le statut réglementaire et juridique
de la biomasse concernée : s’agit-il d’un « déchet » ou d’un « produit » ? En fonction de la réponse,
suivre et respecter la réglementation appropriée à la filière choisie.
L’Ordonnance n°2010-1579 du 17 décembre 2010 transpose en droit français la directive cadre sur les
déchets de 2008 (partie législative). Elle précise ce qu’est un déchet (« toute substance ou tout objet,
ou plus généralement tout bien meuble, dont le détenteur se défait ou dont il a l’intention ou
l’obligation de se défaire »), privilégie la prévention de la production de déchets, introduit une
hiérarchie dans leurs modes de traitement, avec priorité à la réutilisation, au recyclage et à la
valorisation notamment énergétique.
La réglementation française intègre les orientations européennes. La Loi de Transition Energétique
pour la Croissance Verte d'août 2015, définit des objectifs chiffrés avec notamment la réduction de 50
% des déchets stockés à l’horizon 2025. Les principaux textes qui définissent les objectifs français en
matière de déchets sont :
Loi n° 2015-991 du 7 août 2015 portant Nouvelle organisation territoriale de la République (NOTRe)
La loi NOTRe étend le champ de compétences des régions en matière de prévention et de gestion des
déchets par la définition d’un plan régional unique (Art. 5). Elle prévoit la création d’un plan régional
de prévention et de gestion des déchets et d’un schéma régional d'aménagement et de
développement durable et d'égalité du territoire (SRADDET). Elle donne également la compétence
déchets aux EPCI, et les renforce en instituant une population minimale de 15 000 habitants.
Loi de transition énergétique pour la croissance verte (LTECV) n° 2015-992 du 17 août 2015
Le titre IV intitulé « Lutter contre les gaspillages et promouvoir l'économie circulaire : de la conception
des produits à leur recyclage » vise à dépasser le modèle économique linéaire consistant à « produire,
consommer, jeter » et affirme le rôle essentiel de la politique nationale de prévention et de gestion
des déchets pour y parvenir.
Plan déchets 2014/2020
Le plan de réduction et de valorisation des déchets 2014/2020 s’appuyant sur les travaux du Conseil
national des déchets, traduit au niveau opérationnel les objectifs du titre IV de la LTECV. Des mesures
d’accompagnement, réalisées en partie par l’ADEME, sont mises en œuvre en appui aux différents
acteurs concernés
LES ENJEUX QUALITE
Les principaux enjeux liés à la qualité lors de l’étape de récolte sont :
• La gestion des particules exogènes lors de la récolte : cailloux, plastique, métaux présents sur
les parcelles.
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• La gestion de l’humidité de la biomasse.
• Le format de la biomasse à la sortie du champ : ce format peut faciliter l’étape de transport ou
de stockage sans permettre de répondre à la qualité requise par le consommateur final. Par
exemple, la mise en balle correspond-elle à la qualité requise en fin de chaîne par le client en
biomatériaux par exemple ?
QUELS PROJETS OU DOCUMENTS CONSULTER POUR PLUS D’INFORMATION ?
Pour plus d’informations, vous pouvez notamment consulter :
• Pour le développement de chaîne logistique de combustion :
http://www.sucellog.eu/en/publications-reports.html
• Pour le développement de chaînes logistiques liées aux bois de taille :
http://www.europruning.eu/ et http://www.up-running.eu
• Fiches 1 « Récolte – Densification – Tri – Conditionnement pilotage (Equipementiers) » et
« Récolte – Densification – Tri – Conditionnement pilotage (Etudes) » disponibles en annexe.
Bien identifier :
✓ Les propriétés demandées par le client qui conditionnent les procédés de récolte. Il faut les garder en mémoire tout au long de l’organisation de la chaîne logistique.
✓ Les caractéristiques de la biomasse : peut-elle être densifiée, doit-elle être laissée au champ pour réduire le taux d’humidité ?
✓ Quels sont les équipements à ma disposition, leur disponibilité correspond-elle à ma période de récolte ?
✓ Quelles sont les exigences appliquées à ma biomasse ?
Il est nécessaire d’assurer un contrôle, au moins visuel, à chaque étape de la chaîne logistique.
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3. OPTIMISER LA COLLECTE
Définition : par opposition à la récolte, la collecte concerne des produits déjà stockés dans un lieu
donné. Ce peut être :
• des coproduits agricoles ou forestiers stockés en bout de champ ou bord de route,
• des effluents d’élevage non produits au champ : lisier, fumier chez les éleveurs,
• des biodéchets à récupérer sur différents sites :
déchets verts dans les collectivités,
déchets agro-industriels chez les industriels.
QUELS SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER A CETTE ETAPE ?
De quels équipements ai-je besoin pour récupérer mon produit ?
La nature du produit et ses caractéristiques vont déterminer le type d’équipements pour récupérer et
transporter cette matière :
• Le produit est-il solide ou liquide ?
• Pour un produit solide a-t-on affaire à du vrac ou à un produit travaillé, densifié (balle de paille
par exemple) ?
• Sa composition nécessite-t-elle des équipements spécifiques ?
• L’humidité du produit a-t-elle une influence sur sa conservation ?
Transport du vrac : la plupart du temps les produits en vrac ont des humidités faibles et il n’y a pas
d’écoulement de jus. Le transport est assuré par camions bennes ou semi-remorques suivant des
volumes de 30 m³ (poly benne seul), 60 m³ (camion remorque poly-bennes ou semi-remorques) ou 90-
100 m³ (semi-remorque à fond mouvant). Le chargement est assuré par un chargeur à godet ou à
fourche selon la texture du produit : fluide (granulés, plaquettes, ...) ou « mêlés », hétérogènes (déchet
vert) etc.
Transport des balles carrées ou rondes : deux options sont possibles pour les biomasses conditionnées
en balle :
• soit la distance vers le lieu de stockage ou de transformation est faible (< 20 km en règle
générale), le chargement des balles se réalise dans la parcelle sur un plateau agricole de 8 m,
permettant de transporter 8 à 10 tonnes de paille ; le chargeur faisant la « navette » entre les
bottes et le plateau.
• soit la distance vers le lieu de stockage ou de transformation est plus importante et le transport
est assuré par camion, le plateau surbaissé permet de charger jusqu’à 20 tonnes de paille.
Dans ce cas, les balles sont regroupées en bout de champ lors de la récolte.
Transport de matières très humides : les matières très humides (teneur en matière sèche inférieure à
20 %), se présentent soit comme un mélange de matière solides et de liquide (jus) soit sous forme
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d’une matière pâteuse, mais non liquide. Ces matières ne pouvant pas être pompées, la manutention
se fait à l’aide de chargeurs à godet. Un écoulement de jus pouvant survenir, il est conseillé d’utiliser
des bennes ou des caissons étanches. Pour certains produits, il sera même nécessaire de laver la benne
après livraison.
Tonnes à lisiers et remorques citernes : Ces produits liquides, au contraire des précédents, peuvent
être pompés. Le transport s’effectue dans des tonnes à lisier ou des citernes, le choix du type de
véhicule se faisant selon la distance entre le point de collecte et le point d’utilisation.
Palbox fermés pour les biodéchets : Les déchets de l’industrie agroalimentaire ne rentrent pas dans
le périmètre de cette étude, mais rappelons qu’il existe une règlementation spécifique pour les
biodéchets qu’il est nécessaire de consulter.
A quelles dates puis-je organiser la collecte ?
En partant du principe que l’unité de transformation fonctionne en continu, elle doit être alimentée
en permanence. L’organisation de la collecte dépend de plusieurs éléments qui peuvent être
antinomiques et demanderont un arbitrage entre des solutions qui impactent différemment le
producteur et l’utilisateur :
• Présence ou non d’un stockage tampon sur le site de transformation. La connaissance de sa
capacité permet de dimensionner l’outil de collecte.
• Le rythme de production : la matière à collecter est produite de manière discontinue (par
exemple une récolte par an pour la paille), ou de manière continue sur le site de production
(par exemple du lisier). Il faut vérifier la capacité de stockage du producteur, si elle existe.
• La matière à collecter peut-elle se conserver, ou nécessite-t-elle une collecte rapide pour
éviter sa dégradation ?
• La distance entre le lieu de collecte et le site de transformation.
Pour les biomasses conditionnées en balles : les balles de paille pourront être stockées en bout de
champ pour une courte période (3 mois après la récolte), dans la limite de 1 000 m3 (selon
réglementation sanitaire départementale), si elles sont proches du site de transformation (<10 km).
L’assurance est à la charge de l’agriculteur et les risques de dégradation de la biomasse sont élevés
(pluie, incendie).
Pour des distances plus importantes et des temps de séjour plus longs, les balles sont transportées
sur plateau agricole jusqu’à un site de stockage intermédiaire, sur une exploitation agricole ou un site
collectif, sitôt les pailles pressées. Les stockages de paille sont soumis à l’ICPE rubrique 15-32 en termes
de volume. Les collectes sur ces sites intermédiaires peuvent se faire ensuite tout au long de l’année à
la demande de l’industriel par camion (exemple du lin).
Pour les biomasses en vrac : ligneuses (type sarments de vignes) ou non, un stockage vrac en bout de
champ peut être organisé : l’agriculteur se charge de rassembler la matière en bout de champ. Celle-
ci sera ensuite ramassée par un collecteur qui cherchera à optimiser les tournées de camions. En
fonction de la pérennité de cette collecte « bout de champ », il pourrait être utile d’aménager ces
plateformes à l’instar de ce que les betteraviers ont développé pour le stockage des racines après
récolte.
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A quelles fréquences doivent s’organiser mes collectes ?
La fréquence de collecte se pose essentiellement dans le cas de matières produites en continu. Elle
sera fonction d’une part de la quantité produite durant un temps donné (heure, jour, semaine, …), de
la taille du stock tampon (s’il existe) et de la capacité des engins collecteurs. Là encore, la solution
optimale passera par un échange entre le producteur et l’utilisateur, afin de trouver l’organisation la
plus efficace (gagnant – gagnant).
Dans les autres cas, c’est la production qui déclenche la collecte des matières rassemblées sur des
stocks tampons. La quantité à ramasser sera le déterminant de la capacité et du nombre des engins de
collecte, voire du nombre de rotations.
Comment organiser ma collecte en cas de gestion de produits très différents ?
Là encore, plusieurs cas sont envisageables et c’est le site de transformation qui structurera la collecte :
• soit la matière utilisée par l’unité de transformation est un mélange de plusieurs matières très
différentes (des liquides, du solide en vrac, du solide en balles, …). Dans ce cas, il existe une
plateforme de mélange (sur le site ou en amont) équipée pour recevoir les différentes
matières, les mélanger et livrer l’intrant au site de transformation.
• soit le site de transformation est équipé de terminaux spécialisés pour recevoir les différentes
matières qui seront, soit utilisées en mélange, soit utilisées successivement.
La collecte est organisée (et optimisée) par type de produit. Toutefois il est nécessaire de vérifier la
disponibilité des engins de collecte dans la mesure où ils peuvent être les mêmes pour des types de
produits différents.
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
L’étape de la collecte est un passage obligé entre le producteur et l’utilisateur qui peuvent avoir des
points de vue différents sur l’organisation. C’est un point crucial de l’optimisation de la logistique de
la biomasse.
Il est nécessaire que chacune des parties (sans oublier dans certains cas le transporteur) définisse une
check-list la plus exhaustive possible, des moyens (matériels et humains) dont il dispose, des
contraintes fortes (réglementaires, industrielles, …) liées au produit, au stockage, à la manœuvrabilité
des zones de chargement et déchargement, à la transformation, ….
Le transporteur pourra apporter sa connaissance des itinéraires obligatoires, des zones (ou des
heures) d’interdiction de circuler pour les poids lourds. Le rapprochement de ces trois éléments et
une discussion constructive, devrait permettre de définir un schéma gagnant-gagnant.
En plus de cette organisation générale, il est nécessaire de réfléchir aux pannes, accidents, défauts
d’un maillon et aux moyens (et à leur urgence), à mettre en œuvre pour pallier aux
dysfonctionnements.
QUELS SONT LES POINTS DE VIGILANCE A SOULIGNER ?
Il faut réussir à homogénéiser les circuits de collecte. Le cas des issues de céréales est, ici,
particulièrement intéressant. Les silos contiennent des chambres de stockage de ce résidu, de tailles
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très limitées. L’utilisation de plusieurs camions pour optimiser les tournées est donc parfois impossible
à mettre en place. Au-delà, l’évacuation du coproduit n’est pas souvent homogène, même au sein d’un
même groupe (négoce ou coopérative). Les camions utilisés ne sont donc pas toujours adaptés à tous
les silos, compliquant sérieusement cette étape.
Une fois le schéma de la collecte défini, il est nécessaire de mettre en place un système de traçabilité,
non seulement pour la matière, mais aussi pour suivre le déroulement de la collecte et ainsi de pouvoir
corriger rapidement un point de friction ou de blocage qui apparaît à l’usage.
QUELS ENJEUX REGLEMENTAIRES ?
Il est aussi nécessaire de faire connaître aux partenaires les règlementations spécifiques dont fait
l’objet tel ou tel point dans le schéma logistique. Par exemple, la réglementation des transports
(heures, jours d’interdiction de circuler pour les poids lourds) peut avoir un impact sur la collecte. Le
transformateur doit en tenir compte dans son approvisionnement. Un site de transformation classé
SEVESO va imposer un certain nombre de règles de sécurité au véhicule livreur, …
QUELS ENJEUX QUALITES ?
La qualité des produits peut évoluer dans le temps, sans qu’il y ait préjudice sur la transformation.
Dans certains cas, la conservation est mal assurée, la qualité se dégrade et le produit peut devenir
impropre à la transformation pour laquelle il était destiné. Il sera nécessaire de définir si cette matière
peut être utilisée dans un autre process de transformation, ou si elle ne peut être destinée qu’au rebus.
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4. DEFINIR LES ETAPES DE STOCKAGE
QUELS SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER A CETTE ETAPE ?
La problématique de la récolte et/ou de la collecte et la conservation des biomasses agricoles
impliquent :
• De réfléchir à l'utilisation d’une ou plusieurs sources de biomasse avec des saisons de
récolte contrastées, afin de mobiliser le matériel de récolte sur une plus longue
période de l'année et de limiter le stockage de longue durée,
• Une exigence de bon conditionnement de la biomasse pour une valorisation optimale :
pourcentage de matière sèche, humidité, qualité, …
• Une logistique très organisée à mettre en œuvre du producteur de biomasse aux
futurs clients (du lieu de récolte aux points de livraisons) en passant par les
coopératives,
• Une conservation adéquate pour ne pas dégrader la qualité de la biomasse, adaptée
aux quantités à fournir.
Ainsi, entre la récolte et la livraison sur site de transformation, il peut se passer quelques heures à
plusieurs mois, suivant la distance, la saisonnalité de la demande et les quantités demandées par le
client. Il est alors nécessaire de stocker la biomasse dans des conditions qui permettent de proposer
une qualité qui répond au cahier des charges.
Quels sont les différentes possibilités de stockage ?
Suivant le conditionnement de la biomasse (vrac, granulés, balles), on peut envisager le stockage :
• En vrac ou en meule en bord de champ (ou sur sol non bétonné)
Avantages : coûts faibles (manutention essentiellement)
Inconvénients : pertes de matière au stockage, humidité difficile à contrôler
Figure 13 : Meule de bottes de paille en bord de champ (source COOPENERGIE)
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• En vrac ou en meule sur dalle béton, couvert ou non par une bâche ou un géotextile, ventilé
ou non
Avantages : investissement limité, adapté au stockage de courte durée pour de la biomasse sèche, ou
pour le stockage de biomasse humide sous forme d'ensilage sous bâche.
Inconvénients : volume limité, sensible aux conditions climatiques, une bâche abimée peut dégrader
la qualité de la biomasse.
Figure 14 : Stockage de balle de paille sous bâche sur dalle béton (source : COOPENERGIE)
• Sous hangar, ventilé ou non
Avantages : sécurisé, protège des conditions climatiques, adapté au stockage de la biomasse sèche.
Inconvénients : investissement important, considéré comme site ICPE si volume stocké est supérieur
à 1 000 m3.
Figure 15 : Stockage de paille sous hangar (source : COOPENERGIE)
Le stockage extérieur à ciel ouvert en tas peut être réalisé. Sur une hauteur de 5 mètres par exemple, seuls les
15 premiers centimètres sont dégradés par les conditions climatiques. La perte de biomasse est compensée par
les gains réalisés en n'investissant pas dans des structures de stockage (silos, hangars).
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• En silo vertical, ventilé ou non
Avantages : emprise au sol limitée, sécurisé, adapté pour le stockage de biomasse fluide (type granulé)
permet de faciliter les opérations de chargement / déchargement.
Inconvénients : investissement important, ne convient pas aux biomasses humides.
Figure 16 : Silos de stockage de grains (source : COOPENERGIE)
Tableau 2 : Tableau récapitulatif des principales propriétés des types de stockage pour la biomasse agricole hors effluent d'élevage
TYPE DE STOCKAGE
AVANTAGES INCONVENIENTS COUT CONDITIONNEMENT
A PRIVILEGIER
Bord de champ (ou sur sol non
bétonné)
Coûts faibles (manutention
essentiellement)
Pertes de matière au stockage, humidité difficile à contrôler
< 5 € / t / an
Vrac, balle ronde ou carrée
Dalle béton, couvert ou non par une bâche
ou un géotextile,
ventilé ou non
Investissement limité, adapté au stockage de
courte durée pour de la biomasse sèche, ou pour le stockage de biomasse
humide sous forme d'ensilage sous bâche.
Volume limité, sensible aux conditions
climatiques, une bâche abimée peut dégrader la qualité de la biomasse.
5 à 7 € / t / an
Vrac, balle ronde ou carrée
Sous hangar, ventilé ou non
Sécurisé, protège des conditions climatiques,
adapté au stockage de la biomasse sèche
Investissement important, considéré
comme site ICPE si volume stocké est
supérieur à 1 000 m3.
De 10 à 15 € / t /
an Vrac, balle, granulés
En silo vertical, ventilé ou non
Emprise au sol limitée, sécurisé, adapté pour le stockage de biomasse
fluide (type granulé) pour faciliter les opérations de
chargement / déchargement.
Investissement important, ne convient
pas aux biomasses humides, considéré comme site ICPE si volume stocké est
supérieur à 1 000 m3.
12 € / t / an
Granulés, biomasse fluide
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Comment choisir ma zone de stockage ?
Trois facteurs vont influencer le choix : la distance entre la parcelle et le lieu d'utilisation,
l'investissement dans le stockage et la manutention. Un lieu de stockage sur le site de transformation,
idéalement au barycentre des parcelles semble être généralement un optimum.
Des modélisations peuvent être nécessaires pour, par exemple, analyser le meilleur lieu de stockage
de la biomasse.
Concernant les distances (plus de précision sont apportées dans la partie transport) : il faut
trouver la solution la moins coûteuse en termes de transport champ / zone de stockage /
utilisateur, qui limite les pertes de charge.
Concernant l'investissement : le stockage de la biomasse peut être réalisé en plein air en bord
de champ ou sur une dalle béton chez l'agriculteur ou une coopérative. L'investissement est
alors limité. Ce mode de stockage convient bien pour une durée relativement courte
(inférieure à 3 mois après la récolte) afin de limiter les risques de dénaturation de la biomasse
par les intempéries, qui peuvent aller jusqu'à une perte de 25 % de matière sur une année
(source COOPENERGIE). La biomasse sèche peut être bâchée afin de la protéger de la pluie.
Une clôture délimitant le stockage pourra être mise en place afin de sécuriser l'accès et limiter
les dégradations (aspect dissuasif vis-à-vis de l’incendie et sécuritaire vis-à-vis de chutes
éventuelles de balles). La réglementation limite les volumes stockés en bout de champs. Les
coûts annuels de stockage sont estimés entre 4 et 15 €/tonne brute (selon les modes).
Le stockage couvert de la biomasse sous hangar est la solution à privilégier pour un stockage longue
durée (supérieur à 3 mois) et pour préserver la qualité de la biomasse sèche. Par exemple, la
construction d'un hangar clos sur 2 ou 4 côtés, de portes, d'un grillage et d'un point d'eau (pour la
sécurité incendie) pour un stockage de 15 000 m3 avec un amortissement sur 15 ans engendre un
coût compris entre 10 et 15 €/tonne/an.
L'utilisateur limite souvent le stockage de la biomasse sur son site pour des raisons de sécurité et
d'investissement. Il stocke la plupart du temps la quantité nécessaire pour palier au possible période
d'inactivité : nuit, weekend, barrière de dégel. Il préférera s'appuyer sur les stocks des fournisseurs de
biomasse.
Quels sont les schémas d’approvisionnement en termes de stockage ?
Plusieurs schémas d'approvisionnement peuvent être envisagés suivant la quantité de biomasse à
fournir, la fréquence et la période d'utilisation. Ils pourront s'appuyer sur les différents modes de
stockage afin de limiter les coûts :
• Stockage en bord de champ (jusqu'à 3 mois après la récolte) ; • Stockage en hangar couvert à la ferme (au-delà de 3 mois) ;
Un projet utilisant de la biomasse devra identifier les stockages encore disponibles dans son rayon
d'approvisionnement et envisager d'investir si nécessaire dans un nouveau site de stockage
adapté à ses besoins et en conformité avec la réglementation.
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• Stockage intermédiaire collectif (au-delà de 3 mois, pour de gros volumes) ; • Stockage sur site (selon surface disponible).
On peut par exemple envisager le cas simple suivant : schéma d'approvisionnement d'une chaufferie (chauffage en hiver) sur 6 mois : 1/ transport du stock bout de champ à la chaufferie sur 3 - 4 mois (en début de campagne de chauffe). Transport camion ou agricole suivant la distance (< 20 km maximum, 10 km recommandé, pour le transport agricole, au-delà pour transport camion). 1 bis/ en parallèle à 1/, transport du bout de champ au stock tampon (à la ferme, à la coopérative, au stockage collectif intermédiaire) des quantités nécessaires sur les 3-4 mois restants de la période de chauffe. Positionné à une distance moyenne de 10 km des parcelles / transport agricole sur moins de 10 km. 2/ à partir du 3-4ème mois, transport du stock tampon à la chaufferie (jusqu'à la fin de la campagne de chauffe).
Il est intéressant de bien identifier la place idéale pour son silo de stockage, permettant autant que
possible d’éviter les actions de manutention. Accolé à la chaudière par exemple est idéal, d’autant plus
si le système d’approvisionnement peut être automatisé.
Autant que possible, les stockages intermédiaires nécessitant des actions de manutention
complémentaires sont à éviter. Chaque étape de stockage intermédiaire génère une rupture de charge
qui implique un coût de manutention supplémentaire ainsi qu’un risque de perte de matière.
En cas d’un stockage prolongé, la densification de la matière permet de réduire les coûts
d’investissement en hangar.
Dans quels cas ai-je besoin d’un stock tampon ?
Un stock tampon correspond à un stock temporaire utilisé comme marge d’attente entre deux
approvisionnements. Il peut être parfois nécessaire, notamment dans les cas suivants :
• S’il s’agit d’une demande du client pour palier à un possible problème technique (assurance
de pouvoir approvisionner pendant un certain nombre de jours définis dans le contrat, en cas
d’impossibilité, pouvoir fournir de nouveaux stocks de biomasse) ;
• Dans la même logique, pour assurer la continuité de l’approvisionnement et donc de l’activité
en cas de problème de récolte, collecte, transport… (sécurité) ;
• Une faible capacité de stockage sur le site de traitement “obligera” à avoir un stockage tampon
ou secondaire ;
• Une délocalisation vers un stock tampon évite un engorgement.
Qui supporte le coût du stockage ?
Lors du montage du projet, il est nécessaire de définir qui supportera le coût de stockage. Ce coût sera
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répercuté sur le prix de la biomasse. Différentes solutions sont possibles :
• L’agriculteur : cela peut être le cas si le porteur de projet fait appel à de nombreux producteurs
comme sur les filières matériaux biosourcés. Dans ce cas, par contrat, il peut être demandé à
l’agriculteur de stocker lui-même une certaine quantité de biomasse sur son exploitation ou
sur une tierce exploitation.
• L’opérateur logistique : en sus des opérations de récolte qu’il est amené à réaliser, l’oprateur
logistique pourra proposer une prestation de service de stockage de la biomasse, lui
permettant d’approvisionner différents consommateurs tout au long de l’année dans des
conditions de qualité maitrisées.
• Le porteur de projet : le porteur de projet, qu’il soit une agro-industrie ou une collectivité par
exemple, pourra être amené à stocker lui-même la biomasse sur ses propres sites, notamment
lors de la collecte de biomasse directement par ses opérateurs au champ (imaginons par
exemple le cas d’une collecte de sarments de vignes par les agents d’une commune) ou si la
biomasse est répartie initialement sur plusieurs de ses sites (regroupements de l’ensemble des
issues de silos d’une coopérative céréalière sur un même site par exemple).
