Des usines de transformation d’éthanol se pointent dans nos paysages. Des éoliennes s’élèvent dans les campagnes. Des projets d’unités de méthanisation se dessinent à l’horizon. Les agriculteurs seraient-ils en train de devenir des producteurs d’énergie?


Le protocole de Kyoto et la réduction des gaz à effet de serre (GES) qui y est associée ainsi que le potentiel d’échange de crédits de carbone sur un éventuel marché canadien ou sur un marché étranger ne sont sûrement pas étrangers à cet engouement pour les énergies vertes. La production agricole serait responsable d’environ 10 % des émissions de GES à l’échelle du Canada. Outre les mesures de réduction des émissions, l’agriculture est appelée à jouer un rôle important dans la production d’énergies renouvelables. Plus encore, selon l’Institut national de recherche agronomique en France (INRA), les énergies issues de l’agriculture occuperont une place de plus en plus importante dans l’économie mondiale. Et les producteurs agricoles sont interpellés de toutes parts.

Certaines technologies servent un double objectif : celui de réduire les émissions de GES tout en générant de l’énergie. C’est le cas, par exemple, de la méthanisation ou de la combustion à des fins de cogénération. Le présent article vous offre un survol des procédés et technologies qui connaissent un engouement croissant et à travers lesquels les producteurs agricoles seront interpellés.

Biocarburants
Il existe différents types de biocarburants : le biodiesel, l’huile végétale carburant et le bioéthanol en sont des exemples.

Le biodiesel, destiné aux moteurs de type diesel, est produit à partir d’huile végétale issue par exemple du canola ou du soya, ou à partir de gras d’origine animale suite à un procédé chimique appelé transestérification. Dans le cas de l’huile végétale (esters méthyliques d’huile végétale – EMHV), le résidu du procédé est le tourteau (de soya ou de canola) qui peut être utilisé par la suite dans l’alimentation animale. L’Europe est beaucoup plus avancée dans la production de biodiesel que les États-Unis. Le gouvernement canadien, quant à lui, a annoncé que le diesel devra, à partir de 2012, inclure un minimum de 2 % de biodiesel.

L’« huile végétale carburant » est utilisée telle quelle, après une décantation et une filtration. Cependant, elle ne peut être utilisée dans tous les types de moteurs (garantie du manufacturier à valider) et doit souvent être réchauffée pour être liquéfiée avant d’entrer dans le moteur. De plus, elle devra rencontrer les normes ASTM (Société américaine pour les essais et les matériaux) pour être autorisée à la revente. En raison du risque pour les moteurs et le manque d’uniformité du produit, l’huile végétale n’est pas idéale comme biocarburant.

L’éthanol est certainement le biocarburant qui attire le plus l’attention ces derniers temps. À cause de sa forte croissance (10 à 15 % par année aux États-Unis) sans doute, mais plus près de nous, par l’ouverture d’une usine québécoise de fabrication d’éthanol. Le bioéthanol est destiné aux moteurs à essence. Il est mélangé à l’essence dans des proportions variant de 5 à 85 % d’éthanol. De façon générale, il est fabriqué par fermentation à partir de plantes sucrières telles la canne à sucre ou la betterave à sucre ou bien par distillation, dans le cas de plantes amylacées, c'est-à-dire qui contiennent de l’amidon, comme le blé ou le maïs. L’éthanol obtenu à partir de ces cultures entre dans les biocarburants de « première génération ».

Cependant, toujours selon l’INRA, les bénéfices économiques énergétiques (sans parler des bénéfices environnementaux qui ne font pas l’unanimité) sont insuffisants pour remplacer de grandes quantités de pétrole. La production d’éthanol à partir de cultures plus exigeantes en matière d’intrants ou de richesse de sols risque de connaître un ralentissement. Dans cet esprit, les biocarburants dits de « seconde génération » s’avèrent des plus prometteurs.

En effet, les avantages de l’utilisation de lignocellulose, par exemple, à des fins de production d’éthanol par rapport aux filières classiques sont nombreux. Cela permet d’élargir l’éventail, mais également la quantité de matières premières disponibles. De plus, à productivité égale, l’utilisation de lignocellulose nécessite une moins grande quantité d’intrants fossiles et a ainsi moins d’impact sur l’environnement.

À cet égard, les cultures de type « prairie », cultivées sur des sols peu fertiles, voire dégradés, ne créent pas de compétition pour l’utilisation des terres plus fertiles à des fins d’utilisation alimentaire, humaine ou animale. L’utilisation de la cellulose permet une diversification des cultures et une amélioration de la qualité et de la structure du sol. Cependant, la transformation de la lignocellose, qui consiste à séparer la lignine et la cellulose de la plante à l’aide d’enzymes avant de les transformer en sucre et en alcool, n’est pas aussi avancée.