Dans tous les cas, la personne qui supportera le coût de stockage devra être clairement définie dans le
contrat en amont.
Dans la filière matériaux biosourcés par exemple, le stockage peut être supporté par les agriculteurs.
Les pailles sont ainsi conditionnées en botte et sont stockées chez l’agriculteur qui les a produites
(stockage primaire) ou chez un autre agriculteur à proximité (stockage secondaire - l’agriculteur est
chargé du transport jusqu’à ce site). Le stockage se fait sous hangar jusqu’à 18 mois. L’entreprise de
transformation se charge ensuite de récupérer la biomasse en commençant par les stockeurs primaires
et en prenant, autant que possible, la totalité de la production en une seule fois. Dans ces cas-là, les
entreprises ont peu de jours de stock sur site, c’est l’agriculteur qui est en charge du stock, sur ses
infrastructures pendant un an.
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
Trois principaux points sont à retenir pour l’optimisation du stockage :
• Bien optimiser les circuits, voire modéliser l’ensemble afin de définir les zones de stockage les
plus pertinentes ;
• Si possible, préférer des stockages fermés avec ventilation (diminue l’humidité et les pertes de
matière sèche et préserve la lignine et la cellulose) ;
• Optimiser les calendriers (alimentation et gestion des stocks, livraison) et veiller à la bonne
coordination entre le moment et le lieu de récolte et le stockage / livraison.
QUELS SONT LES POINTS DE VIGILANCE A SOULIGNER ?
Plusieurs risques sont liés au stockage de la biomasse. Ils concernent la sécurité des personnes ou la
qualité du produit. Les principaux sont :
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• Le risque incendie dans les zones de stockage par fermentation (ensilage) : il convient de
concevoir la zone et les conditions de stockage pour éviter des réactions d’oxydation
thermochimiques (perte de matière sèche et auto-échauffement). Les équipements
réglementaires pour limiter les risques incendies doivent être installés (parois spécialisées,
interdictions de fumer, nettoyage régulier, systèmes de détection etc.).
• Le risque incendie dans les zones de stockage de biomasse sèche : grillage, point d'eau
nécessaire pour limiter les risques et les dégâts.
• La dégradation de la qualité de la biomasse par le stockage : la durée et les conditions de
“conservation” d’un produit ont un effet sur le potentiel énergétique.
• Les risques liés aux flux : vigilance au nombre de camions pouvant avoir accès simultanément
au stockage.
• La responsabilité en cas d’accident : assurance et transfert de propriété.
Exemple de la paille : si la paille en bout de champ appartient à l'agriculteur, c'est à ce dernier de
l'assurer. La plupart des contrats couvrent les exploitants (à vérifier auprès de votre assureur). Ces
contrats garantissent d'office les meules dans la mesure où la réglementation est respectée, à savoir
des meules de moins de 1500 m3. Si la paille n’appartient plus à l’agriculteur (vente en andains ou
récoltée), l’obligation d’assurance est transférée à l’acheteur (coopératives, structure
d'approvisionnement).
QUELS ENJEUX REGLEMENTAIRES ?
Stockage de substances combustibles (de type bois plaquette, paille et granulés) :
Un volume stocké supérieur à 1000 m3 est soumis à la réglementation ICPE.
• Dans le cas d’un stockage de substances combustibles de type bois plaquettes et granulés, le
bâtiment contenant le bois doit respecter les prescriptions de la rubrique n°1532 de la
nomenclature des ICPE. En effet, d’après la définition de la rubrique 15-32 : « Dépôt de bois
sec ou matériaux combustibles analogues, y compris les produits finis conditionnés », les
installations biomasses agricoles rentrent dans ce contexte réglementaire. Les matériaux
combustibles analogues comprennent les plaquettes provenant de toutes origines.
• Dans le cas d’un stockage de substances combustibles de type paille, le bâtiment doit
respecter les prescriptions de la rubrique n°1530 de la nomenclature des ICPE.
Voici la classification des régimes ICPE suivant le volume de matière susceptible d'être stockée pour
les deux rubriques :
• Supérieur à 50 000 m3 : Autorisation ;
• Supérieur à 20 000 m3 mais inférieur ou égal à 50 000 m3 : Enregistrement ;
• Supérieur à 1 000 m3 mais inférieur ou égal à 20 000 m3 : Déclaration.
La rubrique ICPE 1532 possède seulement un arrêté de prescriptions pour les installations soumises à
enregistrement. Sinon, il faut se référer aux prescriptions des arrêtés de la rubrique 1530 (dépôts de
papiers, cartons ou matériaux combustibles analogues) :
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• Arrêté du 30/09/2008 pour les installations soumises à déclaration ;
• Arrêté du 29/09/2008 pour les installations soumises à autorisation.
Stockage en bout de champ :
Il conviendra de consulter la DDT et son règlement sanitaire départemental pour le stockage de
biomasse en bout de champ.
Pour ce qui est du département de l'Oise par exemple, l'arrêté préfectoral du 31/12/1979 dit :
• Le volume d'une meule ne devra pas dépasser 1500 m3. Entre chaque meule, il sera laissé un
espace de 50 m au moins.
• La portion de terrain immédiatement voisine sera déchaumée sur une largeur de 10 m à partir
de la base de la meule.
• Aucune meule supérieure à 100 m3 ne sera construite à moins de 50 m d'une construction
quelconque, d'une route nationale ou départementale ou de l'emprise d'une voie ferrée.
Par ailleurs, la Direction Départementale de l'Equipement attire l'attention des agriculteurs afin qu'ils
disposent les meules édifiées en bordure de voies communales à une distance minimale de 10 m pour
éviter la dégradation de la chaussée en cas d'incendie.
Stockage de biodéchets et sous-produits animaux :
Réglementation relative aux déchets entrants d'une unité de méthanisation (source "la méthanisation
à la ferme", TRAME, 20011 :
Le règlement CE n° 1069/2009 du parlement européen et du conseil du 21 octobre 2009 et son
règlement d’application UE n°142/2011 établissent et fixent les règles sanitaires applicables aux sous-
produits animaux et produits dérivés non destinés à la consommation humaine, ils déterminent les
conditions d’introduction de ces produits dans le méthaniseur.
QUELS PROJETS OU DOCUMENTS CONSULTER POUR PLUS D’INFORMATION ?
• Une analyse des risques environnementaux sous forme de liste à cocher liés au stockage de la
biomasse est proposée par le projet SUCELLOG : guide sur les enjeux techniques,
commerciaux, légaux et durables à considérer pour l’étude de faisabilité, réalisé, SUCELLOG,
2016
• Fiche 3 « séchage – Stockage » disponible en annexe.
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5. OPTIMISER L’ETAPE DE TRANSPORT
Intervenant à plusieurs étapes de la chaîne logistique (du champ au lieu de stockage, du lieu de
stockage au lieu de transformation et enfin du lieu de transformation au client ou lieu de valorisation),
le transport est facteur important pour la rentabilité du projet. Son coût conséquent peut remettre en
cause la pérennité des projets en fonction de son agencement, de la densité de la matière, des
distances à parcourir etc.
QUELS SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER A CETTE ETAPE ?
Comment organiser le transport ?
Plusieurs facteurs et paramètres entrent en jeu dans l’organisation et l’optimisation du transport.
Quels sont les équipements à ma disposition, quel matériel choisir pour le transport ?
Le mode de transport doit être étudié en fonction de :
• La nature de la biomasse à transporter et son conditionnement : alors que les biomasses
liquides (lisier, digestat de méthanisation) sont transportées dans des citernes hermétiques
fermées de type tonne à lisier ou directement par un système de pompe et de canalisation
(enterrée ou non), les biomasses solides sont amenées d’un point à un autre de la chaîne
logistique par chariot télescopique, tracteur ou camion muni de godet, caisson, benne,
remorque ou semi-remorque. L’idée étant d’optimiser le matériel en fonction du tonnage et
du format de la biomasse transportée : balles, plaquettes, granulés, vrac, etc…
Ainsi, un tracteur muni d’une benne agricole pourra contenir jusqu’à 8-10 tonnes (matières
brutes) d’ensilage quand un camion benne pourra transporter, selon la taille de la benne, de
16 à 34 tonnes de biomasse.
• Les distances parcourues : de façon générale, le premier transport (souvent très court), du
champ au premier lieu de stockage est réalisé avec des engins agricoles (souvent tracteur +
benne agricole), dans la continuité des travaux effectués au champ, afin de limiter les ruptures
de charges. En cas de distance sur plusieurs dizaines de kilomètres, un second transport, via
camion cette fois, est réalisé jusqu’au site de stockage principal. Enfin, pour les longues voire
les très longues distances, différents types de transport peuvent être utilisés : routier
(camion), ferroviaire (train) voire même fluvial (bateau).
L’utilisation de matériel agricole ne reste rentable en termes de transport que sur des
distances inférieures à 10-15 km. Aussi, lorsqu’un transport par camion sera plus rentable que
le transport par tracteur et sa benne agricole, il sera judicieux d’adapter le matériel utilisé dès
la récolte afin de permettre un remplissage facilité du camion. A titre d’exemple, la récolte du
miscanthus avec une ensileuse à caisson permet un déversement rapide dans la benne d’un
camion. Cette pratique est aussi fréquente dans la filière luzerne.
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Figure 17 : Transport court de Sorgho via tracteur (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
Figure 18 : Transport de miscanthus via camion (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
Ordre de grandeur :
• transport agricole : jusqu’à 10-15 km
• transport par camion : à partir de 15-20 km
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• Les axes de circulation empruntés et les conditions d’accès au site : selon la catégorie et
l’état des routes empruntées (goudronnage ou non, présence de ponts, angles de virage ou
possibilité de rouler sur les ronds-points, etc…) le choix du matériel et des équipements de
transport sera à adapter en fonction de leurs dimensions (notamment la longueur) ainsi que
de leur poids à vide et du PTAC (poids total autorisé en charge).
• Les équipements des différents sites de production et les conditions de déchargement : une
fois transportée du point de départ au lieu d’arrivée, la biomasse doit être déchargée dans de
bonnes conditions pour permettre son utilisation optimale. Il est alors primordial d’avoir
identifié, en amont du transport, les lieux et conditions de déchargement pour choisir le
matériel adapté.
Au moins 4 facteurs sont à prendre en compte : le volume et la densité de matière à
transporter, la facilité de chargement / déchargement, la hauteur de chargement et la
logistique retour (possibilité ou pas de faire un retour chargé). Ainsi, la logistique retour peut
être assurée dans les cas suivants :
un caisson se retire du camion pour être stocké sur site et peut être remplacé
immédiatement par un nouveau caisson (vide ou plein),
une benne sera déchargée sur place avec possibilité d’un nouveau remplissage (selon
les matières et équipements disponibles ainsi que les possibilités de nettoyage),
une remorque pourra être dételée, vidée et attelée de nouveau au camion.
Mais encore, il conviendra de choisir un camion à caisson souffleur pour le transport puis le
remplissage d’un silo fermé à granulés (filière combustion), ou de faire appel à une remorque
spéciale avec déversement de côté pour résoudre la complexité du déchargement des anas
de lin.
Les mauvaises surprises sont plus fréquentes qu’on ne le pense et peuvent très vite compliquer
voire rendre impossible un déchargement. Au-delà des conséquences économiques que cela peut
alors engendrer pour le transporteur, s’ajoutent des inconvénients en termes d’image et de
confiance avec le client ou utilisateur.
Quelques exemples de points de contrôle à réaliser en amont du transport :
✓ S’assurer que les engins pourront effectuer les manœuvres nécessaires (virage, demi-
tour, etc…) pour s’engager comme il convient sur le lieu de déchargement.
✓ Vérifier que la zone de déchargement ou la trémie de réception soient bien dégagées,
y compris en hauteur (absence de fils électriques, etc…)
✓ Vérifier, lorsque la biomasse est réceptionnée dans une benne, que le volume du
caisson est bien adapté au volume de la trémie de réception.
✓ Si nécessaire, vérifier les facilités et conditions d’accès à un point d’alimentation au
réseau électrique sur la zone de déchargement (pour pouvoir se brancher).
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• L’équilibre entre coûts de transport, besoin en équipements et praticité du matériel : selon
les situations, l’intérêt de chaque équipement peut fortement varier. Prenons l’exemple de la
filière luzerne et de l’analyse de trois modalités d’ensilage et transport depuis le champ
jusqu’à l’usine :
Ensileuse et tracteur benne fonctionnant en parallèle : méthode peu chère en termes
d’investissement et nécessitant peu d’équipements. Cependant, les coûts de
transports restent importants et la distance ne doit pas excéder 10 km.
Ensileuse avec remorque récupérée ensuite par un camion : méthode permettant de
réduire les coûts de transport mais nécessitant plus d’équipements que la méthode
précédente. L’assemblage ensileuse-remorque est par contre inutilisable en terrain
pentus.
Ensileuse avec container qui permet de travailler sur terrain pentu.
• La praticité des équipements reste un facteur clef dans le choix du matériel mobilisé pour le
transport. Aussi, on constate assez régulièrement, pour des transports de distance moyenne
(plusieurs dizaines de kilomètres), une préférence pour les camions caisson par rapport aux
remorques à fond mouvant et ce, malgré une capacité de chargement 2 à 3 fois plus petite.
Moins gros mais beaucoup plus pratiques, les camions caisson permettent de gagner du temps
alors que le coût de prise en charge journée reste très proche : 550 – 650 €/jour.
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Figure 19 : Comparaison des principaux matériaux de transport
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Qui se charge du transport ?
Stratégique à plus d’un titre pour la mobilisation de la biomasse, l’étape de transport peut être
particulièrement mobilisatrice en coût, matériel et en main d’œuvre, notamment dans le cas de
matières peu denses devant être acheminées sur de longues distances. Dès lors, le choix de l’opérateur
réalisant le transport est important pour assurer la rentabilité du projet. Une analyse comparative
entre la prise en charge du transport directement par le porteur du projet au prix de possibles
investissements et sa réalisation en sous-traitance par un prestataire extérieur est nécessaire.
Selon le stade de la chaîne logistique concerné, l’acheminement de la biomasse ne sera pas toujours
réalisé par le même type de transporteur. Généralement, dans le cas d’une mobilisation de biomasse
agricole, l’agriculteur assure le transport de la biomasse après récolte, de la sortie du champ jusqu’au
stockage primaire et/ou secondaire. L’acheminement entre le lieu de stockage et le lieu de
transformation puis de valorisation peut être réalisé par le porteur de projet ou un prestataire
extérieur.
Prise en charge directe du transport par le porteur du projet : réactivité, maîtrise et
autonomie
Assurer soi-même l’approvisionnement et le transport de la biomasse est coûteux mais nécessaire
pour être réactif et ainsi assurer une bonne qualité de service à ses clients et fournisseurs. Cela
permet, de plus, d’entretenir le contact avec eux, de recueillir directement des informations sur
leur satisfaction et sur leurs besoins et même d’identifier voire d’anticiper une possible évolution
de leur situation ou demande.
Réaliser soit même le transport implique de disposer du matériel nécessaire pour celui-ci ou
d’investir pour son acquisition. Si l’achat d’un camion supplémentaire peut s’avérer pertinent en
cas de besoins importants en transport, son coût ne peut pas être négligé (une remorque à fond
mouvant représente un investissement de 55 000 à 60 000 €) et sa rentabilité doit être étudiée
notamment en fonction de la possibilité d’optimiser les trajets et de valoriser les retours. Ainsi, il
arrive fréquemment que des entreprises effectuent elles-mêmes la livraison des produits finis
lorsqu’il y a possibilité de récupérer des matières premières au retour. Dans le cas contraire, elles
confient la livraison à des transporteurs extérieurs.
La réalisation du transport des biomasses et produits issus des différentes opérations de
traitement requiert la mise à disposition de temps et de main d’œuvre pour pouvoir réaliser
correctement la tâche. Aussi, avant de s’engager dans l’activité de transport, il est important
d’étudier les facteurs de production déjà disponibles au sein de l’entreprise ainsi que les
possibilités et opportunités de nouveaux investissements en personnel.
Penser à raisonner en densité de matière à transporter et pas uniquement en volume. Sous-
estimer la masse totale de biomasse transportée peut engendrer des pannes ou casses
importantes au niveau du matériel voire provoquer des accidents (basculement de matériel).
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Sous-traitance : souplesse, sécurité et prestation de service
Transporteur de marchandises est une profession réglementée réalisée par une entreprise
commerciale. En France, le transporteur routier de marchandises appartient aux transporteurs
terrestres, comme les transporteurs ferroviaires (transport par voie ferrée, de marchandises, de
personnes ou de biens), les déménageurs (transport routier de biens) ou les transporteurs routiers
de personnes.
Aujourd'hui, le transport routier de marchandises est intégré dans la chaîne logistique : les
prestataires logistiques intègrent souvent dans un contrat unique, non seulement des prestations
de stockage, de manutention, d'emballage et conditionnement, ainsi que l'organisation générale
des flux et les traitements d'informations associés, mais aussi les opérations de transport.
Faire appel à un professionnel du transport est fréquent dans des projets de logistique biomasse.
La prestation de service simplifie en effet fortement l’organisation de la chaîne logistique pour le
porteur de projet et limite les moyens matériels (camions et équipements) et humains à mobiliser.
Cela représente cependant un coût non négligeable pour l’ensemble du projet qu’il faut pouvoir
calculer et rentabiliser, avec la difficulté d’une forte dépendance aux fluctuations des prix des
carburants.
La rentabilité est bien évidemment recherchée des deux côtés. C’est ainsi qu’un transporteur
extérieur aura plus facilement la possibilité d’optimiser le trajet retour d’un camion en l’adaptant
pour le faire correspondre à la demande d’un autre de ses clients. Par contre, ce même type de
transporteur sera plus difficilement intéressé par des transports courts, irréguliers et nécessitant
un lavage des bennes.
Il est alors tout à fait acceptable d’adapter et varier le besoin de sous-traitance en fonction des
périodes de l’année, des disponibilités des camions de l’entreprise et des besoins
d’équipements spécifiques de certains clients. Par exemple, certaines entreprises décident
d’assurer elles-mêmes le transport des matières et produits jusqu’à une quantité annuelle
minimale donnée, et font appel à des prestataires extérieurs pour le transport de toute quantité
supplémentaire.
Quelle organisation des tournées de collecte et livraison ?
Les tournées de collecte ou de livraison sont à programmer en fonction de :
• La saisonnalité du besoin de transport (répondant aux périodes de récolte, de production ou
de consommation),
• Le nombre de fournisseurs à collecter ou de clients à livrer,
Questionnement rapide :
• Je dispose du matériel, du temps et de la main d’œuvre nécessaires et je valorise mes
trajets retour je peux faire moi-même le transport
• Je ne dispose ni du matériel nécessaire ni de volumes suffisants je fais appel à un sous-
traitant
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• Les distances de chaque site à l’usine de production.
Une opération de transport peut être déclenchée de plusieurs façons :
• La date est connue et programmée à l’avance, par exemple dans le cas d’une commande
(livraison),
• La date est prévue dans une fourchette de temps annoncée (période de récolte, début de la
saison hivernale pour les biocombustibles, etc…),
• Une demande totalement imprévue et spontanée est exprimée ou une opportunité se
présente.
L’optimum d’une bonne organisation est de pouvoir anticiper et planifier le plus possible, par grande
période de transport, les différents besoins, de les confronter aux moyens matériels, humains et
financiers à disposition afin de construire et programmer le calendrier de transport le plus adapté pour
l’entreprise.
Anticiper c’est aussi prévoir les demandes isolées, celles de dernières minutes ainsi que les nombreux
imprévus en planifiant à l’avance des plages de moments libres qui permettront d’intégrer de
nouvelles demandes.
Les tournées de collecte de matière première s’organisent généralement autour d’un nombre
important de parcelles voire de producteurs, sur un territoire plus ou moins vaste, dans une fenêtre
de temps souvent réduite et conditionnée pour beaucoup par la date de la collecte ou de la récolte.
Dès lors, mettre en place un système de tournées adapté assurant la collecte et le transport de
l’ensemble de la production sur la période optimale est stratégique. Pour y parvenir, il peut être
intéressant de s’inspirer de l’exemple des coopératives qui répartissent leurs adhérents en plusieurs
groupes de proximité géographique (afin d’optimiser les transports) et définissent en amont un
calendrier de collecte dont l’ordre change d’une année sur l’autre de manière à ce qu’une rotation
s’installe et que ce ne soient pas toujours les mêmes exploitations qui soient collectées les dernières.
Si les tournées de livraison peuvent s’organiser de la même façon pour alimenter des clients réguliers
ou des commandes maîtrisées et connues à l’avance, elles peuvent aussi répondre à une organisation
plus spontanée, moins programmée et parfois plus urgente pour donner suite à l’appel d’un client dont
le stock est descendu dangereusement ou satisfaire la demande d’un nouveau client … Un certain
nombre de ces urgences qui perturbent le calendrier et l’organisation de transport préétablis, peut
être limité grâce à un contact et un échange régulier avec ses principaux clients afin de suivre et
connaître l’état de leurs stocks, notamment à l’approche d’une période particulièrement importante
pour la filière. La démarche sera par exemple particulièrement adaptée pour la filière combustion, en
début de période hivernale et avant les périodes de fête, pour éviter les appels en urgence afin de
Eviter les livraisons en urgence ? :
• Quels moyens ai-je à ma disposition pour apprécier et mesurer le niveau du stock de mes
principaux clients ?
• Existe-t-il des capteurs de niveau pour silos ? Peuvent-ils être connectés ?
• Que puis-je mettre en place pour anticiper au mieux les demandes urgentes ?
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remplir des silos de granulés ou alimenter un stock trop faible de biocombustibles.
Quels outils d’aide à la décision ?
L’étude des retours d’expérience de la filière bois combustible, plus mature que la filière biomasse
agricole, a permis l’élaboration d’outils d’aide à la décision dont il peut être utile de s’inspirer pour
optimiser l’étape de transport d’un projet biomasse. De nouveaux outils, élaborés dans le cadre de
projet de méthanisation ont aussi récemment émergé.
Programmation linéaire d’aide à la décision :
Réduire les coûts logistiques pour le transport de combustible forestier : cf. étude
suédoise (ELSEVIER) sur les économies potentielles et la répartition des coûts pour le
transport du combustible forestier présentée dans la Fiche 2 « Regroupement –
Transport – Manutention » disponible en annexe.
Modèle t-OPTIMASS (filière méthanisation) : optimiser les décisions stratégiques et
tactiques dans toutes sortes de chaînes d'approvisionnement de la biomasse en
tenant compte de la situation géographique, des caractéristiques de fragmentation et
de la disponibilité temporelle de la biomasse ainsi que de l'évolution de la biomasse
suite aux opérations de manutention. Cf Fiche 5 « Pilotage » disponible en annexe.
Modèle et programmation mathématique appliqués :
Analyse et conception de chaîne d’approvisionnement optimale : calcul des coûts de
transport à partir du positionnement du site de méthanisation et des emplacements
des fermes, identification de la logistique optimale et du système de transport en
donnant l'ordre de priorité de ramassage des fermes qui approvisionnent,
planification et ordonnancement de la collecte de la biomasse de chaque ferme pour
minimiser la perte de biogaz. Cf Fiche 5 « Pilotage » disponible en annexe.
Traitement de la combinaison de flux et choix des proportions optimales de chaque
entrée pour la génération d'énergie : prise en charge de l'emplacement et la capacité
des technologies, la connectivité entre les entités d'approvisionnement, les périodes
de stockage de la biomasse, le transport et l’utilisation de la biomasse. Cf Fiche 5
« Pilotage » disponible en annexe.
Technologies numériques d’acquisition et traitement de données (temps réel, données
spatialisées …).
Comparaison du coût de densification et du coût de transport avec calcul du seuil de
rentabilité : feuilles de calcul permettant d’étudier le rapport coût de densification / coût de
transport (nombre de camions).
Optimisation des coûts et des tournées par logiciel : certaines entreprises ont développé des
logiciels complets permettant de suivre et traiter l’ensemble de leur chaîne logistique en
Anticipation, planification et adaptation sont les clefs d’une bonne organisation des tournées de
transport.
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optimisant chaque étape.
Il n'existe pas de modélisation unique ni d’approche complètement globale : les stratégies doivent être
adaptées en fonction de la filière, des matières premières, des unités disponibles de prétraitement et
traitement et des finalités du projet.
Au-delà de quelle distance mon projet n’est-il plus rentable ?
Une distance maximale est difficile à proposer, elle est d’ailleurs souvent fixée de façon arbitraire par
les porteurs de projet puis ajustée en fonction des évolutions de l’activité et des opportunités.
En méthanisation, 5 à 15 km sont généralement constatés pour l’approvisionnement en déjection
animale. Toutefois, pour des coproduits secs à plus fort potentiel méthanogène, la distance peut
s’allonger. Certains projets belges réalisent ainsi des approvisionnements de 50 km à 300 km pour
trouver de la matière à méthaniser. En Finlande, le transport dans des camions de grands volumes et
charge maximale (150 m3) ne dépasse pas les 50 à 90 km entre le champ et la centrale électrique.
De façon générale, il est recommandé de ne pas excéder 50 km pour des filières avec une rentabilité
limitée (méthanisation, combustion). C’est pourquoi les cultures de proximité, comme les CIVEs
(Cultures Intermédiaires à Vocation Energétique utilisées en méthanisation), sont de plus en plus
privilégiées.
Dans les filières matériaux biosourcés, un transport de plusieurs centaines de kilomètres, réalisé sous
forme de balles par un transporteur spécialisé peut parfois rester pertinent. En effet, les produits de
cette filière ont une valeur ajoutée plus élevée que l’énergie. Autant que possible, les transports à vide
sont à limiter, d’autant plus sur ces longues distances.
Exemples d’éléments à prendre en compte par le logiciel :
La géolocalisation de la parcelle avec identification de la place de dépôt ;
Les conditions d’accessibilité au site en prenant en compte le maximum de critères pour
anticiper les risques, les budgétiser, et ajuster au mieux le coût du chantier (nature du
chemin, accessibilité par un camion, présence de fil électrique…). Ces éléments sont des
éléments clés à prendre en compte dans l’élaboration du contrat ;
L’évolution du chantier et de son exploitation (par le biais de « traqueurs » ou capteurs sur
les machines) : un gain de temps important pour pouvoir ajuster ;
La possibilité d’envoyer à chaque opérateur et sur un matériel adapté (téléphone, tablette…)
les informations nécessaires à la bonne réalisation du chantier (nature de la tâche, adresses
et localisations, indication sur le trajet… et peut-être même suivi et adaptation en
simultanée du déplacement via un GPS) ;
Le cumul de toutes ces données pouvant être ensuite transféré dans un logiciel de
comptabilité afin d’établir les contrats, pré-factures et factures.
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La densification (sous forme de balles ou de granulés) permet bien évidemment de faciliter le transport
et d’augmenter les distances parcourues. A noter que les coûts de transport de balles carrées sont
inférieurs aux coûts de transport de balles rondes. Il est alors intéressant de produire des balles aussi
denses que possible pour exploiter au mieux les capacités de poids légal des camions et limiter les
coûts de transport ainsi que de stockage.
Globalement, plus la matière première aura de la valeur, plus il peut être rentable d’aller la chercher
loin. Par conséquent, plus le produit final transformé aura de la valeur, plus il peut être rentable de
l’acheminer sur de plus longues distances.
C’est pourquoi, on peut observer aujourd’hui des projets allant chercher à 80, 100 voire 150 km des
matières peu denses et donc coûteuses en transport mais dont la valorisation restera intéressante.
Pour d’autres porteurs de projet, s’approvisionner auprès d’un fournisseur situé à grande distance ne
pose pas de problème dans la mesure où l’écart de coût de transport est assez faible (4 €/t pour 250
km). La faiblesse de cet écart peut s’expliquer par un conditionnement adapté des matières premières
(balles) et par la structure des coûts de transports : la partie fixe (chargement, déchargement, coût de
la demi-journée) étant relativement élevée.
Comment rentabiliser mes trajets ?
Les coûts de transports varient en fonction du volume, de la densité du produit (tonnage transporté),
de la distance parcourue mais également du choix du matériel utilisé et de l’optimisation des trajets
en limitant les ruptures de charges et les retours à vide.
Plus le volume à transporter est important, plus le nombre d’allers/retours ou de véhicules mobilisés
est élevé (par exemple, on met 3 à 4 tonnes de miscanthus ensilé en vrac dans une remorque de 18
Distance ou durée ?
A noter que certaines entreprises préfèrent délimiter une durée maximale et non une distance
maximale de transport. En fonction des routes empruntées, de l’état du trafic à certaines heures,
des zones d’embouteillage répété, certains trajets seront privilégiés à d’autres même s’ils font
faire plus de kilomètres. Le circuit sera également étudié afin d’éviter les nuisances relatives au
transport auprès de la population.
Au-delà de 20 km, les coûts de transport deviennent souvent trop importants, il est alors
nécessaire de densifier le produit afin de concentrer sa valeur et de rendre le transport plus
rentable (des balles plus denses permettent un gain de place sur camion pouvant aller jusqu’à
20 % et 15 tonnes de granulés à 5 000 kW/tonne pourront aller beaucoup plus loin que 15
tonnes de matière en vrac, moins dense et moins énergétique).
Pour la filière combustible, il est souvent plus stratégique de réfléchir en termes de transport
de MWh et non pas de tonnes. Penser à convertir les unités en MWh pour avoir une meilleure
approche de la rentabilité.
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tonnes), plus il y a de consommation d’énergie et d’émission de gaz à effet de serre et donc, plus
l’opération coûte cher.
Pour rentabiliser et optimiser les trajets, être attentif à :
• L’impact des choix techniques (prétraitement, densification de la matière, etc.) Et de la
stratégie de localisation (nombre et implantation des zones de stockage, localisation de
l’usine de transformation) sur le rayon d’approvisionnement, les distances à parcourir et sur
les coûts de la biomasse en entrée d’usine ;
• L’optimisation des moyens de transport pour chaque type de produits (adaptation des
capacités du matériel et des caractéristiques de la matière transportée), voire l’utilisation de
différents transports au cours d’un même déplacement de marchandises (camion, train,
fluvial, ...) ;
• La limitation, autant que possible, des trajets à vide en favorisant les échanges matière -
matière ou matière - matériel. Par exemple : lorsqu’un camion vient récupérer des caissons
pleins de matière première, le porteur de projet en profite pour apporter des caissons vides,
le cas d’un échange matière entrante - matière sortante étant optimal. Dans le cas contraire,
il peut être pertinent de passer par un transporteur qui se chargera, lui, d’optimiser les trajets
en travaillant avec d’autres entreprises ;
• Le rythme des transports : assurer des tours réguliers avec le moins de « temps morts »,
limiter le nombre et temps passé au chargement - déchargement, analyser la possibilité d’un
travail en flux tendu. Une matière commercialisée en vrac peut, par exemple, être expédiée
directement depuis un lieu de stockage intermédiaire si elle n’a pas besoin d’être nettoyée.
Cela limite les ruptures de charge, qui sont particulièrement coûteuses ;
• L’adaptation de la période et de la fréquence de livraison : essayer, dans la mesure du
possible, de ne pas revenir deux fois au même endroit et de prendre la totalité de la
production en une seule fois ;
• La mutualisation interne du transport de différents types de produits ;
• L’intérêt de la massification par l’intermédiaire de plateformes de stockage pour baisser les
coûts de stockage (investissement groupé) et de transport ;
• La collaboration avec d’autres sites d’exploitation : un projet collectif peut permettre de
baisser le coût du transport via la centralisation. Le transport peut être mutualisé.
Chaque projet est unique.
La rentabilité d’intégrer ou non une rupture de charge ou de réaliser les transports via camion
ou tracteur est à analyser en fonction de la disponibilité du matériel, des coûts engendrés, des
distances, de la capacité du camion ou de la benne etc.
De façon générale, plus le trajet est long, plus il est pertinent d’utiliser du matériel avec de
grande capacité de stockage. Attention cependant, l’incidence du volume est importante mais
elle doit être ramenée au coût d’utilisation du matériel (un fond mouvant représente un
investissement important et n’est pas toujours le plus pratique à utiliser).
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Figure 20 : Exemple de rupture de charge entre la collecte et le transport (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
Organisation de la filière :
• En fonction des distances, faire appel à un sous-traitant extérieur n’est pas toujours possible,
d’autant plus si la benne doit être nettoyée. L’idéal est encore de pouvoir être flexible en
faisant appel, en fonction de la demande, à une entreprise de transport pour les longues
distances et aux équipements internes pour de plus petites distances.
• En fonction de votre projet, établir une comparaison avec d’autres filières et s’en inspirer
pourrait s’avérer pertinent. Prenons par exemple l’organisation de la filière betterave qui
pourrait être aménagée pour la biomasse agricole. D’autres filières comme l’ensilage, la
déshydratation de luzerne voire même le grain pourraient elles aussi être utilisées comme
modèles.
Livraison et conditions d’accès au site : Attention aux contraintes de livraison !
• En période de récolte et de livraison, certains sites peuvent accueillir plusieurs dizaines de
camions par jour. Pour que tout fonctionne de façon optimale, dans des conditions assurant
performance et sécurité, il est important de réfléchir en amont du projet aux moyens
d’optimiser le circuit de transport sur site et de définir une organisation claire et pratique de
la circulation entre les différentes zones.
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• De même, le nombre de camions pouvant avoir besoin en simultané d’un accès au site de
stockage peut être important et doit être prévu.
Recherche et innovation :
• De nouvelles technologies peuvent être adaptées au transport de la biomasse (temps réels,
modélisation, données spatialisées). En fonction de son projet (notamment de sa taille et des
investissements nécessaires), il convient de regarder les technologies existantes et adaptables.
• Ne pas hésiter à réaliser des tests pour adapter le matériel de transport ou essayer de
nouveaux modes de conditionnement. Par exemple, la mise en ballots du miscanthus,
permettrait de passer d’une charge de 10 à 24 tonnes par camion, mais demande encore des
recherches pour solutionner la question du déconditionnement et le problème de présence de
cailloux.
Main d’œuvre et personnel :
• Pour le bon fonctionnement global de l’activité, il est stratégique d’avoir au sein de l’entreprise
une personne dédiée au transport et chargée de la supervision, cohérence et optimisation de
l’ensemble de cette étape. Ce qui permet aussi de se prévenir d’une augmentation tarifaire
fortuite de la part de prestataires.
• L’utilisation d’un matériel très spécifique demande les compétences de chauffeurs et
opérateurs formés et expérimentés pour assurer une bonne maitrise du matériel et limiter les
mauvaises surprises.
QUELS SONT LES POINTS DE VIGILANCE A SOULIGNER ?
Garder en mémoire que le transport représente 50 à 70 % du coût total d’un projet de logistique
biomasse et que son optimisation est fondamentale pour la rentabilité du projet, notamment pour le
transport de biomasse à faible densité (exemple du miscanthus en vrac).
Exemple de la filière betterave :
Des sociétés de transport, généralement locales et de petites tailles, dédient de façon
exclusive la flotte concernée à la campagne betteravière.
Des camions 5 essieux sont utilisés. Ceux-ci ont des dimensions similaires aux transports de
containers ACTS (longueur 11.5m, largeur 2.55m, hauteur 4m). Ces camions basculants ou à
fond mouvant ont une capacité de 25 – 27 t (poids total env. 40 t).
Un partenariat est en cours avec des constructeurs de camion pour trouver une solution
d’allègement (volume - poids à vide - portes grillagées…).
La filière met en place des actions pour limiter le nombre de camions sur les routes en
cherchant à optimiser la matière transportée : techniques de chargement, augmentation de
la richesse en sucre, maîtrise de la tare terre.
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Les économies d’échelle ne sont pas toujours possibles : les coûts de transport et de stockage d’une
tonne de miscanthus augmentent avec l’augmentation du volume traité sur le site par exemple.
Ne pas négliger les conséquences et externalités du transport qui peuvent perturber ou compromettre
le projet : les camions peuvent parfois répandent des pailles ou poussières sur la route, ce qui entraine
des pertes et peut être gênant pour les riverains.
QUELS ENJEUX REGLEMENTAIRES ?
Transport agricole réalisé par un transporteur
Lorsqu’il est réalisé directement par les agriculteurs, le transport de biomasse agricole répond à la
règlementation des engins agricoles et aux règles de circulation routière (conformité au code de la
route).
L’arrêté du 04 mai 2006, rentré en application le 12 juillet 2006, définit les règles relatives à la
circulation des véhicules et matériels agricoles ou forestiers et de leurs ensembles :
https://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000427455&categorieLien=id
Les prescriptions de ce document s’appliquent à tout véhicule agricole ou forestier
• S’il est équipé :
d’un outil porté avant (chargeur frontal, tasse-avant,…)
d’un outil porté arrière de plus de 1 m de long
de dispositifs anti-tassement des sols (jumelages, pneus larges)
OU
• Si ses dimensions dépassent les limites du Code de la route :
2,55 m pour la largeur
12 m de long pour les véhicules isolés (tracteur ou machine automotrice, seul ou avec
outil porté)
18 m de long pour des véhicules avec outil remorqué
ET
• Si ses dimensions restent inférieures ou égales à 4,5 m de large et 25 m de long.
Au-delà il faut se référer à la réglementation générale des transports exceptionnels.
Avant de prendre la route, je vérifie l’éclairage et la signalisation. Avant de prendre la route, je vérifie le gabarit !
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Principales dispositions à connaître avant de prendre la route sur les règles de circulation des engins
agricoles
Classement des véhicules
- Les convois agricoles, groupe A : la largeur du convoi est comprise entre 2,55 m et 3,50 m et la
longueur est inférieure à 22 m. Il n’est pas nécessaire d’avoir un véhicule d’accompagnement et des
plaques « Convoi agricole ». Rentrent également dans le groupe A les ensembles de petite largeur qui
ont un outil porté attelé à l’avant de moins de 4 m, ou un outil porté à l’arrière d’une longueur
inférieure à 7 m.
- Les convois agricoles, groupe B : la largeur est comprise entre 3,5 et 4,5 m ou la longueur comprise
entre 22 et 25 m. Ces convois doivent être accompagnés d’un véhicule. Le véhicule d’accompagnement
peut être un véhicule particulier, une camionnette, un fourgon, mais pas un tracteur ou un engin
agricole ; la couleur du véhicule est indifférente. Le véhicule d’accompagnement doit circuler avec les
feux de croisement allumés, de jour comme de nuit. Le véhicule précède le convoi, sauf en cas de
circulation sur route à chaussées séparées où la voiture est placée à l’arrière du convoi. Le conducteur
du véhicule d’accompagnement doit avoir reçu une information sur la façon d’accompagner un convoi.
- Les convois exceptionnels : pour des largeurs supérieures à 4,5 m ou une longueur de plus de 25 m,
le convoi doit répondre à la réglementation spécifique des transports exceptionnels du code de la
route (demande préalable, véhicule d’accompagnement jaune, formation du chauffeur…).
Éclairage et signalisation
Lorsqu’il y a des dépassements en largeur de plus de 2,55 m, le convoi doit être signalé par 2 panneaux
placés aux extrémités latérales vers l’arrière du véhicule et 2 panneaux placés aux extrémités latérales
vers l’avant du véhicule (panneaux réfléchissants à bandes blanches et rouges). À défaut, des feux
d’encombrement peuvent être mis en lieu et place de ces panneaux. De plus, pour les convois du
groupe B, des plaques réfléchissantes jaunes « Convoi agricole » doivent être visibles à l’avant et à
l’arrière du convoi. Les gyrophares doivent être allumés de jour comme de nuit.
Conditions de circulation
La circulation des convois du groupe B est interdite du samedi ou veille de fête à partir de douze heures,
au lundi ou lendemain de fête six heures, sauf en période de semailles et récoltes (des prescriptions
locales particulières complémentaires peuvent être instaurées par un arrêté du préfet). Dans une
logique de continuité d’activité, la circulation des véhicules et matériels agricoles ou forestiers est
autorisée sur une zone géographique comprenant les départements d’activité et les départements
limitrophes. En dehors de ces conditions de circulation, les véhicules et matériels agricoles doivent
être transportés. Ils peuvent aussi circuler d’un département à un autre à condition de justifier par une
preuve d’activité la traversée d’un département non limitrophe. À propos du franchissement des voies
ferrées : il est interdit à un véhicule de plus de 4,50 m de large de franchir une voie ferrée ; si toutefois
il est impossible de faire autrement, il est nécessaire de demander une autorisation en préfecture.
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Transport non agricole
Lorsqu’il est réalisé par des prestataires extérieurs, le transport de biomasse agricole répond aux
exigences du code des transports et à la règlementation et l’organisation des transports routiers de
personnes et de marchandises.
Le transporteur est alors soumis aux réglementations propres à la profession, ainsi qu’aux
réglementations propres aux véhicules routiers utilisés et aux marchandises transportées, ce qui
signifie généralement :
• Que le transporteur doit satisfaire lui-même à des obligations de formation et d'honorabilité
pour le dirigeant effectif et permanent de l'activité de transport, et de capacité financière
pour l'entreprise ;
• Qu'il doit aussi faire former ses salariés (ou s'assurer que ses sous-traitants le sont) pour la
manutention et le transport des marchandises concernées ;
• Qu'il doit s'assurer que les conducteurs sont habilités et en état de santé conforme à la
règlementation pour les marchandises ou les véhicules considérés, et en situation régulière,
• Qu'il doit s'assurer en permanence que les moyens utilisés sont autorisés à effectuer le
transport considéré (visites techniques obligatoires) ;
• Qu'il doit être assisté de personnes habilitées, selon les marchandises : conseiller à la sécurité
pour le transport de marchandises dangereuses… ;
• Qu'il doit s'assurer que les marchandises transportées sont transportables (matières
réglementées), conformément à la réglementation les concernant : quantités transportées
ensemble, conditionnement et emballage… et que les documents d'accompagnement de la
marchandise sont aussi conformes et à la l'envoi, et à la réglementation.
Le transporteur est un commerçant, prestataire de services qui s'engage à effectuer contre paiement
un transport pour le compte d'autrui. Le contrat de transport, qui appartient aux contrats
commerciaux, est alors matérialisé par une « lettre de voiture » (bon de livraison, récépissé de
livraison…). Les conditions de vente sont formalisées par les conditions générales de vente qui doivent
être communiquées systématiquement aux clients. Des contrats commerciaux spécifiques sont
possibles : par exemple, le contrat type de sous-traitance en transport ou le contrat type de location
de véhicule industriel avec conducteur.
En hiver, la circulation des véhicules peut être réglementée en période de dégel afin de
préserver l'intégrité de la chaussée. Pour circuler, les camions ont alors besoin d’une
autorisation délivrée par la préfecture afin de pouvoir passer ces « barrières de dégel ».
A plusieurs reprises, la filière biomasse énergie a souffert de sa méconnaissance en devant
faire valoir son existence et son intérêt pour obtenir les autorisations de circulation déjà
obtenues par les transporteurs de fuel.
Penser en amont de la période hivernale à communiquer et rester en contact avec les élus
et représentants de l’administration.
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Remarque : le transport des déchets peut être soumis au décret 98-679 relatif au transport par route,
au négoce et au courtage de déchets.
QUELS ENJEUX QUALITES ?
Les principaux enjeux liés à la qualité lors de l’étape de transport sont :
La propreté des camions et des bennes afin de ne pas « souiller » la biomasse : il est primordial
de prévoir et de s’assurer, en amont du chargement et du transport de la biomasse, du bon
nettoyage des plateaux, caissons, bennes ou remorques.
La protection de la biomasse : si la biomasse transportée est à l’air libre (plateau, caisson ou
benne ouverts), penser à utiliser des bâches étanches pour la protéger de la pluie ainsi que des
filets de protection pour éviter que la matière s’envole.
QUELS PROJETS OU DOCUMENTS CONSULTER POUR PLUS D’INFORMATION ?
• Fiche 2 « Regroupement – Transport – Manutention » disponible en annexe.
• Analyse suédoise d’ELSEVIER
Potential savings and cost allocations for forest fuel transportation in Sweden: A
country-wide study
Cost analysis for high-volume and long-haul transportation of densified biomass
feedstock
QUELLES FORMATIONS EXISTANTES SUR LE SUJET ?
Formation à l’éco-conduite pour les chauffeurs
Etudier en amont les contraintes et besoins de nettoyage entre deux transports. Selon le type de
biomasse concerné et son conditionnement un simple balayage peut être suffisant alors que dans
d’autres circonstances il est nécessaire de réaliser un lavage du matériel.
Il reste nécessaire d’assurer un contrôle, au moins visuel, à chaque étape de la chaîne logistique,
dont l’étape de transport.
L’arrivée sur un site suite à une étape de transport peut être un moment stratégique pour réaliser
un échantillonnage de contrôle de la qualité de la biomasse.
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6. AMELIORER L’ETAPE DE MANUTENTION
La manutention est l’action de manipuler, de déplacer des matières ou marchandises dans un lieu de
production, de stockage ou de valorisation, en vue de leur traitement, conditionnement, transport,
mise en stockage, etc.
Elle permet ainsi l’acheminement des matières (premières ou transformées) d’un poste de la chaîne
logistique à un autre, afin d’en assurer le bon déroulement ainsi que l’activité globale de l’entreprise.
Dans un schéma logistique la manutention est omniprésente, elle intervient dès lors qu’il y a
chargement - déchargement de matière, stockage transitoire ou longue durée, alimentation du
processus de fabrication (introduction de la matière dans une trémie ou une machine de
transformation), retrait du produit fini pour expédition... Tel un liant, elle permet de passer d’une
étape de la chaîne logistique à une autre.
L’étape de manutention est cependant délicate, elle représente souvent un moment de ralentissement
de la chaîne logistique et peut même constituer un goulot d’étranglement. C’est pourquoi elle doit
être préparée et réfléchie suffisamment tôt dans la genèse du projet.
QUELLES SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER A CETTE ETAPE ?
Propriété de la biomasse à manutentionner ?
Pour optimiser l’organisation et le déroulement de l’étape de manutention, il est important, au
préalable, de connaître :
- Le conditionnement (vrac, densification sous forme de balles, de granulés, de briques etc.),
- Les caractéristiques physiques (humide, sèche, taux de poussières, autres spécificités pouvant
entrainer des nuisances ou précautions particulières au moment de la manipulation),
- La quantité de matière à manipuler, à quel rythme.
Ces différents éléments conditionneront ensuite les modalités de manutention (manuelle ou faisant
appel à des engins mécaniques) ainsi que le matériel et les équipements nécessaires. Par exemple, la
manutention d’une biomasse en vrac se fera plutôt avec l’aide d’une fourche, d’une griffe ou d’un
godet, des balles seront déplacées avec l’aide d’une pince à balles ou d’un pic bottes, quand des
granulés seront plus facilement déversés ou aspirés.
L’opération de manutention se décompose en 3 temps : - Saisie et arrimage de la matière, - Déplacement, - Dépose à son nouvel emplacement.
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Quel type de manutention prévoir et quel matériel ?
On distingue deux types de manutention : continue ou discontinue, selon qu’il y a ou non des pauses
ou temps morts entre chaque temps de l’opération de manutention et donc rupture ou continuité du
flux de la matière déplacée.
Elles font appel à un type de matériel différent.
Manutention discontinue :
Manutention « classique » qui consiste à faire se succéder les 3 temps de la manutention avant de recommencer un nouveau cycle et généralement après un temps mort pour ramener le matériel au point de départ.
Matériels de manutention discontinue : • Chariot élévateur, • Chargeur, • Tracteur.
Manutention continue :
Les 3 phases de l’opération de manutention sont concomitantes et se déroulent toutes en même temps, sans pause. Les systèmes de manutention continue, de vrac et de charges isolées, se sont développés pour faire face au volume et à la cadence d’une production de masse.
Matériels de manutention continue : • Transporteur à bande, • Transporteur à rouleaux libres, • Transporteur à rouleaux commandés.
Selon les exigences de production de la chaîne logistique choisie, on observera une succession de
manutention discontinue ou continue avec transport au sol ou aérien de la matière.
Le transport au sol alimenté par de l’énergie manuelle, électrique ou thermique se fait avec des
diables, des chariots à bras, des chariots porteurs, des chariots élévateurs, des remorqueurs, des
tracteurs, etc.
Le transport aérien fait appel à des poulies, palans, potences, ponts roulants, monorails ou chemins
de roulements, portiques, grues, etc.
Ces matériels utilisent des moyens de préhension tels que les élingues, les crochets, les cordes, les
pinces, les anneaux ou des dispositifs magnétiques.
Une fois le matériel et les équipements sélectionnés, il sera important de dimensionner les différents
outils pour optimiser la manutention et réaliser des économies de temps, d’énergie et d’argent.
Quel est le besoin en main d’œuvre associé ?
Au regard des choix logistiques, techniques et matériels concernant la manutention, il convient
d’étudier les besoins en main d’œuvre associés pour s’assurer que l’entreprise dispose du personnel,
des compétences et du temps de travail nécessaires ou qu’elle peut mettre en place les moyens
adaptés pour y faire face. La manutention est, en effet, mobilisatrice de main d’œuvre et de coût. Par
exemple, le « coût de fourche » revient à 2€ pour le chargement/déchargement de 8 balles de fibres
végétales (lin, chanvre) soit 1,6 tonnes.
Une étude poussée, chiffrée et contrôlée des diverses solutions est à faire pour trouver le meilleur
équilibre économique entre automatisation de la manutention nécessitant généralement des
investissements important en matériel et manutention manuelle.
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Quelles contraintes et quels aménagements prévoir au niveau de la zone de manutention ?
Les caractéristiques de la matière déplacée peuvent nécessiter des aménagements ou équipements
spécifiques pour assurer des conditions de manutention sécurisées pour le personnel et le matériel
tout en préservant la qualité de la biomasse déplacée.
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
L’enjeu de la manutention est entre autres de :
• Faciliter le travail de l’opérateur,
• Réduire les manipulations au maximum,
• Utiliser l’espace de façon optimale.