L’utilisation de la plante entière, et non pas d’une partie seulement (grains), permet de maximiser le rendement énergétique par hectare. Les surfaces nécessaires requises afin de produire la même quantité d’énergie sont donc réduites.

La valorisation de la biomasse peut être également d’un autre ordre. Par exemple, grâce à la méthanisation des déjections animales ou la combustion de litière.

Méthanisation
Fermentation de la matière organique, dans certaines conditions de température et de pH, grâce à différents types de microorganismes et d’une série de réactions. Cette digestion se fait à l’intérieur d’un digesteur, ou autre « récipient » permettant d’obtenir des conditions anaérobiques, c'est-à-dire en l’absence d’oxygène. Le produit de la méthanisation est un biogaz constitué principalement de méthane (environ 60 %) et de dioxyde de carbone (CO2) (40%). Ce biogaz est recueilli et sert de combustible pour alimenter un cogénérateur. La chaleur produite peut ensuite servir à chauffer les bâtiments d’élevage ou la résidence par exemple. Le surplus d’électricité peut être retourné sur le réseau électrique. Le lisier de porc, le fumier de bovin, ou de volaille, les résidus d’abattoir, les résidus de table (municipal) ne sont que quelques exemples de substrats qui peuvent être utilisés à des fins de méthanisation.

Le rendement en biogaz, appelé potentiel méthanogène, dépend entre autres de la matière organique (quantité et composition) du substrat. Il est souvent intéressant, d’un point de vue énergétique et d’efficacité, de mélanger différents substrats. Mais attention, le digesteur n’est pas une poubelle et les intrants doivent tout de même être contrôlés.

Outre la production de biogaz, la méthanisation produit un digestat qui est désodorisé, absent de pathogène et contenant de l’azote sous forme ammoniacale, beaucoup plus disponible pour la plante.

Éolien
Les producteurs sont ici interpellés sur un autre plan. Les producteurs propriétaires tirent un revenu pour l’utilisation de leur terre où sont installées les éoliennes.

Combustion

Un exemple de matériel servant à la combustion est le fumier de volaille. Les objectifs sont de réduire la pression environnementale sur des régions en surplus de fumier et de diminuer les coûts énergétiques à la ferme. L’énergie générée par la combustion de la litière de volaille est utilisée pour chauffer les bâtiments d’élevage, ou pour d’autres usages, par exemple le chauffage d’une piscine. Comme pour la méthanisation, la production de chaleur peut être couplée à
 
Éoliennes installées sur des terres agricoles.
la production d’électricité qui peut être utilisée pour les besoins de la ferme ou pour revente sur le réseau de distribution électrique. La diminution d’utilisation de combustibles fossiles contribue également à réduire les émissions de GES.

À gauche : L’éthanol produit à partir du maïs est un biocarburant de «première génération».
À droite :
Les cultures de type prairie servent à la production de biocarburants de «seconde génération».

Autres sources d’énergie

En production laitière, la récupération de la chaleur des systèmes de refroidissement du lait peut également être une source d’énergie utilisable pour chauffer l’eau utilisée pour le lavage des pis, l’alimentation des veaux, le chauffage du plancher du puits du salon de traite ou pour la douche des employés.

Il existe également d’autres méthodes, non pas pour créer de l’énergie, mais pour en maximiser l’utilisation. L’installation de mur thermique sur un bâtiment d’élevage est un exemple. On parle alors d’efficacité énergétique.

Toutes ces nouvelles technologies sont certes alléchantes. Elles offrent souvent la promesse d’un revenu supplémentaire au producteur. Mais afin de prouver de façon légitime leur place dans un développement durable, elles doivent faire la preuve de leur rentabilité et de leur réel bénéfice sur l’environnement.

Quelques définitions :

Biocarburants : Un biocarburant est, comme son nom le laisse deviner, un carburant qui origine de la biomasse (animale ou végétale). Les biocarburants peuvent être utilisés en mélange avec les carburants traditionnels ou en substitution complète, selon leurs propriétés et celles des moteurs pour lesquels ils sont destinés.

Biomasse : Elle représente l'ensemble des matières organiques, donc biodégradables, pouvant devenir des sources d'énergie. La biomasse peut être utilisée directement ou être transformée (biogaz ou biocarburant), ou utilisée pour des fins de compostage. Elle provient entre autresdes résidus de l’agriculture (origine animale ou végétale), de la sylviculture ou de l’industrie (résidus végétaux). La biomasse peut être constituée de lignocellulose (bois, résidus verts, paille, fourrage), de glucides (céréales, betteraves à sucre) ou d’oléagineux (canola, colza, soya). La valorisation de la biomasse sera différente selon sa constitution.

Cogénération : Production combinée d’électricité et de chaleur. L’avantage de la cogénération est la récupération de la chaleur qui autrement serait perdue.

Énergie renouvelable : Énergie obtenue à partir d’une source renouvelable de matière première.


Retour



Copyright © 2014 La Coop fédérée | Tous droits réservés