Faciliter l’organisation et privilégier la sécurité :
• De façon logique, plus la densité de la matière sera faible, plus la manutention sera importante
et nécessaire. Il peut être alors opportun d’étudier les pistes de densification de la biomasse
pour réduire les manipulations et le volume de stockage nécessaires.
• Choisir le format de balles adapté : plus facilement manipulables, les petites balles
conviennent mieux à l’export ainsi qu’aux sites qui n’ont pas les équipements nécessaires à la
manutention des grosses balles. Elles sont cependant plus denses (20 %) et nécessitent une
attention particulière lors de leur manutention.
• Lors d’une production en flux tendu, la manutention s’avère particulièrement stratégique car
S’assurer en amont que le lieu où se fera la manutention est bien adapté en termes de
configuration, d’espace disponible et d’équipements (par exemple : système de ventilation et
d’aspiration en cas de production importante de poussières, régulation de la température etc…).
Quelques principes permettant à optimiser l’étape de manutention :
✓ Adapter les méthodes et matériels de manutention en fonction de la quantité et de
la constitution de la matière à manutentionner ;
✓ Choisir des équipements souples et polyvalents ;
✓ Mettre en place des zones de stockage faciles d’accès : manutention facilitée = gain
de temps et économie ;
✓ Un changement dans la méthode utilisée pour la manutention peut parfois éviter un
nouvel investissement (ne pas se précipiter !) ;
✓ Le chemin le plus court est la ligne droite, il n’est toutefois pas toujours le plus rapide ;
✓ La manutention manuelle est parfois préférable aux moyens mécanisés ;
✓ Une étude correcte de la gravité peut éviter des accidents graves ou irréversibles ;
✓ Toujours prendre en compte en premier lieu la sécurité.
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elle peut fortement ralentir le rythme de production. Il est alors important d’imaginer un
système d’alimentation qui limite au maximum les manipulations. Par exemple un
chargement direct des balles sur la ligne de production, sans déconditionnement préalable.
• Employer uniquement des opérateurs qualifiés : s’assurer de la bonne formation et
information des opérateurs intervenant dans l’étape de manutention. Si besoin, se faire
accompagner par des centres de formation et des professionnels de la sécurité.
QUELS SONT LES POINTS DE VIGILANCE A SOULIGNER ?
Même si elle est très bien étudiée, la manutention entraîne des frais (main d’œuvre, achat
de matériels) et des pertes de temps (augmentation des délais) supplémentaires. Elle
nécessite un besoin en espace de manœuvre et de stockage et est une étape sensible pour les
risques d’accidents ou de détérioration du produit. Elle participe ainsi à l’augmentation du prix
de revient du produit final.
Les étapes de manutention restent stratégiques et délicates, elles peuvent notamment
constituer une source de difficultés pour le bon fonctionnement de la chaîne
d’approvisionnement dès lors qu’une opération de déconditionnement s’ajoute au simple
déplacement de matière. Par exemple, le déficelage et le transfert de balles de paille vers un
convoyeur sont généralement cités comme les principales difficultés rencontrées au niveau de
la chaîne logistique.
Le risque des poussières : attention aux problèmes de poussières lors des manutentions, ceux-
ci peuvent être importants avec la biomasse sèche. La sécurité des opérateurs doit alors être
prise en compte et des aménagements pensés pour assurer un environnement de travail sain
(prévoir par exemple un système d’aspiration). La production de poussière peut de plus
entraîner un classement du site en zone ATEX.
QUELS ENJEUX REGLEMENTAIRES ?
Comme toute opération faisant intervenir du personnel et pouvant présenter des risques pour la santé
et/ou l’environnement, les opérations de manutention répondent à des exigences règlementaires en
termes de sécurité dont il est important de vérifier le respect :
• Document unique d'évaluation des risques professionnels (DUERP) : étape initiale de toute
démarche de prévention en santé et sécurité au travail, le DUERP est réalisé et mis à jour
annuellement par le responsable d’entreprise ou le chef d’exploitation. Il identifie, classe et
répertorie l'ensemble des risques professionnels (dont les Risques psychosociaux (RPS))
En entreprise, la manutention est un facteur important car elle entraîne de nombreux accidents
chaque année.
Les entreprises consacreraient de 50 % à 80 % du temps de la fabrication d’un produit à la
manutention, ce qui mobiliserait environ 10 % du personnel.
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auxquels sont exposés les salariés, les opérateurs ou les intervenants, en vue de mettre en
place des actions de prévention pertinentes couvrant les dimensions techniques, humaines et
organisationnelles. Le DUERP est mis à la disposition des salariés, des membres du CHSCT
(comité d'hygiène, de sécurité et des conditions de travail), des délégués du personnel, du
médecin du travail, de l'inspecteur du travail et des agents des services de prévention des
organismes de sécurité sociale ainsi que des inspecteurs de la radioprotection. La participation
des salariés et des différents opérateurs à sa réalisation est un atout majeur pour son efficacité
et sa bonne appropriation.
• Compte de prévention pénibilité : toute entreprise doit prévenir la pénibilité au travail,
quelles que soient sa taille et ses activités. Lorsqu'un salarié est exposé à des facteurs de
pénibilité au-delà de certains seuils, l'employeur doit établir une déclaration. Le salarié
bénéficie alors d'un compte personnel de prévention de la pénibilité sur lequel il peut
accumuler des points. Depuis le 1er janvier 2017, le compte de prévention pénibilité fait partie
du compte personnel d'activité (CPA). Pour en savoir plus consulter :
- https://www.service-public.fr/particuliers/vosdroits/F15504
- http://www.preventionpenibilite.fr/sites/preventionpenibilite/home.html
Vérifier notamment si les opérations de manutention se trouvent concernées par les facteurs
de pénibilité « Bruit », « Manutention manuelle de charges », « Postures pénibles » et
« Vibrations mécaniques ». Pour consulter les seuils :
- Décret n° 2014-1159 du 9 octobre 2014 relatif à l'exposition des travailleurs à certains
facteurs de risque professionnel au-delà de certains seuils de pénibilité et à sa
traçabilité
- Décret n° 2015-1888 du 30 décembre 2015 relatif à la simplification du compte
personnel de prévention de la pénibilité et à la modification de certains facteurs et
seuils de pénibilité
• Autorisation de conduite et CACES : La conduite des équipements de travail mobiles
automoteurs et des équipements de travail servant au levage est réservée aux travailleurs qui
ont reçu une formation adéquate confirmée par l’obtention du certificat d'aptitude à la
conduite en sécurité ou CACES. Ces équipements présentant des risques particuliers, chaque
chauffeur doit de plus et obligatoirement être titulaire d'une autorisation de conduite délivrée
par l'employeur.
• Atmosphère explosive : la prévention des risques d’explosion sur les lieux de travail fait l’objet
d’une réglementation spécifique dite « réglementation ATEX » ajoutant des contraintes
techniques, organisationnelles et humaines pour assurer la santé et la sécurité des travailleurs.
Pour plus d’information : http://www.inrs.fr/risques/explosion/reglementation-textes-
reference.html
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QUELS ENJEUX QUALITE ?
Les principaux enjeux liés à la qualité lors de l’étape de manutention sont :
Le maintien de la propreté, de la qualité et des caractéristiques de la biomasse : chaque opération de manutention présente un potentiel risque de souillure ou contamination (par mélange ou contact avec d’autres matières), de chargement en inertes, d’altération, dégradation ou dommage voire de perte pour la biomasse manutentionnée.
Contrôle de la qualité : les étapes de manutentions sont des occasions pour réaliser un
contrôle, à minima visuel voire via un échantillonnage, de la qualité de la biomasse réceptionnée et
ainsi vérifier sa conformité au cahier des charges.
QUELLES FORMATIONS EXISTANTES SUR LE SUJET ?
• Il existe de nombreux centres de formation spécialisés dans la prévention des risques professionnels et la sécurité des salariés proposant des stages et formations directement en lien avec les opérations de manutention, les CACES etc…
S’assurer que la biomasse est bien chargée et déchargée dans un endroit propre et nettoyé et qu’elle est manipulée avec du matériel propre et adapté.
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7. DEFINIR LES ETAPES DE PRE-TRAITEMENT - CONDITIONNEMENT
Le prétraitement regroupe l’ensemble des étapes précédant le traitement principal (la combustion, la
méthanisation, la transformation des fibres végétales). Il intègre toutes les opérations réalisées avant
cette utilisation finale, qu’elles soient obligatoires (conservation de la qualité par séchage par exemple)
ou qu’elles répondent à un impératif économique (densification notamment).
Il existe de nombreux prétraitements différents auxquels peut être soumise la biomasse agricole. Ils
dépendent de plusieurs facteurs tels que le cahier des charges du client, l’optimisation des coûts de
transport ou encore la conservation de la matière. Malgré l’opportunité qu’ils représentent d’effectuer
des gains économiques lors de certaines étapes, ils entrainent également un important coût entre
autres dû à la consommation d’énergie nécessaire à leur mise en place. La réalisation ou non d’une
étape de prétraitement est donc à étudier avec attention en fonction des autres maillons de la chaîne
de valeur.
QUELS SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER A CETTE ETAPE ?
Quels sont les différents prétraitements à ma disposition ?
Cette liste est non-exhaustive mais reprend les principaux prétraitements réalisés sur la biomasse
agricole.
La densification de la biomasse : la densification est l’étape de prétraitement la plus répandue. Elle
consiste à augmenter la densité de la matière par compression. La matière agricole est, par définition,
très peu dense. La paille de céréales en vrac a, par exemple, une densité autour de 100 kg / m3. A titre
d’exemples, sa densité suite à une étape de prétraitement est illustrée ci-après entre parenthèses.
• Utilisation d’une presse à haute densité (de 170 à 200 kg / m3) : ces presses permettent de
densifier la biomasse sous forme de balles rondes ou de balles carrées.
Figure 21 : Presse haute densité LSB KUHN (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
• Production de briquettes (densité 400 kg / m3) : moins denses que les granulés, des briquettes
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peuvent être produites à partir de biomasse agricole, sous forme de buches carrées ou
cylindriques (diamètre 9 cm sur 10 à 12 cm de long), utilisées notamment dans les foyers de
cheminée ou dans des poêles spécialisés, mais aussi en chaufferies industrielles. Elles ne sont
pas substituables ni aux balles ni aux granulés. Leur procédé de fabrication est moins coûteux
que celui des granulés. En plus de la densification de la matière, elle élimine la poussière et les
fines.
• Granulation de la biomasse (densité 650 kg / m3) : la granulation permet de proposer une
biomasse (initialement finement broyée) densifiée sous forme de granulés (pellets) : tubes
stabilisés de quelques centimètres de longueurs. Des presses spécifiques sont nécessaires pour
l’agglomération de la matière. Dans la plupart des cas, un broyage préalable est nécessaire
avant de passer la matière dans ces presses. En sortie de presse, il est souvent recommandé
de mettre en place une étape de refroidissement.
Figure 22 : Ligne de granulation pour l’alimentation animale, San Miguel de Toste, Espagne (source : projet SUCELLOG)
Le séchage : le procédé de séchage consiste à réduire la quantité d’eau présente dans la biomasse par
un apport extérieur de chaleur. L’étape de séchage entrainant un coût important lié à l’utilisation
d’énergie et d’équipements, il est essentiel d’analyser sa pertinence. La matière première doit-elle être
séchée ou peut-elle être utilisée directement lors des étapes suivantes ? Par exemple, le taux
d’humidité de la matière première à granuler doit être autour de 13 % pour obtenir un granulé autour
de 10 % d’humidité ; en effet, l’étape de densification entrainera une réduction de la teneur en eau
dans la biomasse, même sans étape de séchage.
Il existe différents types de séchoirs.
• Les séchoirs rotatifs qui peuvent être utilisés avec une large gamme de matières premières :
herbacées (pailles, marcs), plaquettes de bois, broyats (rafles de maïs par exemple), les noyaux
d’olives ou encore les coques d’amandes.
La qualité de la biomasse ne doit pas être altérée par l’étape de densification : dans le cas de la
filière matériaux, la mise en balle de fibres doit être réalisée avec précaution pour ne pas altérer
la matière première. La granulation est à proscrire dans ce cas.
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Figure 23 : Séchoir rotatif de luzerne (coopérative Luzéal – Source projet SUCELLOG)
• Les séchoirs verticaux, généralement utilisés pour la filière céréales et qui ne peuvent donc
pas traiter d’autres formats de biomasse. Des noyaux d’olives ou des coques d’amandes
pourraient potentiellement être séchés sur certains modèles.
Figure 24 : Séchoir vertical à grains (source : Services Coop de France)
• Des séchoirs silos ou séchoirs à bandes pouvant sécher des plaquettes de bois ou des broyats
de biomasses, ou encore des noyaux ou des coques.
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Figure 25 : Séchoir à bande pour maïs, Tschiggerl Agrar GmbH, Autriche (source : projet SUCELLOG)
Le broyage : le broyage consiste à réduire la taille des particules de la biomasse, via l’utilisation d’outils
contendants ou tranchants. Il permet notamment d’augmenter la surface spécifique de la biomasse et
ainsi sa performance en chaudière mais facilite aussi les étapes de transport (augmentation de la
densité et donc réduction de coûts) ou de granulation (facilité du passage dans le granulateur). Cette
étape permet également d’adapter la biomasse aux vis sans fin utilisées pour l’approvisionnement
dans le méthaniseur ou la chaudière. A contrario, un broyage peut engendrer des pertes (poussières
et fines).
Figure 26 : Broyeur à paille (source : Services Coop de France)
L’ensilage : l’ensilage est une méthode de conservation par voie humide passant par la fermentation
lactique anaérobie. Généralement utilisée pour les fourrages récoltés à des teneurs en matière sèche
faibles. Cette technique peut également être mise en place pour la conservation de la biomasse, plus
particulièrement dans le cas de projets de méthanisation.
L’énergie contenue dans la biomasse, généralement exprimée comme le Pouvoir Calorifique
Inférieur (PCI), est directement lié au taux d’humidité. Il augmente en même temps que la teneur
en eau dans la matière diminue.
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La torréfaction : procédé thermochimique sans oxygène, la torréfaction consiste à exposer la biomasse
à une très haute température, généralement entre 200 et 300 °C. Cette étape de prétraitement
modifie les propriétés de la biomasse, produisant un combustible de meilleure qualité pour la
combustion ou la gazéification. Associé à une étape de densification, ce procédé permet d’obtenir un
combustible à très haute densité énergétique. Le produit ainsi formé est similaire à du charbon. Il
permet donc d’obtenir un combustible stabilisé facile à stocker et à transporter. Ce prétraitement reste
relativement rare.
Le démêlage : peut survenir lorsque les bottes ne peuvent pas être utilisées en tant que telle dans la
chaudière et doivent être ouvertes, ou pour la fabrication de matériaux biosourcés.
Le dépoussiérage : cette étape consiste à nettoyer la biomasse pour retirer la poussière résiduelle,
notamment pour l’utilisation de la biomasse pour les litières équines et avicoles.
Toutes ces étapes sont suivies et contrôlées, de façon à optimiser leur fonctionnement, à vérifier
l’agencement des différents prétraitements et à s’assurer du bon déroulé des opérations.
Figure 27 : Ecran de contrôle d’un broyeur (source : Services Coop de France)
Est-ce nécessaire d’effectuer un prétraitement ?
La mise en place ou non d’une étape de prétraitement est conditionnée par deux facteurs principaux :
le cahier des charges clients et la distance à parcourir tout au long de la chaîne. Il conviendra toutefois
de toujours garder à l’esprit que la biomasse agricole est « vivante », les propriétés de la biomasse ne
sont ainsi pas toujours homogènes : les cahiers des charges doivent prendre en compte cette réalité.
Le cahier des charges client : est le principal facteur conditionnant les étapes de prétraitement :
Le format de la biomasse sera conditionné par le cahier des charges : la demande d’un
approvisionnement sous forme de balles, de briquettes ou de granulés va nécessiter une étape
de densification obligatoire pour satisfaire le consommateur.
Le taux d’humidité est généralement imposé par le cahier des charges du client. Selon la
demande, une étape de séchage peut être nécessaire pour la matière.
La saisonnalité impacte également les étapes de prétraitement. Par exemple, en fonction de
la différence de période entre la production de biomasse et la demande du client, une étape
de stockage peut être nécessaire. Dans ce cas, il faut s’assurer de la stabilisation de la biomasse
sur une période pouvant s’étendre sur plusieurs mois : pour réduire les risques de
fermentation, une étape de séchage peut être nécessaire.
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Figure 28 : Différents formats de biomasses (de gauche à droite): granulés, broyées (source : projet SUCELLOG), en balles (Taillis Saule – source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
La distance : afin de réduire les coûts logistiques, la matière peut être densifiée, permettant
d’optimiser les étapes de transport. Il convient de trouver la distance pivot à partir de laquelle le coût
supplémentaire entrainé par l’étape de prétraitement est contrebalancé par le gain réalisé par le
transport (réduction du nombre de tournées de livraison et donc de moyens et d’hommes mobilisés).
L’étape de prétraitement n’est donc pas toujours nécessaire mais le porteur de projet n’est pas
réellement maître de ce choix. Il est essentiel de travailler son étape de prétraitement en partant du
cahier des charges clients. Une chaîne logistique simple en méthanisation ou en combustion,
consistant à amener directement la biomasse dans un silo avant son utilisation peut être effectuée
sans étape complémentaire. Ces chaînes sont, dès lors, souvent organisées sur de courtes distances à
une échelle réduite.
Il est essentiel de garder une vision globale de la chaîne avant de mettre en place une étape de
prétraitement. Un gain effectué sur un maillon ne doit pas être contrebalancé par une perte
trop importante en amont (perte de temps, rupture de charge, investissements onéreux dans
de nouveaux équipements) ou en aval (équipements de dédensification). Il est donc important
de mener l’étude dans sa globalité.
Par exemple, l’étape de densification permettant de gagner sur le transport doit être analysée
en fonction du cahier des charges du client : si le consommateur souhaite exploiter les fibres
de la biomasse, il est impossible de granuler la matière, malgré les possibles gains logistiques
engendrés.
Elle dépend également des maillons suivants de la chaîne logistique : le gain réalisé en
proposant de la paille en balles est-il rentable face à l’investissement d’un bol broyeur ou d’un
équipement permettant de rouvrir la balle ou de retirer les ficelles dans la suite de la chaîne ?
Autre exemple : la valorisation des sarments de vigne sur les parcelles peut se faire grâce à un
équipement permettant de réaliser des fagots de bois. La matière doit toutefois être ensuite
broyée pour être intégrée à une chaudière. L’utilisation d’un équipement capable de broyer
directement au champ et de stocker la matière sous forme de big bags est donc généralement
plus pertinente.
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Quelles sont les conséquences liées à la mise en place d’une étape de prétraitement ?
Le développement d’une étape de prétraitement doit ainsi être réfléchi et analysé en fonction des
avantages et des inconvénients. Le tableau ci-après propose de comparer les différentes conséquences
d’une étape de prétraitement pour soutenir la réflexion du porteur de projet. De façon globale, cette
étape influence fortement le coût du projet et donc le prix de la biomasse.
Atouts Contraintes ▪ Réponse au cahier des charges du client ▪ Economie de main d’œuvre et de
carburant sur les étapes de transport ▪ Economie liée au stockage ▪ Bonne conservation de la biomasse
▪ Ruptures de charge (main d’œuvre et équipements nécessaire)
▪ Débit souvent plus faible : goulot d’étranglement
▪ Main d’œuvre nécessaire au déroulement de l’étape
▪ Consommation de combustibles, d’énergie
▪ Coût de remplacement des modules, maintenance
Densification, quel format choisir ?
L’étape de densification est avant tout réalisée pour augmenter les distances de transport. Les balles
les plus denses permettent ainsi, par exemple, un gain de place sur camion de 20 % par rapport à un
transport classique. Les avantages et les inconvénients des différents formats sont proposés ci-après,
outre le fait de répondre à certains marchés ciblés.
Atouts Contraintes Format vrac Réduit les coûts de prétraitement Augmente les coûts de transport
Granulés Facilite le stockage Réduit les coûts de transport Stabilise la matière (disponible sur l’année)
Coût important lié au séchage et à la granulation de la matière Pas de préservation des fibres
Briquettes Coût inférieur à celui des granulés Facilite le stockage Réduit les coûts de transport Stabilise la matière (disponible sur l’année)
Coût important lié à la densification de la matière Pas accepté par tous les appareils en combustion Pas de préservation des fibres
Balles Facilite le stockage Réduit les coûts de transport Réalisé sur la parcelle (début de chaîne de production) Moins énergivore que les granulés Conserve les fibres de la matière
Opération d’ouverture, coupe des ficelles entrainent un coût supplémentaire. Densification réduite par rapport aux granulés
Plaquettes Facilite le stockage Réduit les coûts de transport
Pas de préservation des fibres Uniquement sur les matières ligneuses Volume conséquent
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A quel moment densifier la biomasse ?
Autant que possible, il est intéressant de densifier la biomasse en début de chaîne logistique, c’est-à-
dire lors de la récolte au champ, avant le transport, idéalement en même temps que la collecte grâce
à un équipement combiné. Travailler en début de chaîne permet d’éviter les ruptures de charge liées
au chargement, déchargement, densification de la matière au cours de la chaîne logistique.
Toutefois, le débit de chantier de cette opération de densification est rédhibitoire par rapport au débit
de chantier de récolte. Dès lors, cette étape peut être reportée dans un lieu de regroupement (à la
ferme par exemple) sans gêner le bon déroulement de la récolte au champ.
Quelle technologie pour densifier la biomasse ?
Il existe plusieurs technologies de densification au champ. Pour plus d’informations, vous pouvez vous
référer aux fiches équipements disponibles en annexe.
La granulation : des unités mobiles ont été développées sous forme de camion intégrant, sur roues,
des équipements déjà connus dans le secteur agricole de densification de la biomasse (presse dédiée).
Des équipements réalisant une granulation directement sur champ sont également disponibles. La
presse Krone PREMOS 5000 peut être citée : encore à l’échelle expérimentale, elle possède un débit
de 5 tonnes par heure, restant cependant trois à quatre fois moins productive qu’une presse à balle
carrée et pour un coût d’utilisation supérieur.
La mise en balle : les équipements de densification utilisés pour les fourrages peuvent également être
adaptés pour la biomasse. Des biobalers ont ainsi été développés pour la densification sous forme de
balles rondes de plants type miscanthus ou taillis à très courte rotation. Pour la menue paille, des
technologies de pressage ont également vu le jour, sous forme de balles carrées.
Réduction du volume vrac : des broyeurs permettant de réduire le volume de la biomasse sont
disponibles et proposés par plusieurs constructeurs.
Traitement post production : le conditionnement
Définition : Le conditionnement est l’action de conditionner, c’est-à-dire de préparer, mettre en forme
voire d’emballer une matière ou un produit pour qu’il réponde à des caractéristiques
souhaitées/demandées pour son transport ou sa présentation commerciale.
Différents procédés de conditionnement peuvent être imaginés pour le produit fini :
L’enrubannage : consiste en l’enroulage d’un film plastique autour de chaque balle ronde. Il est utilisé
lorsque la biomasse récoltée a un taux d’humidité encore très élevé. Cette technique permet de
réduire les coûts de stockage mais un système de récupération des films doit être mis en place.
L’enrubannage va proposer des balles individuelles qu’il faudra traiter comme telle.
L’ensachage : consiste à mettre la biomasse en sac. Ce procédé, proposant de petites quantités par
Le débit de chantier lors de l’étape de densification et le coût de production doivent être en
adéquation avec les volumes à fournir. Le coût de l’opération ne doit pas être pénalisant pour le
reste de la chaîne d’approvisionnement.
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unités distinctes, est particulièrement utilisé pour la commercialisation de produits à destination des
particuliers. Une unité de production distincte est nécessaire. Ce conditionnement est approprié pour
des matériaux stabilisés, particulièrement pour les granulés.
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
La centralisation des équipements de prétraitement permet une optimisation économique
(broyeur, séchoir, granulateur sur le même site de production).
Bien garder à l’esprit la possible nécessité de dédensifier suite à un prétraitement : résistance,
présence de ficelles, dureté, taux d’humidité doivent être pris en compte dans la construction
des processus.
Il est essentiel de garder e mémoire le cahier des charges du client lors des étapes de
prétraitement afin de ne pas déstructurer les propriétés des fibres par exemple ou le taux
d’humidité demandé.
QUELS PROJETS OU DOCUMENTS CONSULTER POUR PLUS D’INFORMATION ?
• Prétraitement des coproduits et coût de production par le projet SUCELLOG :
http://www.sucellog.eu/images/Publications_and_Reports/SUCELLOG_Hanbook2_FR.pdf
http://www.sucellog.eu/images/Publications_and_Reports/SUCELLOG_D2.2_Guide-sur-les-
enjeux-techniques-commerciaux-lgaux-et-durables--considrer-pour-ltude-de-faisabilit.pdf
• Prétraitement au champ des vignes : broyeurs, ramasseuses presse etc. par le projet
Europruning, EuroPruning_D3.4_Analysis of current methods and BAT applied to harvesting of
the pruning of permanent crops :
http://www.europruning.eu/web/lists/pubfiles.aspx?type=pubdeliverables
• Collecteurs de menues pailles : proposés notamment par la compagnie Thierart
http://www.thierart.fr/
• Equipements : les sites d’autres équipementiers tels que Kuhn, Krone etc. peuvent également
être consultés.
• Fiche 4 « Prétraitement – Densification – Tri – Mise à disposition du client –
Conditionnement – Contractualisation » disponible en annexe.
Attention aux contaminations !
Dans le cas d’un travail sur des unités destinées à produire des aliments (humains, animaux), la
contamination doit être un point de vigilance tout particulier. Il convient de prendre les mesures
nécessaires pour que des traces de bois ou d’autres matières non comestibles ne se retrouvent
pas dans les aliments. Des chaines séparées ou un nettoyage en profondeur doivent être mis en
place.
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8. REDIGER LES CONTRATS
On peut définir la contractualisation comme la mise en place de chacune des pièces constitutives du
marché ayant pour but, soit d'en définir l'objet, soit d'en fixer les modalités d'exécution et de
règlement à toutes les étapes de la chaîne de valeur.
La contractualisation peut permettre de renforcer les relations entre les maillons d’une filière.
Dans le cadre de notre problématique, le contrat est élaboré pour garantir les prix, la qualité, la
quantité et la régularité de l’approvisionnement. Le schéma le plus simple pour une unité de
valorisation est d'établir un contrat de fourniture de biomasse avec une société d'approvisionnement.
QUELS SONT LES QUESTIONS CLEFS A SE POSER A CETTE ETAPE ?
Quelles sont les principales questions à se poser avant l’établissement du contrat ?
Avant de définir le contrat, qu’il concerne le fournisseur de matières premières ou le client final, il est
essentiel de bien cadrer certains items :
• Le cahier des charges des matières premières : si je suis le client, il convient de définir de façon
précise la qualité de biomasse que j’attends de la part de mon fournisseur, et notamment ses
principales propriétés : taille des composants et format (granulés, brins de pailles, matière
pulvérisée, diamètre des plaquettes etc.), intervalle de taux d’humidité, voire de composition
minérale, etc. Au-delà de ces intervalles, le lot peut être refusé ou des pénalités imposées. Les
modalités en cas de manquement d’une des parties doivent être clairement posées dans le
contrat.
A l’inverse, le fournisseur doit s’assurer de pouvoir répondre à la demande de son client en
fonction de la qualité imposée par le contrat. Cette qualité, la saisonnalité de la demande et
les quantités demandées vont conditionner toutes les actions logistiques à mettre en place.
• La disponibilité de la ressource dans le temps (en termes de surface et de producteurs) : une
étude des ressources produites localement ainsi qu'une enquête auprès des agriculteurs sont
nécessaires afin d’identifier les quantités mobilisables dans un rayon qui sera défini au
préalable (généralement 30 à 50 km maximum) pour répondre au besoin de l'unité.
Quelle est la durée des contrats ?
Les durées des contrats sont très variables. Dans le secteur agricole, il est fréquent qu’aucun contrat
ne soit établi (contrat moral, de confiance), et que la livraison de matière ou de combustibles soit
seulement effectuée sur demande. Lorsqu’un contrat est passé, il est généralement annuel, calé sur le
cycle des récoltes.
Toutefois, les projets consommateurs de biomasse, notamment énergétiques, ont des cycles longs et
une vision à 5, 15 voire 30 ans (cas de projets de cogénération de forte puissance). Or, le fournisseur
de biomasse a tendance à penser qu’un contrat sur plusieurs années pourrait lui faire perdre
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l’opportunité de valoriser sa biomasse sur de meilleurs marchés les années à venir. Cette discordance
entre la vision agricole et la vision territoriale a tendance à limiter le développement de certains
projets, un autre combustible tel que le bois pouvant être préféré à la biomasse agricole pour ces
mêmes raisons de durées de contrats (où les contrats pluriannuels sont facilités).
Quels sont les principaux items à intégrer à mon contrat ?
Pour un bon déroulement du projet et de la mise en place de l’approvisionnement, il est ainsi
important d’établir un contrat comportant les éléments suivants (liste non exhaustive, à adapter en
fonction de son projet) :
• Volume annuel estimé (ou besoin en énergie entrante) : dans le cadre d’un projet de
valorisation énergétique et plus particulièrement de combustion, il est conseillé de réaliser les
calculs en unité énergétique (généralement le KiloWattheure ou le MégaWattheure),
• Date de démarrage prévue pour l'installation ou la date de début et de fin du contrat,
• Période de fonctionnement dans l'année permettant d’intégrer à sa chaîne logistique les
enjeux de saisonnalité de l’approvisionnement,
• Cadencement mensuel,
• Durée du contrat,
• Périmètre de la prestation : production, stockage, livraison, enlèvement des cendres, etc…,
• Taux d'humidité optimale et fourchettes d'humidité admises,
• Types de produits acceptés/exclus (avec éventuellement proportions) : propriétés de la
biomasse, contamination maximale tolérée,
• Granulométrie moyenne et fourchettes de tolérance en taille et taux de tolérance accepté,
• Taux de cendres (en cas de projet de combustion),
• Modalités de l'échantillonnage et du contrôle qualité au départ à réception,
• Localisation du site de livraison,
• Capacités de stockage en tête de chaudière et sur le site de livraison,
• Accessibilité au site,
• Types de camions admis,
• Contraintes de circulation, de déchargement et de présence sur le site,
• Mode de mesure des livraisons : préciser les points contrôlés, les modes de contrôle, la vitesse
de transmission de l'information,
• Modes de transferts vers le stockage et qui en a la charge,
• Mode de transfert vers le foyer (en cas de combustion) et qui en a la charge,
• Mode de transfert des cendres en sortie (en cas de combustion) et qui en a la charge,
Un changement de mentalité doit ici s'opérer pour optimiser la valorisation de la biomasse agricole.
Un contrat à long terme assure un revenu complémentaire prévisible pour l’exploitant ou l’agro-
industrie producteurs de coproduits. Une clause de variation des prix d’achat en fonction du
marché peut être envisagée.
A noter que pour la filière miscanthus, les contrats avec les producteurs atteignent la durée de vie
de la plante (10 à 15 ans). Un contrat spécifique est le plus souvent établi avec l’un des producteurs
pour assurer le stockage et le transport jusqu'à l’entrée sur site de valorisation.
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• Modalités d'achat : tonne de matière sèche, de matière brute, volume, MégaWattheure
entrée chaudière, MégaWattheure sortie chaudière, …
• Formule de correspondance humidité/PCI, références de PCI anhydre,
• Délais de paiement,
• Défauts de livraison - incidents prolongés,
• Obligation des deux parties et notamment les quantités de biomasse que l'utilisateur
s'engage à enlever annuellement,
• Contraintes de traçabilité,
• Contraintes imposées par financeurs ou autres,
• Prise en compte des aléas climatiques,
• Cas de « force majeure » et événements justifiant des écarts de volumes.
Le contrat doit notamment prendre en compte la possibilité d’un manquement de l’une des deux
parties. Il doit donc intégrer :
• La nature des pénalités et les causes de leur application (généralement définies en fonction
du préjudice subit, par exemple l’arrêt du fonctionnement des installations),
• La gestion des imprévus (volume à livrer non disponible ou usine à l'arrêt),
• La possibilité de renégociation.
En cas d’évolution des prix, il est important de prévoir une évolution des prix d’achat :
• Le calcul des prix d'achat (pour l'énergie, prix entrée chaudière ou sortie chaudière) et formule
d'indexation.
QUELS SONT NOS CONSEILS POUR REUSSIR CETTE ETAPE ?
Les échanges entre les différentes parties sont indispensables à la constitution d'un contrat qui
conviendra à tout le monde.
Les contrats devraient comprendre l’ensemble des critères de planification : prévision à 3 mois des
besoins, prix hors taxe par tonne, humidité et PCI référence, révision et renégociation du prix,
conditions de paiement et responsabilités, pénalités, résiliation.
Il est recommandé que le prix de vente de la biomasse stipulé dans les contrats soit adapté au marché,
quelle que soit la durée du contrat.
Il est essentiel d’intégrer des critères de qualité dans son cahier des charges, quelle que soit la
biomasse utilisée.
De façon générale, il est nécessaire de cadrer autant que possible le contrat et les obligations de
chaque partie pour un bon déroulement de l’approvisionnement.
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QUELS PROJETS OU DOCUMENTS CONSULTER POUR PLUS D’INFORMATIONS ?
Les informations pertinentes et détaillées à reprendre pour un contrat sont proposées dans le
document ci-après du projt SUCELLOG (partie 2.4): guide sur les enjeux techniques, commerciaux,
légaux et durables à considérer pour l’étude de faisabilité, réalisé, SUCELLOG, 2016
Les contrats sur la filière bois :
Des contrats de fourniture du combustible bois ont été développés par la filière. Ils lient le fournisseur
de combustible bois et le gestionnaire de la chaufferie biomasse, garantissant le droit des deux parties.
Le fournisseur profite d’une obligation d’achat de la part du fournisseur et l’acheteur d’une
sécurisation de l'approvisionnement en qualité, quantité et évolution du prix.
Contrat de fourniture bois : Biomasse Normandie, Contrat de fournisture du combustible bois,
www.biomasse-normandie.org
Le CIBE a également mis en place, en 2015, un modèle de contrat d’approvisionnement du bois,
proposant un modèle adapté aux grosses puissances ainsi qu’aux petites chaudières inférieures à
2MW.
Aide-mémoire du fournisseur de bois-énergie en Lozère et dans le Gard : Mission Bois énergie Lozère,
CCI Lozère, septembre 2010
Les contrats pour la filière paille fourrage :
La FNSEA a mis en place des contrats de vente de paille en andain disponibles en ligne : Contrat de
vente de paille en andain, FNSEA type 1 ; Contrat de vente de paille en andain, FNSEA type 2
Les contrats pour la filière betterave :
La filière betterave a mis en place un accord interprofessionnel dédié à ses produits : Accord
interprofessionnel applicable à la campagne 2014 – 2015, COMITE INTERPROFESSIONNEL DES
PRODUCTIONS SACCHARIFERES
Les contrats pour la filière colza non alimentaire :
La filière colza a mis en place un accord interprofessionnel de gestion de la filière biodiesel en vue de
la récolte de 2010 : Onidol, accord interprofessionnel de gestion de la filière biodiesel en vue de la
récolte de 2010, 15 décembre 2009
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9. EVALUER LA CHAINE LOGISTIQUE
L’analyse de la performance de sa chaîne de valeur est essentielle pour mesurer l’efficacité des actions mises en
place.
Cette analyse peut être proposée sous différentes formes. Des indicateurs peuvent être analysés d’un point de
vue économique et permettre également de valoriser les externalités positives des étapes mises en place dans
la chaîne logistique. Le porteur de projet peut ainsi sensibiliser ses parties prenantes en intégrant des indicateurs
environnementaux, sociaux ou de développement du territoire, mettant en valeur les bénéfices de son projet
pour la communauté.
Cette fiche propose un récapitulatif d’indicateurs qu’un porteur de projet peut calculer pour analyser la
pertinence économique de son activité et valoriser son empreinte territoriale. Cette liste est non exhaustive et
doit être adaptée en fonction de chaque projet.
REPONDRE AUX BESOINS DE SON PROJET
Thématique Indicateur Intérêt de l’indicateur
Propriétés de la biomasse
Densité vrac
Cet indicateur simple permet d’évaluer la
pertinence ou non de longs transports, le type de
transport et la nécessité de prétraitement de
densification.
Propriétés de la biomasse
Taux d’humidité, PCI, etc.
Cet indicateur simple permet d’évaluer la
pertinence ou non d’une étape de séchage. Mis en
rapport avec le transport et la demande du client,
il permet d’analyser la quantité d’eau transportée
et donc le coup supplémentaire induit par un taux
d’humidité trop élevé.
COMPARER DIFFERENTS SCENARII DE DEPART ET ANALYSER L’EVOLUTION DES PRATIQUES DANS LE TEMPS
Thématique Indicateur Intérêt de l’indicateur
Economique
Retour sur investissement (1€ investi génère combien d’euros)
𝐵é𝑛é𝑓𝑖𝑐𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑢𝑟 𝑢𝑛𝑒 𝑝é𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑐ℎ𝑜𝑖𝑠𝑖𝑒
𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
Cet indicateur permet d’évaluer le
retour sur investissement du projet.
Il peut permettre de comparer
plusieurs projets en fonction des
études de faisabilité réalisées. Il doit
être strictement supérieur à 1,
intégrant le coût nécessaire pour
couvrir les risques et pérenniser ses
investissements.
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Economique
Taux de retour sur investissement
𝑔𝑎𝑖𝑛 𝑜𝑢 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙′𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 − 𝑐𝑜û𝑡 𝑑𝑒
𝑙′𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑒 𝑙′𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡
Permet de calculer le nombre
d’années nécessaire à la
rentabilisation de l’investissement
Economique Chiffre d’affaire généré par unité produite
𝑐ℎ𝑖𝑓𝑓𝑟𝑒 𝑑’𝑎𝑓𝑓𝑎𝑖𝑟𝑒𝑠
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑖è𝑟𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑒𝑚𝑖è𝑟𝑒𝑠
Permet de connaître le produit
généré par le projet par unité de
volume. Un indicateur similaire
peut être proposé pour les
bénéfices. Cet indicateur permet de
comparer plusieurs scénarii pour en
déterminer le plus rentable.
Economique
Volume d’affaire transporté par camion
chiffre d’affaires
volume de matières premières×volume du camion
Permet de définir le volume
d’affaire transporté par camion.
Permet ainsi d’évaluer la
performance de ses actions de
transport.
Economique
Coût de transport entre les différents sites, par tonne
𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑢 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡 (𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑛𝑒𝑙, 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛, 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡)
𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑛𝑛𝑒𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡é𝑒𝑠
Ces 2 indicateurs permettent de
définir les postes de dépenses les
plus conséquents sur la chaîne de
valorisation de la biomasse et
d’ainsi pouvoir définir un plan
d’actions pour réduire ces coûts.
Ils peuvent être déclinés sur chaque
étape de la chaîne logistique.
Economique
Coût de stockage par tonne
𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑢 𝑠𝑡𝑜𝑐𝑘𝑎𝑔𝑒
(𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑛𝑒𝑙, 𝑚𝑎𝑛𝑢𝑡𝑒𝑛𝑡𝑖𝑜𝑛, 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡)
𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑛𝑛𝑒𝑠 𝑠𝑡𝑜𝑐𝑘é𝑒𝑠
Economique
Poids de l’investissement sur le coût total du projet
𝐶𝑜û𝑡 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑠𝑠𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑒𝑛 é𝑞𝑢𝑖𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑠 𝑒𝑡/𝑜𝑢 𝑖𝑛𝑓𝑟𝑎𝑠𝑡𝑟𝑢𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒𝑠
𝐶𝑜û𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑢 𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡
Permet d’évaluer le poids de
l’investissement sur l’ensemble des
dépenses de la chaine.
Réalisé étape par étape, il permet
de définir les postes
d’investissements les plus
importants.
Economique Nombre de fournisseurs, de clients, de contrats, durée
des contrats
Permet d’analyser sa dépendance
aux dits fournisseurs ou clients.
Economique
Impact de la prestation externe sur le coût global du projet
𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑒
𝐶𝑜û𝑡𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑢𝑥 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐ℎ𝑎𝑖𝑛𝑒 𝑙𝑜𝑔𝑖𝑠𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒
Permet d’évaluer le poids des frais
d’intervention externe sur
l’ensemble des dépenses de la
chaine.
Le cas échéant, permet d’envisager
une réduction de postes de
dépenses en internalisant certaines
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étapes.
Economique
Taux de pertes lors de la collecte, du transport, du stockage etc.
𝑇𝑜𝑛𝑛𝑎𝑔𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑝𝑟è𝑠 é𝑡𝑎𝑝𝑒
𝑇𝑜𝑛𝑛𝑎𝑔𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑣𝑎𝑛𝑡 é𝑡𝑎𝑝𝑒
Ou
𝑇𝑜𝑛𝑛𝑎𝑔𝑒 𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑙𝑜𝑟𝑠 𝑑𝑒 𝑙′é𝑡𝑎𝑝𝑒 𝑙𝑜𝑔𝑖𝑠𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒
𝑇𝑜𝑛𝑛𝑎𝑔𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑖è𝑟𝑒 +𝑠𝑜𝑚𝑚𝑒 𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑠𝑢𝑟 𝑙′𝑒𝑛𝑠𝑒𝑚𝑏𝑙𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐ℎ𝑎𝑖𝑛𝑒
Permet d’évaluer la perte dû aux
conditions de stockage et aux
étapes de
chargement/déchargement.
Le cas échéant, permet de
proposer des améliorations tout au
long de la chaine logistique
permettant de récupérer le
gisement perdu.
Economique
Impact du temps humain passé sur l’ensemble des dépenses de la chaine logistique
𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑖𝑛 𝑑′𝑜𝑒𝑢𝑣𝑟𝑒
𝐶𝑜û𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑐ℎ𝑎𝑖𝑛𝑒 𝑙𝑜𝑔𝑖𝑠𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒
Permet d’évaluer le poids du travail
humain à passer sur l’ensemble des
dépenses de la chaine.
Appliqué par étape, il peut
permettre d’optimiser les maillons
de la chaine de production. Economique / Social
Nombre d’Equivalent Temps plein (ETP) nécessaire par tonne produite
𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝐸𝑇𝑃 𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑞𝑢é𝑠
𝑁𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑛𝑛𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑖𝑡𝑒𝑠
Economique
Impact des ruptures de charges sur l’ensemble de la chaine
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑑𝑒 𝑐ℎ𝑎𝑟𝑔𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑒𝑡 𝑑é𝑐ℎ𝑎𝑟𝑔𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡
+ 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑛𝑔𝑙𝑎𝑔𝑒
𝑑é𝑠𝑎𝑛𝑔𝑙𝑎𝑔𝑒𝑜𝑢 𝑑é𝑓𝑖𝑐𝑒𝑙𝑎𝑔𝑒
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑠𝑠é 𝑠𝑢𝑟 𝑙𝑎 𝑐ℎ𝑎𝑖𝑛𝑒 𝑙𝑜𝑔𝑖𝑠𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒
Permet d’évaluer l’incidence des
étapes de mobilisation de la
matière.
Environnemental / économique
Carburant consommé (énergie directe) Consommation énergétique Ces indicateurs permettent de
définir les postes de dépenses
majoritaires en termes d’énergie et
de proposer des plans d’actions
pour réduire les dépenses. Ils
permettent un suivi de l’efficacité
du plan d’amélioration, s’ils sont
suivis régulièrement ainsi que la
mise en avant de pratiques
environnementales.
Environnement / économie
Consommation d’énergie en Equivalent Litre de Fioul (EQF)
Consommation d’énergie directe : consommation pour les carburant, l’électricité, les combustibles
Consommation d’énergie indirecte pour les bâtiments et les machines
1 l de fioul utilisé = 1.17 EQF
1 kWh utilisé = 0.27 EQF
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VALORISER SES EXTERNALITES POSITIVES
Thématique Indicateur Intérêt de l’indicateur
Territoire
Nombre d’emplois directs créés
Le nombre d’emplois directs créés correspondant au nombre
de salariés supplémentaires embauchés par l’entreprise
Ces indicateurs permettent de
valoriser ses externalités positives
auprès de possibles investisseurs
locaux et de communiquer auprès de
possibles clients sur les bénéfices liés
au projet pour la communauté locale.
Ils entrent pleinement dans le projet
de développement durable et
peuvent être demandés par certains
investisseurs, notamment publics.
Territoire
Nombre d’emplois indirects créés
Le nombre d’emplois indirects créés correspondant au
nombre d’emplois générés par l’activité : entreprise de
transport, logistique agricole, agent de maintenance de la
chaudière etc.
Les emplois induits peuvent également être ajoutés, liés aux
taxes et impôts payés par l’entreprise (locaux, nationaux)
Environnement
Energie économisée (dans le cas d’un projet énergétique)
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑖𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟 𝑙𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑏𝑙𝑒
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑜𝑚𝑚é𝑒 𝑡𝑜𝑢𝑡 𝑎𝑢 𝑙𝑜𝑛𝑔 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐ℎ𝑎𝑖𝑛𝑒
Permet de communiquer sur son
impact environnemental positif.
Ce calcul peut notamment être
proposé en Tonnes Equivalent
Pétrole (tep).
Environnement Fréquence de transport
Nombre d’allers- retours / an
Permet d’évaluer la nuisance sonore
pour les riverains.
Environnement Distance parcourue
Somme des kilomètres parcours / an
Permet d’évaluer l’impact du
transport et notamment des
émissions de gaz à effet de serre.
Environnement Poids du matériel et pression des pneus
Permet d’évaluer l’impact du chantier
logistique sur le tassement du sol
voire sur la dégradation des routes.
Territoire
Part d’un euro investi retournée au territoire (à
délimiter – ville, département, région, France) Permet de communiquer auprès des
investisseurs publics.
87
10. MESSAGES CLEFS POUR LE LECTEUR
Ce guide propose un champ large d’informations à destination des porteurs de projets pour les guider
le long de la construction de leur chaîne d’approvisionnement biomasse. Nos principaux conseils pour
le développement d’une logistique efficace y sont développés :
• Chaque projet est unique, l’ensemble des étapes d’une chaîne logistique peut s’articuler
différemment, certaines peuvent se répéter ou, au contraire, ne pas être nécessaires. Le
porteur de projet doit s’adapter à ses clients, son territoire, sa ressource.
• La chaîne de valorisation dépend du cahier des charges du client qui fixe les principales
propriétés requises sur la matière première et les modes d’approvisionnement jusqu’au
consommateur. Il doit être mis en parallèle avec les caractéristiques de la ressource qui
doivent être façonnées de façon à répondre à la demande du client.
• La qualité doit être prise en compte à toutes les étapes : conservation des propriétés de la
ressource ou traçabilité sont essentielles pour pérenniser son projet.
• Pour rentabiliser son projet, une valeur seuil minimale à partir de laquelle le projet est
rentable doit être calculée. La faisabilité du projet dépend de la possibilité d’atteindre cette
valeur seuil.
• Il est essentiel de connaître ses parties prenantes et de travailler avec elles, en tenant compte
de leurs besoins. Les externalités positives peuvent être valorisées auprès de ces différents
acteurs locaux.
• Le porteur de projet se doit de garder une vision globale de son projet, optimiser une étape
ne revient pas à optimiser l’ensemble de la chaîne. Ainsi, les goulots d’étranglement ou les
ruptures de charge sont à éviter autant que possible, car ils entrainent une baisse de débit,
une augmentation du temps nécessaire et des coûts associés ainsi qu’une perte de matière.
• Le type de stockage doit être choisi en fonction de la qualité demandée par le client. Le
porteur de projet peut également recenser les structures et équipements présents sur son
territoire (séchoirs, granulateurs, zones de stockage etc.) pour réduire les investissements en
mutualisation le matériel et les infrastructures.
• Les contrats doivent être écrits et intègrent une large diversité de clauses, allant des
propriétés du produit acheté aux modes de livraison.
Les projets de valorisation de la biomasse agricole se développent peu à peu sur les territoires. L’un
des facteurs clefs est la structuration des filières sur les territoires. La mobilisation de l’ensemble des
partenaires publics mais également privés est essentielle. Cette organisation permettrait de surmonter
les défis logistiques à travers une coordination des acteurs régionaux. Par exemple, le développement
d’équipements de récolte dédiés pour une augmentation du rendement de la production ou une
gestion de la variabilité annuelle des productions agricoles par une meilleure structuration des étapes
de collecte ou de stockage. L’ouverture à d’autres filières (ensilage, luzerne, bois) pourrait également
permettre de surmonter certains obstacles.
88
Figure 29 : 5 recommandations principales aux porteurs de projet
89
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 : Etapes de la chaîne logistique et parties prenantes impliquées. Les principaux acteurs
pouvant être impliqués dans la tâche sont proposés sous les différents maillons concernés. ............ 11
Figure 2 : Exemple d’une chaîne logistique d’une petite unité de méthanisation ............................... 14
Figure 3 : Exemple d’une chaîne logistique de valorisation de coproduits agro-industriels en
combustion (chaîne simple) .................................................................................................................. 15
Figure 4 : Exemple d’une chaîne logistique de valorisation de coproduits agro-industriels en
combustion (chaîne complexe) ............................................................................................................. 16
Figure 5 : Exemple d’une chaîne logistique d’un projet de valorisation de la biomasse en matériaux
biosourcés ............................................................................................................................................. 17
Figure 6 : Etapes logistiques appliquées permettant de faire correspondre les propriétés du produit
souhaité et celles de la matière première ............................................................................................. 20
Figure 7 : Pressage de switchgrass (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France) 27
Figure 8 : Récolte en balles carrées du miscanthus, Kuhn (source : Chambre régionale d’Agriculture des
Hauts-de-France) ................................................................................................................................... 27
Figure 9 : Ensileuse et benne semi-remorque (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-
France) .................................................................................................................................................. 28
Figure 10 : Equipement de récolte du Sorgho - Lasalle (source : Chambre Régionale d’Agriculture des
Hauts-de-France) ................................................................................................................................... 28
Figure 11 : Biobaleur sur taillis à très courte rotation (source : Chambre Régionale d’Agriculture des
Hauts-de-France) ................................................................................................................................... 29
Figure 12 : Equipement de production de briquettes (source : Arvalis, Institut du végétal) ................ 31
Figure 13 : Meule de bottes de paille en bord de champ (source COOPENERGIE) ............................... 38
Figure 14 : Stockage de balle de paille sous bâche sur dalle béton (source : COOPENERGIE).............. 39
Figure 15 : Stockage de paille sous hangar (source : COOPENERGIE) ................................................... 39
Figure 16 : Silos de stockage de grains (source : COOPENERGIE) ......................................................... 40
Figure 17 : Transport court de Sorgho via tracteur (source : Chambre Régionale d’Agriculture des
Hauts-de-France) ................................................................................................................................... 47
Figure 18 : Transport de miscanthus via camion (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-
de-France) ............................................................................................................................................. 47
Figure 19 : Comparaison des principaux matériaux de transport ......................................................... 50
Figure 20 : Exemple de rupture de charge entre la collecte et le transport (source : Chambre Régionale
d’Agriculture des Hauts-de-France) ...................................................................................................... 58
Figure 21 : Presse haute densité LSB KUHN (source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-
France) ................................................................................................................................................... 70
Figure 22 : Ligne de granulation pour l’alimentation animale, San Miguel de Toste, Espagne (source :
projet SUCELLOG) .................................................................................................................................. 71
Figure 23 : Séchoir rotatif de luzerne (coopérative Luzéal – Source projet SUCELLOG) ....................... 72
Figure 24 : Séchoir vertical à grains (source : Services Coop de France) .............................................. 72
Figure 25 : Séchoir à bande pour maïs, Tschiggerl Agrar GmbH, Autriche (source : projet SUCELLOG)
............................................................................................................................................................... 73
Figure 26 : Broyeur à paille (source : Services Coop de France) ........................................................... 73
90
Figure 27 : Ecran de contrôle d’un broyeur (source : Services Coop de France) .................................. 74
Figure 28 : Différents formats de biomasses (de gauche à droite): granulés, broyées (source : projet
SUCELLOG), en balles (Taillis Saule – source : Chambre Régionale d’Agriculture des Hauts-de-France)
............................................................................................................................................................... 75
Figure 29 : 5 recommandations principales aux porteurs de projet ..................................................... 88
TABLE DES TABLEAUX
Tableau 1: Période de récolte des différentes biomasses agricoles ..................................................... 26
Tableau 2 : Tableau récapitulatif des principales propriétés des types de stockage pour la biomasse
agricole hors effluent d'élevage ............................................................................................................ 40
Tableau 3 : Coût de la tonne de biomasse stockée sur plastique en bout de champ ou bord de route.
............................................................................................................................................................... 92
Tableau 4 : Coût de la biomasse rendue usine (transport 20 km) ........................................................ 92
ANNEXE – FICHES OUTILS – EQUIPEMENTS
91
FICHE 1 : RECOLTE – DENSIFICATION – TRI –
CONDITIONNEMENT – PILOTAGE
Sources d’information : Publications scientifiques – Retour d’expériences
Septembre 2016
Étude réalisée pour le compte de l’ADEME et FranceAgriMer
Pilotée par Services Coop de France
Coordination technique : Chambre d’agriculture des Hauts-de-France
92
STOCKAGE DE LA RECOLTE ET MANUTENTION DES BALLES RONDES ET CARREES DE CANNE DE PROVENCE ET DE SWITCHGRASS : EVALUATION ECONOMIQUE ET TECHNIQUE
Disponible en ligne le 18 novembre 2015
Objectif :
Comparaison du coût de récolte en un passage – sortie bout de champ à l’entrée usine
Contexte :
Filière : Biocarburants - Biomasse : Canne de Provence et Switchgrass
Modalités d’étude :
Italie : biomasse fauchée, broyée, andainée et mise en balles (rondes et carrées) / fermes de 14.5 ha en moyenne / Récolte pendant l’hiver
Résultats :
• Le système étudié peut produire des balles stockées sur terrain sous bâche plastique pour :
Tableau 3 : Coût de la tonne de biomasse stockée sur plastique en bout de champ ou bord de route.
Balles rondes Balles carrées
switchgrass Giant Reed switchgrass Giant Reed
22,3€/t MS 23,3€/t MS 26€/t MS 21,7€/t MS
• Evaluation du système de collecte de la biomasse en un passage à la récolte pour réduire les coûts de manutention et stockage.
Exemple de résultat des coûts logistique : récolte + manutention + stockage au champ + livraison à l’usine de conversion (évaluation sur moins de 20 Km).
Tableau 4 : Coût de la biomasse rendue usine (transport 20 km)
Balles rondes Balles carrées
switchgrass Giant Reed switchgrass Giant Reed
43,7€/t MS 45,7€/t MS 43,1€/t MS 34,9€/t MS
Densité des balles carrées (120 kg/m3 pour le switchgrass et 170 Kg/m3 pour la canne de Provence contre
100 kg/m3 en balles rondes)
Coût du transport sur moins de 20 Km : balles carrées < balles rondes (11 €/mg pour la canne de Provence
contre 18 €/mg en balles rondes)
Densification maximale pour réduire les coûts de transport
Recommandation de l’étude :
Cette logistique implique l’organisation de l’usine de conversion pour recevoir des balles rondes et carrées et donc encourager la participation des agriculteurs dans une zone de production donnée autour de l’usine.
Sources :
Harvest storage and handling of round and square bales of giant reed and switchgrass: An economic and technical evaluation
93
ANALYSE ECONOMIQUE ET ENERGETIQUE DES DIFFERENTS SYSTEMES DE RECOLTE DE CANNE DE PROVENCE
Disponible en ligne le 11 février 2016
Objectif :
Analyse de systèmes de récoltes différents
Modalités d’étude :
Italie et Espagne - Canne de Provence récoltées pendant l’hiver
Analyse de 3 systèmes de récolte – transport
• 1 passage : broyage - chargement • 2 passages : fauchage – broyage – chargement
broyage – andainage – mise en balles
Résultats :
Systèmes de
récolte
Avantages Inconvénients
1 passage
• Baisse de la consommation en énergie fossile
et en main-d'œuvre,
• Baisse de compaction du sol,
• Faible coût énergétique.
• Dépendant de la biomasse
finale utilisée,
• Nécessité de stockage
et/ou séchage de la
biomasse.
2 passages
• Extension de la période de récolte et meilleur
planning d'approvisionnement de la biomasse,
• Baisse des coûts de stockage,
• Meilleure automatisation de la chaine
d'approvisionnement.
• Augmentation de la
compaction du sol,
• Hausse des coûts /ha.
• Coût récolte le plus avantageux : un passage à 17.9€/t MS
• Coûts de récolte et de transport le plus avantageux : en balles
Récolte : 33 €/t MS contre 51€/t MS en vrac
Transport : 6,4 €/t MS contre 25,8 €/t MS en vrac
La collecte de la biomasse est liée à un grand nombre de facteurs
Recommandation de l’étude :
Une analyse au cas par cas est recommandée afin d'optimiser la logistique d'une usine de bioénergie en particulier.
Sources :
Economic and energy analysis of different systems for giant reed (Arundo donax L.) harvesting in Italy and Spain
94
LOGISTIQUE DE LA RECOLTE DE SWITCHGRASS EN VRAC ET A FAIBLE TAUX D’HUMIDITE
Disponible en ligne depuis septembre 2015
Objectif :
Récolte de données pour l’analyse des systèmes à l'échelle commerciale.
Contexte :
Filière : Divers - Biomasse : Switchgrass
Modalités d’étude :
Récolte en Hiver (campagne de 14 jours), 100 ha de switchgrass produisant 690 t de matière sèche de switchgrass hachée avec une distance de transport moyenne de 9,1Km - moyenne de débit de chantier : 0,3 ha/h, taux d’humidité : 13,45%
Résultats :
Au champ, le prétraitement à l'ensileuse a diminué les temps de déchargement du produit en vrac.
Recommandation de l’étude :
Pour une récolte de biomasse efficace, améliorer la géométrie des champs pour pointer les lignes ou zones de production dispersées qui réduisent ou inhibent le process continu.
Sources :
BULK-FORMAT LOGISTICS FOR HARVEST OF LOW-MOISTURE SWITCHGRASS
95
STOCKAGE DE LA RECOLTE ET MANUTENTION DES BALLES RONDES ET CARREES DE CANNE DE PROVENCE ET DE
SWITCHGRASS : EVALUATION ECONOMIQUE ET TECHNIQUE
Disponible en ligne le 04 septembre 2015
Objectif :
Simuler l'ensilage afin de fournir un outil d’aide à la décision aux techniciens
Contexte :
Filière : Divers - Biomasse : maïs
Modalités d’étude :
Simulation de récolte sur 590 parcelles d’ensilage de maïs / parcelles en Espagne
Résultats :
Résultats simulation récolte de 590 champs d’ensilage de maïs
Ensileuse à 6 rangs Ensileuse 8 rangs
27 camions 33 camions
Capacité emballeur au silo la plus adaptée 3,35t/min
• Coûts de saison de récolte identiques que l’on utilise du 6 rangs ou du 8 rangs, lorsque les
camions et les emballeurs sont optimisés.
• Pour l’ensileuse à 8 rangs, la durée de récolte est réduite de 6 jours,
• Quand les coûts sont les plus optimisés, le coût horaire des temps d’attente des camions
sont plus élevées pour les 6 rangs que les 8 rangs.
• Les goulots d'étranglement au niveau des silos ne se produisent pas souvent
si la capacité de l’emballeur appropriée est envisagée.
Recommandation de l’étude :
L'analyse de sensibilité démontre que, pour les deux moissonneuses considérées, le processus de récolte est plus sensible aux changements dans la capacité d'emballage que pour le nombre de camions utilisés. Par conséquent une plus grande attention devrait être accordée au dimensionnement de l'équipement pour l'épandage et l'emballage que le nombre de camions concernés.
Sources :
Modeling corn silage harvest logistics for a cost optimization approach
96
UN MODELE DE COUT DE RECOLTE ET DE TRANSPORT DE TAILLIS A COURTE ROTATION D’EUCALYPTUS
Objectif :
Vérifier la rentabilité d’une opération prospective dans différentes conditions de travail et évaluer la compétitivité des options alternatives et optimiser la chaine logistique
Contexte :
Filière : Divers - Biomasse : Eucalyptus
Europe – Amérique du Nord : essais sur 12 sites (23 ha au total) effectués avec 11 machines différentes qui récoltent un total de 2 465 tonnes séchées.
Modalités d’étude :
• Retour d'informations sur tous les principaux types d'équipements utilisés dans les plantations d'eucalyptus,
• 2 systèmes testés : coupé en billons et en tige entière.
Résultats :
• Le système en arbre entier permet une récolte moins couteuse,
• En récolte arbre entier : coût de livraison d'environ 20 € / tonne brute de copeaux à pâte
sans écorce,
• En récolte de billons : coût de livraison entre 25 et 30 €/ tonne brute de bois rond de pâte
à papier sans écorce.
Recommandation de l’étude :
Modèle conçu sur données recueillies en Europe et Amérique du Nord. Il suit une approche qui représente l'interaction du système à un niveau limité.
Sources :
A harvest and transport cost model for Eucalyptus spp. fast-growing short rotation plantations
97
CALENDRIER DE RECOLTE POUR GERER LE STOCKAGE ANNUEL DE GRAMINES EN BIORAFFINERIE
Disponible en ligne le 23 avril 2013
Objectif :
Comparaison de plusieurs scénarios de récolte du switchgrass (nombre de machines de récolte requis et capacité de stockage nécessaire)
Contexte :
Filière : Bioraffinerie / Biomasse : Switchgrass
USA – Virginie : rayon de 48 Km de Gretna
Estimation des jours disponibles par la récolte sur la période juillet – mars,
Quatre scénarios de récolte choisis : court (octobre à décembre) et étendu (Juillet à Mars)
Récolte Etendue Récolte Courte
Nombre presses à balles rondes 33 64
Coût du capital pour les presses 51% du coût en capital des presses à
balles pour la récolte Courte 100 %
Capacité maximale de stockage requise par la récolte annuelle
44% 75%
Coût en capital pour construire le stockage -41% /
Résultats :
Une saison de récolte étendue réduit :
• L'investissement en capital nécessaire dans les machines de récolte (moins de presses), donc le coût de la récolte,
• L'investissement en capital nécessaire pour les capacités de stockage (moins de matériel est stocké pour moins de mois - zone de stockage plus petite nécessaire), donc le coût de stockage moyen.
Recommandation de l’étude :
Le nombre de jours disponibles de récolte impacte fortement les équipements de chaque scénario,
D’autres facteurs d’impact : rendement de la matière première, la disponibilité de la main-d'œuvre et la dégradation des matières premières dans la zone de stockage.
Sources :
Harvest schedule to fill storage for year-round delivery of grasses to biorefinery
98
EVALUATION DES COUTS DES SYSTEMES ALTERNATIFS DE PRODUCTION, RECOLTE, STOCKAGE ET TRANSPORT DE SWITCHGRASS ET LEUR
LOGISTIQUE
2010
Objectif :
Valorisation en éthanol
Contexte :
Filière : Biocarburant / Biomasse : Switchgrass
Etats-Unis, zone de 80 Km
• Le coût d’achat de la matière première est important pour l’exploitation d’une raffinerie pour la production d’éthanol à base de switchgrass,
• La logistique des matières premières est un facteur clé du développement.
Modalités d’étude :
• Analyse des coûts par la budgétisation de l’entreprise et le système d’informations géographiques (SIG)
• Prétraitement basé sur un compacteur et une enrubanneuse industrielle – réalisation de balles condensées
• Analyse des coûts de 3 méthodes d’acquisition de 25 millions de gallons (787 284 tonnes) incluant la récolte de grandes balles rondes et carrées traditionnelles et système de stockage et prétraitement par satellite,
• Evaluation des compromis dans les coûts d’exploitation des pertes de matières sèches pendant le stockage et les besoins d’investissement.
Résultats :
• Le système de prétraitement est plus performant que la méthode de récolte en balle traditionnelle le dans
les coûts de livraison de switchgrass.
• Manque de données sur : les coûts de démêlage, broyages non comptabilisés.
• Les différences de densité entre grandes balles rondes, rectangulaires et balles prétraitées peuvent
engendrer des coûts de broyage différents.
• Les économies sur les coûts de récolte et de transport et les pertes de matière sèche pour le système de balles
prétraitées compensent les vastes coûts d'investissement dans l'installation de prétraitement et génèrent une
meilleure rentabilité par rapport aux récoltes en balles rondes traditionnelles.
• Les méthodes SIG et de budgétisation de l’entreprise sont des outils utiles pour
l’évaluation de l'investissement dans l'infrastructure de la chaîne d'approvisionnement en matière première.
Recommandation de l’étude :
Participation de coopératives dans la location d’équipements et de services.
Sources :
Cost evaluation of alternative switchgrass producing, harvesting, storing, and transporting systems and their logistics in the Southeastern USA
99
SYNTHESE RETOURS D’EXPERIENCES RESEAU SUR L’OPTIMISATION
LOGISTIQUE ET AUTRES BIBLIOGRAPHIES
• Récolte :
- Augmentation de la durée de récolte pour diminuer les coûts en matériels et faire
tourner les outils plus longtemps (filière betterave),
- Utilisation de capteurs d’humidité pour adapter la longueur de coupe : en brute :
coupe plus longue, en sec : coupe plus courte.
• Densification :
- La densification est utilisée pour augmenter les distances de transport,
- Des balles plus denses permettent un gain place sur camion 20% par rapport à un
transport classique (Krone),
- Si augmentation de densification des balles, attention de prévoir et mesurer le coût
et le temps de manipulation et dé-densification,
- Avoir en tête pour les machines à granuler au champ la cadence de débit de chantier
plus longues par rapport aux presses classiques,
- Le pressage est de plus en plus réalisé par des entrepreneurs,
• Betterave :
- Les balles d’ensilage de pulpes de betteraves restent disponibles plus longtemps, avec
un poids d’environ1.2 t elles se prêtent bien aux petites zones de stockage et à la zone
de réception de petites quantités : faciles à stocker et à manipuler.
- La densité de pressage est supérieure (env. 1 t/m3 selon la MS) aux silos-boudin ou
tranchées. De plus, la pulpe refroidit plus vite en balles. Le silo-boudin ou tranchée ne
peut être affouragé qu’après 6 semaines tandis que les balles peuvent être ouvertes
après 2 semaines déjà.
=> Processus coûteux mais ne subissant presque aucune perte.
- Les granulés facilitent le stockage et le transport. Ils sont disponibles tout au long de
l’année selon les besoins des utilisateurs.
• Pilotage numérique :
- Listage de parcelle par logiciel pour optimiser les chantiers en traçant chaque balle
par GPS.
100
FICHE 1 BIS : RECOLTE – DENSIFICATION – TRI –
CONDITIONNEMENT – PILOTAGE
Sources d’information : équipementiers
Septembre 2016
Étude réalisée pour le compte de l’ADEME et FranceAgriMer
Pilotée par Services Coop de France
Coordination technique : Chambre d’agriculture des Hauts-de-France
101
Crédit photo site web Claas
CLAAS FIELD ROUTE OPTIMIZER (Données constructeur)
Sources : CLAAS Optimiseur d’itinéraire (Agritechnica 2015
Contexte Filière : Combustion, Méthanisation, Chimie verte, Matériaux Biosourcés Biomasse : Miscanthus
Objectifs • Système de calcul d’itinéraire optimal pour la géométrie spécifique du champ, • Optimisation du trafic et prévision du temps nécessaire, • Comparaison en temps réel entre le prévisionnel et la réalité – proposition de
mesures d’amélioration si besoin.
Moyenne de gain de travail annoncé : 6%
Crédit photo site Colin énergie
Adaptation pour attelage d’une benne de semi -remorque.
PONT ARRIERE D’ENSILEUSE A MAÏS MODIFIE
(Données agriculteur)
Sources :
FDSEA Bioénergie
Contexte Filière : Divers Biomasse : Divers France : récolte de Miscanthus cultivés en Hauts-de-France et région limitrophes
Avant
Bennes agricoles 40 m3
3 chauffeurs
3 tracteurs
Débit : 2 à 2,5 ha/h
Après
2 remorques de semi 90 m3
1 chauffeur
1 tracteur routier
Débit : 3 ha/h
Réduction coûts main d’œuvre et transport (2,5 fois moins de Kms) Densité Miscanthus ensilé : 120 – 130 Kg/ m3 > Surcoût lors de long transport
102
VALBIOM : VALORISATION POTENTIELLE DE LA MENUE PAILLE EN BELGIQUE.
Sources : Valbiom. Valorisation potentielle de la menue paille en Belgique
La trémie et le caisson de récupération des entreprises
Thiérart (crédit : Antoine Oudet)
Trémie et le caisson de récupération : menue paille déversée en bord de champ une fois le caisson rempli.
Le coût de l’équipement est compris entre 27 000 et 33 000 €. Le système
nécessite un surplus de puissance (10-15 kW).
Le Turbo-Paille de la société Thiévin, renvoyant les menues
pailles sur l'andain (crédit: www.thievin.fr)
Turbo-Paille : menue paille projetée sur andain, dans une remorque ou
vers un diffuseur. Coût : 8000 à 10 000 €.
La moissonneuse est équipée d’un dispositif permettant d’amener la
menue paille sur l’andain. Cet équipement n’affecte pas la
vitesse de chantier.
Le système de récupération d'Agri-Structures (crédit :
www.agristructures.fr)
Système de récupération pour transport en vrac.
103
Crédit photo site web Claas
• Bec cueilleur spécifique à la récolte
des saules, • Adaptation de l’ensileuse : montage
du groupe hydraulique pour l’entrainement des organes du cueilleur.
ENSILEUSE A FOURRAGE CLAAS JAGUAR 870 EQUIPE D’UN CUEILLEUR HS-2
(Données Expérimentales - Constructeur)
Sources :
CLAAS
Contexte Filière : Combustion, Chimie Verte / Biomasse : Saule Belgique : Saule de 3 ans d’âge et de 10 cm de diamètre (12 cm max), non recepés, production plaquettes de bois à 17 mm, parcelle d’1 ha, en première récolte.
Retour d’expériences : A utiliser sur parcelles propres (ex : exemptes de clématite pour éviter les bourrages)
Production horaire : 4-5 Km/h Prix annoncé du cueilleur : 60 000 € Prix adaptation hydraulique : 70 000 € Portance terrain Pneumatique forestier + résistant
104
Abatteuse-façonneuse Neuhson 20002
Abatteuse-façonneuse Neuhson 20002 Productivité moyenne 40 tiges abattues / façonnées /heure (13,10 $/m³)
RECOLTE DE BIOMASSE INTEGREE - A L’ECLAIRCIE COMMERCIALE
(Données Expérimentales)
Sources :
Out aouais
Outaouais
Contexte Filière : Combustion, Granulés Biomasse : Feuillus Canada (Outaouais) : Forêt de feuillus (Feuillus de 30 – 70 ans / tiges petites à moyennes dimensions – cimes peu développées)
Nombre de produits limités pour soutenir la productivité des équipements et simplifier la logistique (produits de sciage conventionnel, billons et billes pour granulés)
Le porteur Rotobec F-2000 pendant le chargement de branches.
Porteur Rotobec F-2000 : • Faible capacité de charge • Coût de débardage des branches : 7,83 $/m3 pour
un coût final de 15,07 $ /T verte (très élevé)
Utilisation des branches peu recommandée (hausse des coûts de débardage + faible valeur du produit)
Coût inférieur à celui pratiqué en forêt résineuse, Coûts de production des produits de sciage et bois granulés en éclaircie commerciale compétitifs (prise en compte bénéfices du traitement de la forêt résiduelle), Baisse du coût si utilisation d’une abatteuse-façonneuse plus robuste. Résultats productivité et coûts dus au début étude : faible capacité de charge du porteur Robotec et coût débardage.
105
Crédit photo site web Bioénergie promotion
• Ramassage en lisière de parcelle, • Chargement en camion à grand volume. • Largeur de ramassage : 8 m,
Stockage intermédiaire si les dates de récoltes et de livraisons ne coïncident pas (nécessite une surface plane pour éviter la perte au sol).
ROPA : NAWARO-MAUS – REPRISE BIOMASSE BROYEE ET STOCKEE AU
SOL
Sources :
ROPA
ROPA France
ROPA Machinenbau
Contexte Filière : Méthanisation, Combustion / Biomasse : Agricole et Forestière (ex : rafles de maïs, menues-pailles, plaquettes forestières).
• Capacité de chargement NawaRo-Maus : 10-15 m3/min, • Evite les salissures des routes et embourbage des camions (ne rentrent pas sur les
parcelles), • Des silos en bord de route servent de tampon – évitent l’arrêt des récolteuses en
l’absence de camions, • Permet de répartir la quantité journalière récoltée sur 24h avec moins de camions
et une meilleure gestion des rotations.
106
Crédit photo site web Krone
Récolteuse mobile fabriquant des granulés au champ.
PREMOS 5000 (Données constructeur)
Sources :
Krone
Contexte Filière : Combustion Fourrage Biomasse : Paille luzerne, foins A l’essai : lancement commercial d’ici 2018
• Diamètre des granulés : 16 mm (évite la taille et découpe de la matière au préalable), • Besoin en énergie de l’alimentation presse : 350-400 chevaux-vapeur, • Pression confection granulés : 2000 bars, • Densité granulés : 600-700 Kg/m3, • Coût de l’entretien : 110 €/jour
Crédit photo site web Krone
Crédit photo site web Krone
• Utilisation mobile ou stationnaire (utilisation possible toute l’année),
• Montage d’une dérouleuse à paille (pour balles cubiques et rondes),
• Pour transport : dérouleuse repliée sur la presse ou retirée.
• Possibilité de tracter la presse à granulés par une ensileuse,
Vigilance : Rendement lors de l’utilisation avec une ensileuse Prix estimé 190 000 à 250 000€
Rendement : 3-5 t/h (3 à 5 fois supérieur aux machines standards stationnaires (1-1.5 t/h)) Capacité de stockage : 5 tonnes – 9000 litres (9 m3) de granulés / h Qualité : granulés de 16 mm (standard : 8 mm) Baisse débits de chantier (ensileuse : 30 à 45 min/ha) Débit non compatible avec débit ensileuse
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Crédit photo site web Khun
• Brins de 20-30 cm de long, • Rotor horizontal, • Régime rotor réduit à 1300 tr/min, • Travail à 5 Km/h de moyenne
(10Km/h max).
BROYEUR FRONTAL KUHN WS320BIO + PRESSE HAUTE DENSITE (Données constructeur)
Sources : Khun
Contexte Filière : Combustion, Méthanisation Biomasse : Miscanthus, Switchgrass
• 1 seul passage (au lieu d’une faucheuse- andaineuse + presse) > simplification du chantier,
• Economie : 10 euros /tonne.
Crédit photo site web Massey Ferguson
MASSEY FERGUSON – PRESSE A BALLES PARALLELEPIPEDIQUE DE PETIT FORMAT
(Données constructeur)
Sources :
Massey Ferguson
Contexte Filière : Matériaux Biosourcés Biomasse : Paille
Conception en ligne centrale (augmentation de la maniabilité et efficacité, répartition du poids et baisse du compactage du sol).
• Compression de la récolte sans être retournée, • Facilités : en transport routier, sur les accès compliqués et étroits, et
positionnement du ramasseur optimisé pour le pressage, • Les roues de jauge facilitent le ramassage en terrains irréguliers, • La faible course du piston de la chambre de compression et préformation des plis
augmente les performances, la production du nombre de balles et réduit l’usure des roulements de pistons,
• Canal de compression Optiform : garantie de forme et homogénéité de la balle, • Système automatique de compression : assurance du contrôle de densité.
Taille de la presse en fonction du chantier et de l’utilisation des balles Densité des balles Tarif 2014-2015 : 30 020 € + 1310 € pour système contrôle densité
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Crédit photo du site web Kverneland Capacité optimisée de liage et d’éjection des balles, Balles rondes de diamètre max 1,25 m.
KVERNELAND GROUP : COMBINE PRESSE-ENRUBANNEUSE NON-STOP VICON
FASTBALE (Données constructeur)
Sources :
Fastbale
Contexte Filière : Fourrage, Combustion Biomasse : Divers
• Fonctionnement « sans arrêt » : pressage non stop + enfilmage, • Gain productivité : + 50% max, • Polyvalence :
- utilisation pour tout type de produits verts ou secs - utilisation en presse simple ou en combiné presse- enrubanneuse.
Crédit photo site web Massey Ferguson Remplacement du liage par de la ficelle ou du filet par du plastique, Etirage du film plus élevé.
MCHALE : PRESSE ENRUBANNEUSE AVEC SYSTEME DE LIAGE PAR FILM PLASTIQUE
MCHALE FUSION 3 PLUS
Sources :
McHALE
Contexte Filière : Fourrage/ Biomasse : Fourrage
Balles plus denses, Opérations de manutention facilitées, Qualité : - Démarrage plus rapide de la fermentation,
- Meilleure qualité de fourrage
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KUHN SW 4014 AUTOLOAD™ ON SQUARE AND ROUND BALERS
(Données constructeur)
Sources :
KUHN
Contexte Filière : Fourrage Biomasse : Divers
- Enrubannage automatique de balles carrées et rondes.
Améliore le flux et le rendement de la chaîne de récolte.
Crédit photo site web Massey Ferguson
PÉRARD : VALORISATION DES MENUES PAILLES VMP PÉRARD
Sources :
PÉRARD
Contexte Filière : Matériaux Biosourcés, Méthanisation, Combustion Biomasse : Paille
• Récupération des menues paille par aspiration,
• Compression en botte cylindrique (densité x20),
• Transport : connexion au convoyeur de la moissonneuse et replier en deux,
• Coût estimé : 60 000€.
• Système autonome en énergie (moteur thermique intégré),
• Bottes cylindriques filmées (plastique) : poids de la balle : 500 à 600 Kg / 600 mm de diamètre / 2,2 m de long,
• Récolte 1-2 t/ha,
• Test été 2015 / Commercialisation estimé en été 2016.
Adaptation facile aux différentes moissonneuses – batteuses récentes, Récolte et conditionnement automatisés. Coût du plastique et manutention
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Crédit photo site web agritechnica
CLAAS Multi Crop Cracker MCC MAX (Données constructeur)
Sources :
CLAAS
Contexte Filière : Méthanisation Biomasse : Maïs
• Anneaux de coupe et de friction pour l’ensilage de maïs, • Augmentation de l’intensité du traitement et du défibrage des tiges et des feuilles, • Non dépendant de la longueur de coupe du maïs.
La manipulation des fibres augmente le rendement énergétique pour les producteurs de biogaz Consommation d’énergie
Exemple - Optimisation assistée
Crédit photo site web agritechnica
JOHN DEERE : ACTIVE YIELD Données constructeur)
Sources :
John Deere
Contexte Filière : Matériaux Biosourcés, Méthanisation, Combustion Biomasse : Divers
• Extension du système de dosage par un système d'étalonnage de rendement actif, • Mesure de la force des grains au cours du remplissage, • Comparaison des données entre les valeurs calibrées et celles du capteur de
rendement – prise en compte des valeurs du capteur d’humidité, • Inexactitude + ou - 3%.
Évite l’étalonnage à chaque situation de la récolte par des opérateurs qualifiés plusieurs fois par jour – donc évite la perturbation de la chaine de récolte, Compense l’imprécision croissante des lectures sur plusieurs campagnes de récolte (usure...).
111
Crédit photo site web agritechnica
JOHN DEERE ACTIVE FILL CONTROL SYNC (Données constructeur)
Sources :
John Deere
Contexte Filière : Matériaux Biosourcés, Méthanisation, Combustion Biomasse : Divers
• Le système utilise les données GPS du récolteur et tracteur, • Suivi du contour de la remorque et remplissage, • Commande du tracteur de manière autonome, • Positionnement de la goulotte et remplissage automatique.
Evite la perte de récolte
SIMULATION TECHNOLOGY FOR OPTIMISING HARVESTING BIOMASS (Données constructeur)
Sources :
Simulation technology
Contexte Filière : Divers Biomasse : Maïs
• Technologie de simulation pour les flux de matériaux et procédés de coupe, • Objectif : accroître l’efficacité des machines agricoles.
Permet de réduire le temps de développement des équipements par la simulation et réduction des coûts, La simulation peut être spécifiquement optimisée pour différentes centrales d’énergie.
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EXEMPLE - OPTIMISATION EQUIPEMENTS AUTRES FILIERES
Crédit photo du site web Kverneland Modification de LU Walther GmbH Wyssachen Barley Harvest
MOISSONEUSE BATTEUSE DEUTZ FAHR M35.75
(Données constructeur)
Sources :
Deutz Fahr
Contexte Filière : Céréales Biomasse : Orge Suisse, Rohrbachgraben
Crédit photo site web Deutz Fahr
Récolte en terrain accidenté jusqu’à 45% de pente
Crédit photo site web Claas
CLAAS : BARRE DE COUPE VARIO (Données constructeur)
Sources :
CLAAS
Contexte Filière : Céréales Biomasse : Céréales
Transformation de la coupe entre céréales et colza : 1 minute sans outils. Adaptation de la longueur du tablier du poste de conduite suivant les cultures. Gain de temps du réglage des coupes entre les cultures, Intérêt pour la mutualisation de matériels, Automatisation de la mise en position transport.
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Crédit photo site web Claas
CLAAS : CONTROLE DE FLUX DE RECOLTE AUTOMATIQUE DE MOISSONNEUSE-
BATTEUSE (Données constructeur)
Sources :
CLAAS
Contexte Filière : Céréales Biomasse : Céréales
• Système d’alerte et de contrôle par lecture de capteurs (épaisseur tapis récolte, vitesse rotor…) avec les capacités maximales de l’équipement,
• Si dépassement des paramètres, alerte et adaptation de la vitesse automatique ou arrêt instantané.
Permet une conduite optimum selon les performances de l’équipement sans risques de blocages (augmentation de l’utilisation de la machine) Baisse des risques d’arrêt et de réparation
Crédit photo site web France agricole
MOISSONNEUSES-BATTEUSES SANS PILOTE (Données Développeur)
Sources :
RUSSIE
Contexte Filière : Céréales Biomasse : Céréales
Développement au Tatarstan en Russie par la Holding agricole Agropolis, Utilisation d’un modèle passif de vision par ordinateur – transmission des informations de pilotage par lecture de caméras.
Estimation du coût : 15-20% + cher que les machines traditionnelles pilotées par l’homme
114
FICHE 2 : REGROUPEMENT – TRANSPORT - MANUTENTION
Septembre 2016
Étude réalisée pour le compte de l’ADEME et FranceAgriMer
Pilotée par Services Coop de France
Coordination technique : Chambre d’agriculture des Hauts-de-France
115
LES ECONOMIES POTENTIELLES ET LA REPARTITION DES COUTS POUR LE TRANSPORT DU COMBUSTIBLE FORESTIER
Disponible en ligne le 22 avril 2015
Objectif :
Analyse d’alternatives de transport pour réduire les coûts logistiques (moyen de transport, période de livraison, mutualisation des moyens)
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : Bois
Modalités d’étude :
• En Suède avec 200.000 transports enregistrés d'environ 6,1 millions de tonnes de biomasse forestière
• Optimisation basée sur la programmation linéaire (simulation) permettant l’aide à la décision
Résultats :
• Planification de la récolte et des opérations de déchiquetage :
Economie potentielle globale 22,18% (19M$ US)
5,46% Optimisation des moyens de transport au sein de chaque type de produit
3,40% Adaptation de la période de livraison
6,81% Mutualisation interne du transport de différents types de produits
5,99% Collaboration avec d’autres sites d’exploitation
• Des méthodes de répartition des coûts ont été testées : des économies sont à faire sur les concepts
coopératifs.
• Les facteurs de contrôle et d’affectation de l'approvisionnement comprennent le prix des autres
sources d'énergie pour faire fonctionner les sites d’exploitation. Il est non rentable de prendre les
combustibles forestiers dans les endroits les plus inaccessibles et éloignés de l'industrie.
Recommandation de l’étude :
• Flexibilité dont dispose le client pour changer ou remplacer l’assortiment ?
• Quelles sont les possibilités pour retarder et avoir le transport plus tôt d’un domaine ?
• Comment les plans de collaboration peuvent être organisés ?
• Comment les coûts globaux sont partagés entre les entreprises participantes ?
Sources :
Potential savings and cost allocations for forest fuel transportation in Sweden: A country-wide study
116
ANALYSE DES COUTS POUR LES GROS VOLUMES ET A LONG TERME DU TRANSPORT DE MATIERES PREMIERES DE BIOMASSE DENSIFIEE
Disponible en ligne le 03 janvier 2013
Objectif :
Analyse d’alternatives de transport pour réduire les coûts logistiques (moyen de transport, période de livraison, mutualisation des moyens)
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : céréales, bois
Modalités d’étude :
Différents modes de transport sont été comparés selon les infrastructures de transport présentes aux USA
Résultats :
Pour biomasse densifiée Transport moins cher
Transport du Midwest au Sud-est (>161Kms) Barge
Si barge pas dispo, train unitaire
Distances > 338 Kms Trains unitaires
Distances courtes Camion
• Les coûts de transport de la biomasse densifiée sont impactés par : la distance de transport, le volume livré, le mode de transport utilisé et la destination de l'expédition…
• Des incitations financières des compagnies ferroviaires pour les gros volumes favorisent des économies d’échelle :
Compagnies ferroviaires Economies de charges de transport
CSXT 3,78 $/t en moins pour train unitaire 65 voitures par rapport
seul envoi de voiture 7,50 $/t en moins pour 90 voitures
BNSF Moyenne de 4,5 $/t en moins
Recommandation de l’étude :
• L'industrie des biocarburants devrait tirer parti des expéditions de barges si disponibles.
• Une stratégie de localisation des bioraffineries pourrait considérablement réduire les coûts de la chaîne d'approvisionnement à l'aide de barges, plutôt que de camions ou par train, pour les envois entrants et sortants.
Sources :
Cost analysis for high-volume and long-haul transportation of densified biomass feedstock
117
SYNTHESE RETOURS D’EXPERIENCES RESEAU SUR L’OPTIMISATION
LOGISTIQUE ET AUTRES BIBLIOGRAPHIES
Distances approvisionnement :
Filière méthanisation :
- 5 à 15 km pour l’approvisionnement en déjections animales (30 km pour les plus gros
sites)
- Plus la matière est sèche et le pouvoir méthanogène fort, plus la distance peut
s’allonger
- Les belges font entre 50 et 300 Km par manque de matière
Filière matériaux biosourcés : objectif => créer des unités de production pour assurer un
approvisionnement dans un rayon n’excédant pas 50 km,
Filière Betteravière : 35 Km (du silo à la sucrerie)
Filière bois – en briquette : jusque 150 Km
Transports
Filière betteravière :
- Des sociétés de transport, généralement locales et de petites tailles dédient de façon
exclusive la flotte concernée à la campagne betteravière,
- Utilisation de camions 5 essieux. Ceux-ci ont des dimensions similaires aux transports de
containers ACTS (longueur 11.5 m/largeur 2.55 m/hauteur 4 m). Ces camions basculants ou à
fond mouvant ont une capacité de 25 – 27 t (poids total env. 40 t)
- Un partenariat est en cours avec des constructeurs de camions pour trouver une solution
d’allègement (volume - poids à vide - portes grillagées…),
- La filière met en place des actions pour limiter le nombre de camions sur les routes en
cherchant à optimiser la matière transportée : techniques de chargement, augmentation de
la richesse en sucre, maitrise de la tare terre.
Filière méthanisation : échange de matières entrant / sortant (digestat) pour éviter les trajets à vide
Filière bois : optimisation du produit à transporter selon son usage (billons, avivés, plaquettes…)
Filière matériaux biosourcés : rapprochements avec les industriels de la papeterie
Toutes filières :
- Un projet collectif baisse le coût de transport par centralisation,
- Mutualisation du transport,
- Technologies numériques d’acquisition et traitement de données (temps réel, données
spatialisées …),
- Utilisation de différents transports au cours d’un même déplacement de marchandises
(camion, train, fluvial...).
118
FICHE 3 : SECHAGE – STOCKAGE
Septembre 2016
Étude réalisée pour le compte de l’ADEME et FranceAgriMer
Pilotée par Services Coop de France
Coordination technique : Chambre d’agriculture des Hauts-de-France
119
Mécanismes d’impact sur le comportement des biocombustibles ligneux stockés
Disponible en ligne le 10 février 2016
Objectif :
Comprendre l’influence du stockage sur la qualité de la biomasse
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : Bois
Canada
Résultats :
• L’optimisation de la logistique de la chaîne d'approvisionnement est fortement dépendante : - du type de forêt, - des pratiques régionales et locales de récolte, - - de l'emplacement, la taille et la conception des installations de stockage disponibles.
• Le temps de stockage, les conditions climatiques, la composition des espèces, et
la forme de la biomasse, ainsi que la géométrie et la structure du stockage pile influencent la modification des caractéristiques de la biomasse sur le stockage.
La conception optimum du stockage peut :
- Limiter les pertes de matières premières, - Réduire l'humidité, - Réduire les pertes économiques et d'efficacité dans toute la chaîne d'approvisionnement.
Sources :
A review of mechanisms responsible for changes to stored woody biomass fuels
120
SYSTEMES DE STOCKAGE ALTERNATIFS DE CANNE DE PROVENCE ET CARACTERISATION DE LA BIOMASSE STOCKEE
Disponible en ligne le 29 mai 2015
Objectif :
Etudier les différents systèmes de stockage, leurs effets sur les pertes d'énergie et la qualité des carburants.
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : Canne de Provence
Italie : stockage 1 mois juin à juillet
Modalités de l’étude :
Essai de stockage en plein air et stockage fermé avec ventilation.
Résultats :
• La méthode de stockage a :
Une influence significative sur la conservation du produit,
Des effets marqués sur le potentiel énergétique.
• La cellulose est le composant polymère qui a le plus subi d’altération pendant le stockage avec une réduction significative, en fonction du système utilisé, du potentiel bio-énergétique de la production de bioéthanol et de biogaz.
• Les pertes de matière sèche de la biomasse peuvent être partiellement contrôlées par le système de conservation utilisé dans la phase post-récolte. En effet, la ventilation et les facteurs climatiques ont respectivement influencé le stockage dans la performance de la biomasse.
• Le système de stockage peut considérablement influencer le rendement énergétique en combustion sans changer les paramètres importants de la qualité des carburants tels que la valeur calorifique et la teneur en cendres.
• Les tests ont démontré l'efficacité du système de stockage avec ventilation qui en réduisant la teneur en humidité et les pertes de matières sèches, préserve la lignine et la cellulose.
• Le stockage à l'air libre obtient les moins bonnes performances.
Recommandation de l’étude :
Il est nécessaire d’approfondir ces résultats sur le volet économique au travers de futures études.
Sources :
Alternative storage systems of Arundo donax L. and characterization of the stored biomass
121
EFFET DES PERTES DE STOCKAGE EN PLEIN AIR SUR LA GESTION DES STOCKS DE MATIERES PREMIERES ET LE COUT A L’ENTREE USINE
Disponible en ligne le 26 septembre 2014
Objectif :
Comment les pertes au stockage impactent les coûts à la porte de l’usine de conversion en éthanol et la gestion des stocks de matières premières sur une année.
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : Switchgrass
USA
Modalités de l’étude :
Modélisation mathématique sur du switchgrass en grandes balles rondes et rectangulaires
Résultats :
• Les pertes de matière sèche diminuent avec le temps de stockage et la distance entre le site de production de switchgrass et l’usine de conversion.
• L‘usine peut optimiser la charge d'alimentation, la gestion des stocks et la livraison : coordination du calendrier, localisation des récoltes de switchgrass avec le stockage et livraison.
• Le stockage du switchgrass en grandes balles rectangulaires est le système le moins coûteux, même si les pertes au stockage sont les plus élevées (compensées par la réduction des coûts de récolte, de stockage et de transport).
• Coût de balles rectangulaires rendues : 72 € /t MS
Recommandation de l’étude :
Le schéma optimal de planification de la récolte suggère que l’usine de conversion coordonne le moment et le lieu de la récolte avec le stockage et la livraison.
Recherches futures : évaluation de l'impact des pertes de stockage et la qualité des matières premières sur la gestion des stocks en conjonction avec la récolte et la gestion de livraison pour une installation de conversion de Switchgrass.
Sources :
Effect of outdoor storage losses on feedstock inventory management and plant-gate cost for a switchgrass conversion facility in East Tennessee
122
ANALYSE TECHNICO-ECONOMIQUE DE STOCKAGES DECENTRALISES DE TRAITEMENT DE LA BIOMASSE
(Disponible en ligne le 08 juillet 2015
Objectif :
Evaluation technique et économique de trois configurations de stockage.
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : divers
USA
Modalités de l’étude :
Etude de trois configurations de stockage.
Résultats :
• Décentraliser les zones de stockage pour le traitement de la biomasse peut être nécessaire pour atteindre le coût de matière première, quantité et qualité requis pour la bioéconomie,
• Selon la configuration du stockage, les coûts de traitement vont de 30.80 $ /t MS à 62.50 $ /t MS,
• Les stockages standards favorisent la stabilité des matières premières, la densité apparente et la fluidité du traitement,
• La lixiviation ou le traitement chimique de la matière stockée permet d’en améliorer la qualité,
• La charge économique de chaque modèle dépend fortement de la consommation d'énergie de l'équipement de traitement appliqué,
• Les avantages de l'intégration des stockages dans la charge globale de la chaîne d'approvisionnement de la biomasse l'emportent sur les coûts de traitement de dépôt.
Sources :
Techno-economic analysis of decentralized biomass processing depots
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STOCKAGE ANAEROBIE ET STABILITE AEROBIE D’HERBES VIVACES A HAUTE MATIERE SECHE COMME MATIERES PREMIERES DE BIOMASSE
Disponible en ligne le 16 avril 2014
Objectif :
Evaluer le stockage en boudins plastique
Contexte :
Filière : Divers / Biomasse : switchgrass, reed canarygrass
USA
Modalités de l’étude :
3 modalités :
- En anaérobie, en boudins plastique : plus de 220 jours de conservation - En aérobie 2 jours et 7 jours
Switchgrass Reed canarygrass
Taux de MS entrée stockage 459 -566 g/Kg 525 g/Kg
Perte de MS au stockage en ana érobie 27 g/Kg 22 g/Kg
Perte MS exposition aérobie 2j 16 g/Kg 11 g/Kg
Perte MS exposition aérobie 7j 23 g/Kg 19 g/Kg
Résultats :
• L’ensemencement de bactéries fermentaires améliore la stabilité aérobie de la biomasse.
• Les produits de fermentation sont inférieurs à 25 g /kg pour les deux graminées.
• La récupération moyenne de la cellulose et de l'hémicellulose est de 97% de la masse initiale.
Le stockage anaérobique de graminées vivaces matures hachées et inoculées est un système logistique viable en biomasse à haute teneur en matières sèches.
Sources :
Farm-scale anaerobic storage and aerobic stability of high dry matter perennial grasses as biomass feedstocks
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INFLUENCE DE LA TAILLE DES PARTICULES ET DE L'EMBALLAGE SUR LES PERTES DE MATIERES SECHES LORS DU STOCKAGE
Disponible en ligne le 16 avril 2014
Objectif :
Estimer les pertes de matière sèche au stockage pour des balles de switchgrass.
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : switchgrass
USA
Modalités de l’étude :
3 tailles de particules et 2 types d’enveloppes de balle.
Limite de l’étude : la densité n’est pas mesurée à chaque balle ce qui peut expliquer les différences de pertes de MS.
Résultats :
• Les pertes de MS sont différentes selon la taille des particules, la matière d'emballage, et la période de stockage :
• Les balles stockées avec des brins courts diminuent les pertes de MS au stockage,
• Les balles enveloppées avec un film plastique complet provoquent moins de perte en MS que les balles liées avec filet,
• Les pertes de MS balles prétraitées augmentent de façon linéaire avec nombre de jours de stockage.
Recommandations de l’étude :
Etudier d'autres caractéristiques de la matière première : sucre, cendres, teneur en lignine pour l'évaluation des systèmes logistiques possibles
Sources :
Influence of particle size and packaging on storage dry matter losses for switchgrass
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EFFET DE L'ENSILAGE ET DU FRACTIONNEMENT SUR L'APTITUDE EN
COMBUSTION DE TROIS ESPECES DE PRAIRIES
Disponible en ligne le 13 juin 2012
Objectif :
Effets de l'ensilage et le fractionnement sur la composition chimique de trois espèces des prairies tempérées communes récoltées à différents stades de maturité et la pertinence de l'herbage de ces espèces pour la combustion thermique
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : ivraie, dactylis, trèfle rouge
Irlande
Modalités de l’étude :
Etude à différentes dates successives de récolte
Résultats :
• Le fractionnement (presse à jus) améliore l'aptitude à la combustion par rapport au matériau de base : réduction substantielle de la concentration de composés tels que les cendres, N, Cl et K,
• L’ensilage permet de prolonger la conservation et donc la disponibilité sur l’année des fourrages pour le processus industriel,
• L'élimination de la fraction liquide des fourrages augmente la concentration en MS et contribuerait à réduire les frais de séchage,
• La récolte tardive de l’herbe améliore la qualité de combustion (quantité en N et cendre inférieures).
Sources :
The effect of ensiling and fractionation on the suitability for combustion of three common grassland species at sequential harvest dates
126
CHANGEMENTS DE QUALITE DES PLAQUETTES DE SAULE EN SILO PREMIERES DANS LES PILES DE COPEAUX DE SAULES
Disponible en ligne le 16 avril 2014
Objectif :
Réalisation de piles de copeaux de bois et étude de la variation qualitative au cours du temps
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : saules
USA
Modalités de l’étude :
Étude de stockage en VRAC de copeaux de saules suite à leur récolte en hiver à l'échelle commerciale
• 6 piles de 10 à 26 tonnes,
• Stockage pendant plusieurs mois,
• Suivi de l’humidité, taux de cendres et énergie obtenue.
Résultats :
• Le taux d’humidité baisse d’une manière générale pendant le stockage avec une grande variabilité (départ : 42-47% / fin : 37 – 60%) en fonction des conditions de stockage.
• La teneur moyenne en cendres a augmenté de 1 à 2 % (fraction massique) entre la récolte, le rechargement et la livraison à l'emplacement d'essai, mais il est devenu plus variable au cours du stockage.
• Durant le stockage, le Pouvoir Calorifique Supérieur est resté stable au cours des 6 mois entre 18.6 et 19 MJ/Kg et le Pouvoir Calorifique Inférieur a diminué entre 8.6 et 11.7 MJ/Kg (reflet des changements de la teneur en humidité).
• Plus les piles sont manipulées et conservées dans le temps plus les propriétés de la biomasse sont variables.
Recommandation de l’étude :
• Etendre la période de stockage et atténuer les effets négatifs sur la qualité en améliorant les méthodes de stockage et en mélangeant différents types de copeaux ou en utilisant des prétraitements de stabilisation.
• Le stockage non protégé est usuellement recommandé jusqu'à deux mois. Si les technologies d'évaluation de la qualité de stockage sont appliquées, la durée de vie utile des stockages en copeaux pourrait être étendue.
Sources :
Changes in feedstock quality in willow chip piles created in winter from a commercial scale harvest
127
SYNTHESE RETOURS D’EXPERIENCES RESEAU SUR L’OPTIMISATION
LOGISTIQUE ET AUTRES BIBLIOGRAPHIES
Filière Betteravière :
• L’ensilage mixte de la pulpe pressée avec une autre matière diminue la formation de jus
d’ensilage et minimise les pertes.
• Les granulés facilitent le stockage et le transport pour rendre la biomasse disponible tout au
long de l’année, selon les besoins des utilisateurs.
• Le stockage en boudin diminue des pertes d’énergie et de matière sèche grâce à une
étanchéité immédiate et un tassement homogène, également diminution des post
fermentations par une plus petite surface de reprise, flexibilité relative au lieu de stockage.
• Stockage longue durée grâce à essai agronomique / enregistrement, aménagement et
entretien des emplacements de silo.
Autres retours :
• Attention aux contraintes de livraison : nombre de camions pouvant avoir accès en
simultané au site de stockage à prévoir,
• Favoriser la massification par l’intermédiaire de plateformes de stockage qui pourront
baisser les coûts de stockage (investissement groupé) et de transport.
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FICHE 4 : PRETRAITEMENT – DE-DENSIFICATION – TRI –
MISE A DISPOSITION DU CLIENT – CONDITIONNEMENT -
CONTRACTUALISATION
Septembre 2016
Étude réalisée pour le compte de l’ADEME et FranceAgriMer
Pilotée par Services Coop de France
Coordination technique : Chambre d’agriculture des Hauts-de-France
129
TECHNOLOGIES DE PRETRAITEMENT ET EFFET SUR LA LOGISTIQUE INTERNATIONALE DE LA CHAINE D’APPROVISIONNEMENT EN ENERGIE.
EVALUATION TECHNICO-ECONOMIQUE DE LA TORREFACTION, PYROLYSE ET PELLETISATION
reçu le 26 Septembre 2006
Objectif :
Analyse technico-économique et technologie de prétraitements (torréfaction pyrolyse, granulation) et leurs impacts respectifs
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : Eucalyptus
Production en Amérique Latine et importée par les Pays-Bas
Modalités de l’étude :
Dans cette étude : période de récolte considérée de 8 mois.
Résultats :
(Fischer Tropsch: procédé de conversion en hydrocarbure par catalyse de monoxyde de carbone et d’hydrogène)
• Une période de récolte plus courte provoque la hausse des coûts de production de la biomasse • Torréfaction : efficacité du processus élevé (94%), • Production de carburant à partir de torréfaction et pelletisation et pellets classiques comparable à un
carburant fossile. • Impacts des produits traités sur la performance de puissance et les technologies de conversion de syngas
ce qui peut avoir un impact significatif sur les coûts.
Biomasse
Torréfiée + Pelletisée Pelletisée Huile de pyrolyse
Essence Gazole
Contenu énergétique aussi élevé que 20,4 à 22,7 GJ / tonne
Besoin en énergie livraison Amérique Latine vers port Rotterdam
0,05G J/GJ 0,12
GJ/GJ 0,08 GJ/GJ
Coûts de livraison 74€/t (3,3€/GJ)
Production électricité d'une usine de co-combustion existante
4,4 €cent/ KWh
Coûts combustible Fischer Tropsch 6 € / GJ PCS 7 € / GJ 9,5 € / GJ
PCS 3 à 7€/GJ
PCS 2 à 7€/GJ
PCS
Recommandation de l’étude :
Pour réduire les coûts, les technologies de torréfaction et pyrolyse pourront être optimisées.
Source :
Pre-treatment technologies, and their effect on international bioenergy supply chain logistics. Techno-economic evaluation of torrefaction, fast pyrolysis and pelletisation
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IMPLICATIONS DU PRETRAITEMENT DE LA BIOMASSE SUR LE COUT ET LES EMISSIONS DE CARBONE
Objectif :
Etudier l’impact de la collecte des matières premières et le prétraitement par torréfaction sur l'efficacité d'un système de co-combustion de la biomasse
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : Paille de riz et Pennisetum Taiwan
Modalités de l’étude :
2 itinéraires étudiés (centralisé et décentralisé) ainsi que deux biomasses (paille de riz et Pennisetum).
Résultats :
Le transport des matières premières de la source aux stations de prétraitement et de co-combustion contribue le plus aux coûts logistiques pour la paille de riz et le Pennisetum indépendamment de l’utilisation de la torréfaction
Chemins
plus court
Itinéraire centralisé (transport de la biomasse au centre
énergétique pour stockage temporaire et torréfaction si appliquée) - puis à la centrale
électrique
Itinéraire du centre énergie à
la centrale électrique
Itinéraire décentralisé (de la source de la
biomasse directement à la centrale électrique
Paille de riz 4,2 à 22,7Km 24,5 Km
12,7 à 38 Km
Pennisetum 4,2 à 20 Km 12,2 à 38,2 Km
• En itinéraire centralisé : l’emplacements des installations de torréfaction influence les coûts d'exploitation et de transport et non pas la planification des voies de transport.
• En itinéraire décentralisé : le coût de transport est moins coûteux (pour les deux biomasses) .
• Le coût de fonctionnement des camions et tracteurs a le plus contribué au coût des opérations car l’achat de la matière première varie de façon saisonnière. Aussi, les frais de transport sont beaucoup plus élevés que la collecte sur le terrain.
Paille de Riz Pennisetum
Coûts d'atténuation émission carbone 77 $/t 63,8 $/t
• La méthodologie proposée pourrait aider à optimiser la chaîne d'approvisionnement en biomasse.
Recommandation de l’étude :
• Réaliser d’autres démonstrations de torréfaction à différentes échelles pour se doter de références techniques et économiques.
Sources :
Implications of biomass pretreatment to cost and carbon emissions: Case study of rice straw and Pennisetum in Taiwan
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Densité des balles de La Baldingère faux-roseau – Récolte de printemps
disponible en ligne le 15 février 2013
Objectif :
Identifier les types de presses pour faire des balles denses - Explorer les facteurs qui influencent la densité des balles rondes sur la matière sèche .
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : Baldingère faux roseau
Finlande du Nord (printemps 2007)
Modalités de l’étude :
Des presses en balles carrées et balles rondes ont été étudiées en comparaison à des presses classiques.
Résultats :
• Les charges de transport (poids) des balles carrées sont 30-60% plus lourdes que les balles rondes,
• Les presses haute densité avec chambre pré-compression produisent une balle plus dense et de meilleure forme,
• Les presses à balle ronde à chambre variable produisent une balle 10% plus dense que des presses en chambre fixe (classique).
• Le facteur le plus important pour optimiser la densité des balles est le réglage de la pression et de l’ouverture de la chambre de compression.
Les presses à balles rondes en chambre variable proposent une homogénéité de compression indépendante des vitesses de conduite et taille des andains.
De manière générale, les densités des balles qu’elles soient rondes ou carrées varient de façon importante en fonction de la presse utilisée.
Recommandation de l’étude :
• Transport dans des camions de grands volumes et charge maximale (en Finlande 150 m3) avec une distance de 50 à 90 km maximum entre le champ et la centrale électrique,
• Informer les conducteurs pour le chargement optimal du camion,
• Etudier la fabrication de briquettes au champ ou après récolte.
Sources :
Bale density of reed canary grass spring harvest
132
INVESTIGATION DES VARIABLES DU PROCESS DANS LA DENSIFICATION
Publié le 24 juin 2014
Objectif :
Comparaison de méthodes de densification de tiges de maïs
Contexte :
Filière : Combustion / Biomasse : Tiges de maïs
USA Iowa
Modalités de l’étude :
Etude de différentes variables : compression, humidité, taille particules… pour production briquettes.
Résultats :
• Pour produire des briquettes de qualité, les meilleurs résultats ont été obtenus avec des particules de taille non réduite et une pression compression faible (pression 14MPa pour maximiser compression)
• On obtient ainsi une densification en vrac sec de 190 Kg/m3 sec à 210Kg/m3 avec vrac humide.
La compression sous forme de briquette est en compétition avec la densité de la matière sous balles,
Les briquettes se transportent en remorque à fond mobile de 18 à 19,5t (en comparaison : 18 à 20t en grosses balles carrées).
La compression doit être réalisée au champ pour optimiser les coûts
Recommandation de l’étude :
Evaluer les pressions de compression et les besoins énergétiques totaux pour une mise en œuvre commerciale,
Si l’humidité de la culture > 25%, il faudra trouver des méthodes de densification alternatives.
Sources :
Investigation of Process Variables in the Densification of Corn Stover Briquettes
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CONTRATS BIOMASSE SPATIALEMENT ET TEMPORELLEMENT OPTIMUMS POUR LES BIORAFFINERIES
Disponible en ligne le 4 décembre 2013
Objectif :
Evaluation de la composition optimale en biomasse annuelle
Contexte :
Filière : Divers / Biomasse : Divers
Cas d’étude : bioéthanol aux USA
Modalités de l’étude :
Utilisation d’un modèle d’optimisation construit pour minimiser les coûts (de récolte, de transport, de stockage, de saisonnalité et dus aux impacts environnementaux).
Le modèle a été soumis à diverses contraintes : disponibilité des terres, disponibilité des matières premières, capacité de traitement, termes de contrat, pertes de stockage.
Résultats :
• Les cultures à haut rendement énergétique :
- Elles occupent une place importante (70 à 80%) dans le mélange de matières premières malgré des coûts de production plus élevés qu’une culture conventionnelle.
- Le coût de la biomasse varie de 0,16 à 0,20 $ /L de biocarburant.
- Elles sont de préférence cultivées dans les champs près de la bioraffinerie.
• La diversité des charges implique de trouver un compromis entre les coûts des matériaux, du transport, du stockage et des contrats longue durée avec les producteurs de cultures énergétiques.
• Les résidus agricoles à faible rendement servent principalement de cultures tampons pour combler le déficit des besoins en biomasse.
• Les résultats du modèle estiment une économie pour les cultures énergétiques (de 2 à 4 $/t dans un rayon 16 km) et pour les résidus agricoles (de 5 à 17 $/t dans un rayon de 16-20 km ).
Recommandation de l’étude :
Les cultures énergétiques seront à privilégier à l’avenir, soutien politique essentiel pour le succès des biocarburants.
Sources :
Spatially and temporally optimal biomass procurement contracting for biorefineries
134
SYNTHESE RETOURS D’EXPERIENCES RESEAU SUR L’OPTIMISATION
LOGISTIQUE ET AUTRES BIBLIOGRAPHIES
Contrats d’approvisionnement :
Les durées de contrat sont très variables,
Il est fréquent qu’il n’y ait pas de contrat d’établi au préalable (contrat moral,
confiance),
Les contrats peuvent avoir une durée de 5 ans, et pour des projets territoriaux (non
soumis à loi du marché ) ils peuvent aller jusqu’à 15 ans.
Filière betteravière : Les contrats sont établis pour une durée de 5 ans ou de façon annuelle : les
transporteurs souscrivent un contrat pour la campagne et sont ainsi assurés de travailler pendant toute
cette période.
Filières cultures dédiées : en Miscanthus les contrats avec les producteurs atteignent la durée de vie
de la plante : 10 à 15 ans. Un contrat spécifique est le plus souvent établis également sur le volet
stockage et transport jusque l’entrée sur site de valorisation (chaufferie ou usine pré traitement
fibres).
Filière bois :
• Contrat de 10 ans établi entre Engie et la filiale du groupe japonais Sumitomo Corporation
(Summit Energy Corporation) au Japon : 1 million de tonnes de granulés de bois /an en transite
(fondé sur les compétences dans le fret maritime, le stockage et le transport terrestre de
biomasse).
• Les contrats pour chaufferie communale peuvent aller jusqu’à une durée de 34 ans.
Autres retours :
• Les contrats devraient comprendre l’ensemble de ces critères de planification : prévision à 3
mois des besoins, prix HT/t, humidité et PCI référence, révision et renégociation prix,
conditions de paiement et responsabilités, pénalités, résiliation (voir page suivante).
• Il est recommandé que le prix de vente de la biomasse stipulé dans les contrats soit adapté au
marché, quelle qu'en soit la durée du contrat.
Prétraitements filière méthanisation :
• le prémixe (hachage de la biomasse dans la trémie) augmente les surfaces de substrat pour
optimiser l’activité des enzymes hydrolytiques.
• l’hygiénisation (traitement thermique) desserre les structures solides par l'intermédiaire des
variations de pression, elle élimine également les agents pathogènes.
Post-traitements filière méthanisation :
En sortie du tank de post-digestion : séparation mécanique du digestat (fraction solide et liquide) pour
isoler la partie solide et optimiser son transport et sa valorisation par granulation ou en compost pour
une future mise sur le marché.
135
Suite Contrats d’approvisionnement :
Pour un bon déroulement du projet et de la mise en place de l’approvisionnement, il est important
d’établir un contrat avec les éléments suivants :
1. volume annuel estimé (ou besoin en énergie entrante)
2. date de démarrage prévue pour l'installation
3. période de fonctionnement dans l'année
4. cadencement mensuel
5. durée du contrat
6. périmètre de la prestation : enlèvement des cendres, etc…
7. taux d'humidité optimale
8. fourchettes d'humidité admises
9. types de produits acceptés/exclus (avec éventuellement proportions)
10. granulométrie moyenne, et fourchettes de tolérances en tailles et taux
11. taux de cendres
12. localisation
13. capacités de stockage en tête de chaudière et sur le site
14. accessibilité au site
15. types de camions admis
16. contraintes de circulation, de déchargement, de présence sur le site
17. mode de mesure des livraisons : préciser les points contrôlés, les modes de contrôle, la vitesse de
transmission de l'information
18. modes de transferts vers le stockage
19. mode de transfert vers le foyer
20. mode de transfert des cendres en sortie
21. modes d'indexation et/ou de révisions de prix
22. modalités d'achat : T, MAP, MWh entrée, MWh sortie, …
23. formule de correspondance humidité/PCI, références de PCI anhydre
24. délais de paiement
25. clauses mutuelles de sauvegarde
26. répercussion des incidents de fonctionnement
27. contraintes de traçabilité
28. contraintes imposées par subventionneurs ou autres
29. prise en compte rigueur climatique
30. cas de « force majeure » et évènements justifiant des écarts de volumes
Source : Ademe. Recommandations préalables à l’établissement d’un contrat. Consulté le 20 juillet
2016, Tiré de http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/contrat-
approvisionnement-combustible-biomasse-2008-recommandations.pdf.
136
FICHE 5 : PILOTAGE
Septembre 2016
Étude réalisée pour le compte de l’ADEME et FranceAgriMer
Pilotée par Services Coop de France
Coordination technique : Chambre d’agriculture des Hauts-de-France
137
PRISE EN COMPTE DU POTENTIEL DE PRODUCTION DE BIOMASSE DANS L'OPTIMISATION DES CHAINES D'APPROVISIONNEMENT EN BIOMASSE
Disponible en ligne le 05 aout 2015
Objectif :
Optimiser la chaine d’approvisionnement en optimisant la logistique amont en fonction du potentiel de la biomasse.
Contexte :
Filière : Méthanisation - Divers /
Biomasse : herbes
Belgique
Modalités de l’étude :
Le modèle utilisé, t-OPTIMASS, est un modèle de programmation linéaire mixte multi-période pour optimiser les décisions stratégiques et tactiques dans toutes sortes de chaînes d'approvisionnement de la biomasse. Il tient compte de la situation géographique, des caractéristiques de fragmentation et de la disponibilité temporelle de la biomasse ainsi que de l'évolution de la biomasse suite aux opérations de manutention.
Il prend en compte la croissance et la régénération de la biomasse pour déterminer la période de récolte idéale.
Résultats :
• Les simulations mettent en évidence que le processus de décision est motivé par les exigences imposées par les caractéristiques de la biomasse à convertir sur le site de méthanisation.
• Le moment de la récolte est défini et les opérations de pré-traitement sont introduites pour que la biomasse soit livrée avec des caractéristiques qui correspondent le mieux aux exigences : des installations de stockage indispensables pour faire face à la disponibilité temporelle de la biomasse et l’alimentation constante nécessaire des digesteurs.
t-OPTIMASS permet entre autres de définir les potentiels de la biomasse, appuyer les décisions politiques, évaluer la faisabilité d'une nouvelle installation.
Il permet d’optimiser les décisions stratégiques et tactiques dans toutes sortes de chaînes d'approvisionnement en biomasse basées sur l'énergie nette maximale sortie.
Il est utilisable pour divers types de biomasse.
Sources :
Considering biomass growth and regeneration in the optimisation of biomass supply chains
138
Concevoir les chaînes d'approvisionnements optimales pour les complexes anaérobies de bio-digestion en coG avec approvisionnement à la ferme
(Disponible en ligne le 02 janvier 2016
Objectif :
Concevoir une chaine d’approvisionnement qui maximise la contribution et minimise la perte de gaz
Contexte :
Filière : Méthanisation / Biomasse : Déchets animaux
Brésil
Modalités de l’étude & résultats :
• Le modèle fait une analyse en 3 couches :
Le positionnement du site de méthanisation donne les emplacements des fermes et les coûts de transport de la biomasse qui en découlent.
Il spécifie la logistique optimale et le système de transport, y compris l'ordre de priorité de ramassage des fermes qui approvisionnent.
Il planifie la collecte optimale de la biomasse de chaque ferme pour minimiser la perte de biogaz.
• Il ordonnance la collecte quotidienne en minimisant les pertes de biogaz :
La collecte dans une ferme donnée est reportée si l'analyse coûts-avantages le recommande.
S’il n’y a pas assez de capacité de camion pour recueillir toute la biomasse disponible dans le réseau, la collecte est séquencée et priorité est donnée aux exploitations agricoles dont les pertes de biogaz sont les plus importantes.
Méthodologie flexible : Modification facile (additions ou soustractions) de la liste des exploitations fournissant des matières premières de la biomasse. Changement des coûts logistiques au fil du temps ou évolution des conditions de collecte pour les fermes individuelles.
Sources :
Designing optimal supply chains for anaerobic bio-digestion/energy generation complexes with distributed small farm feedstock sourcing
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Conception de réseaux régionaux et durables pour la production d'électricité à l'aide d'une approche multi-objectifs PPIM
Disponible en ligne le 23 février 2012
Objectif :
Approche de programmation mathématique appliquée aux chaînes d'approvisionnement qui utilisent localement de la biomasse disponible sur ou à proximité du point d'utilisation, afin de produire de l'électricité ou d'autres bioproduits.
Contexte :
Filière : Gazéification - Biomasse : Divers
Ghana
Modalités de l’étude :
La conception et la planification d'une chaîne d'approvisionnement en biomasse régionale sont formulées comme un MO-PPIM (programme mixte linéaire entier multi objectif), qui tient compte de trois objectifs principaux : économique, critères environnementaux et social.
Modèle mathématique présenté : traitement de la combinaison de flux et choix des proportions optimales de chaque entrée pour la génération d'énergie.
Résultats :
• Le modèle utilisé a permis de prendre en charge les éléments de décision suivants :
- L’emplacement et la capacité des technologies, - La connectivité entre les entités d'approvisionnement, - Les périodes de stockage de la biomasse, - Le transport et l’utilisation de la biomasse.
• Il n'existe pas de modélisation unique et d’approche globale : les stratégies doivent être adaptées en fonction de la matière première, aux unités disponibles de prétraitement et à des fins d'énergie finale.
• La modélisation met en évidence que la centralisation de l'équipement de pré-traitement permet d’optimiser économiquement et contribuer à la faisabilité du projet.
Le modèle peut effectuer des analyses de sensibilité pour fournir des informations sur les paramètres sensibles et leur influence dans la conception du réseau.
Recommandation de l’étude :
• L'approche actuelle peut être améliorée en envisagent d'autres méthodes de pré-traitement avancées, telles que la granulation, la torréfaction ou la pyrolyse.
• Les stratégies de décomposition de la biomasse pour réduire le coût sont à prendre en compte dans les travaux futurs.
Sources :
Design of regional and sustainable bio-based networks for electricity generation using a multi-objective MILP approach
140
ELABORATION DE CRITERES DE BASE DE DONNEES POUR L'EVALUATION DES CHAINES D'APPROVISIONNEMENT EN BIOMASSE POUR LE DEVELOPPEMENT
DE BIORAFFINERIES
Disponible en ligne le 23 novembre 2015
Objectif :
Développer une base de données complète pour optimiser l’approvisionnement de la biomasse et la prise de décision de conversion
Contexte :
Filière : Divers / Biomasse : Divers
Modalités de l’étude :
La base de données couvre l'origine de la biomasse, la logistique, l'adéquation technique et de la politique et d'autres attributs de risque du système.
Résultats :
• Les données qualitatives (taux d’humidité, densité de la matière …) peuvent être privilégiées dans les résultats du modèle par rapport aux données de rendement. Le modèle aide les acteurs à la prise de décision à condition que les données soient mises à jour.
• Le modèle permet de localiser la bioraffinerie en optimisant le choix de la biomasse par rapport à l’utilisation prévue mais nécessite un remplissage de la base en données analytiques important en ce qui concerne la chimie et la technologie de conversion.
Recommandation de l’étude :
Le modèle fonctionne à partir de valeurs numériques mais pas uniquement, la connaissance du marché du produit final (et les exigences éventuelles de rapports sur la durabilité) ainsi que la connaissance du marché local de la source de biomasse sont tout aussi importants.
Il fonctionne si les données sur les coûts sont à jour et exactes. Les hypothèses entrées doivent être posées pour des circonstances données raisonnables.
Sources :
Developing database criteria for the assessment ofbiomass supply chains for biorefinery developmentM.
141
OPTIMISATION ECONOMIQUE D'UNE CHAINE D’APPROVISIONNEMENT DE BIOMASSE LIGNOCELLULOSIQUE
Disponible en ligne le 22 juin 2011
Objectif :
Formulation et résolution de problèmes de programmation mixte linéaire pour la conversion de biomasse agricole en éthanol.
Contexte :
Filière : Biocarburants / Biomasse : Divers
USA
Modalités de l’étude :
Cinq types de résidus agricoles sont étudiés pour une conversion en éthanol.
Les emplacements et capacités des bioraffineries sont déterminés de façon optimale et simultanée suivant l’étape de récolte de la biomasse et sa distribution.
Résultats :
• La méthodologie proposée fournit une évaluation de la distribution spatiale de la biomasse pour les systèmes de conversion de la biomasse lignocellulosique en éthanol.
• L'analyse de sensibilité effectuée fournit l'impact des prix et des réponses sur la robustesse de la chaine d’approvisionnement. Elle prévoit si oui ou non les bioraffineries proposées seront construites ou échoueront financièrement après avoir été construites.
• Avec le paramètre de variabilité actuel estimé du système :
Il y a 21,5% de chance pour que l’industrie ne se développe pas, Si l'industrie se développe, 15% du temps engagé ne serait pas rentable.
Sources :
Economic Optimization of a Lignocellulosic Biomass-to-Ethanol Supply Chain
142
SYNTHESE RETOURS D’EXPERIENCES RESEAU SUR L’OPTIMISATION
LOGISTIQUE ET AUTRES BIBLIOGRAPHIES
Mutualisation :
• La logistique conduite en commun permet d’écraser les charges
Mutualisation en capital partagé,
Si concurrent : accords passés pour intervenir dans le champ le plus près et inversement selon
l’activité.
Récolte :
• Accompagnement personnalisé : conseils sur les réglages à la récolte en fonction des
conditions de récolte (exemple : arracheuses en filière betteravière)
Transport :
• Calcul et validation par les transporteurs du nombre de livraison (allers retours), distances,
temps de manœuvre, temps d’attente pour les chauffeurs
• Gestion de la flotte de camions et localisation de la biomasse :
Système de géolocalisation des bottes par carte SIM,
La tablette Getac F110 : transfert rapide et fiables d'informations associé à un GPS, identifier
et suivre les marchandises et calculer la distance du fret par coordonnées GPS.
• Formation des chauffeurs à l'écoconduite
• Audit et pesées de camion pour ne pas dépasser le poids et consommer davantage d’énergie
pour le transport
• L'enlèvement des betteraves est assuré selon un plan logistique fixé à l’avance par les usines
pour garantir leur approvisionnement continu et homogène en adéquation avec les cadences
d’usines. Le plan d’échelonnement définit avec les planteurs de betteraves le rendez-vous de
ramassage de chacun des silos.
Stockage :
• Raisonner sur la saisonnalité et la capacité de stockage,
• Enregistrement, aménagement et entretien des emplacements de silo.
Qualité :
• Les caractéristiques de la biomasse (humidité, densité) peuvent être enregistrées dans des
logiciels (étiquetage sur balle),
• Une presse équipée de capteur d’humidité classe les balles, le tonnage précis à sortir.
Autres :
Des logiciels (modélisation et aide à la décision) sont en cours de développement permettant la
simulation et l’estimation du meilleur scénario logistique suivant l’ensemble de paramètres : type de
tracteur, consommations…. D’une manière générale, ces logiciels confirment que 50-70% du coût de
la biomasse est dû au cout du transport.
