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Comparaison d’Intrants Agricoles de cultures à vocation énergétique

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  1. Master 2 : Production et transformations agro-industrielles Comparaison d’Intrants Agricolesde cultures à vocation énergétique 3 approches : Energétique Agronomique Economique 14 septembre 2006 Alain ZANARDO Intrants agricoles

  2. Les points abordés : 4 structures d’accueil Constat – Proposition - Définitions Approche Energétique 3 intrants : gazole - semence - irrigation Bilan énergétique des cultures de maïs Efficacité énergétique des cultures Approche Agronomique Adéquation élevage – agriculture : notion d’UGB Approche économique en mars 2006 Conclusions Intrants agricoles

  3.  4 structures d’accueil : 1 - IFHVP : L’Institut Français des Huiles Végétales Pures. http://institut.hvp.free.fr/. 2 - CIVAM AGRO BIO 47 : Centre d'Initiatives pour Valoriser l'Agriculture et le Milieu rural de promotion du développement durable de Lot et Garonne. http://www.bio-aquitaine.com/content/view/80/99/ 3 - Collectif : « Alternatives énergétiques en Lot & Garonne » groupement d’associations locales qui participe à la promotion des économies d’énergies. http://collectifenr47.free.fr/indexENR47.htm 4 – Le Chaudron Magique : ferme pédagogique du Lot et Garonne ouverte toute l’année pour des animations éducatives. http://www.chaudronmagique.fr/ Intrants agricoles

  4. Ces 4 structures d’accueil ont des intérêts complémentaires pour les idées, concepts et données développés dans ce mémoire. Pour l’IFHVP, le principal souci est la normalisation de la filière courte de trituration à froid des oléagineux. Pour le CIVAM agro bio 47, l’enjeu des cultures énergétiques est l’autonomie des exploitations. Les approches Planète etHérody offrent aux agriculteurs une guidance nouvelle. Pour le Collectif, la question est faut-il : « brûler » des céréales ou des oléagineux pour le chauffage domestique ? Pour le Chaudron magique, prototype de ferme pédagogique, c’est l’exemple de l’intégration de tous ces concepts. Intrants agricoles

  5.  Un constat – une proposition Pour la plupart des agriculteurs européens les cultures à vocation énergétique sont un concept nouveau. Il est déjà anormal que se pérennisent des pratiques culturales justifiables à des fins alimentaires ; c’est encore plus vrai pour des finalités énergétiques. La culture des bioénergies, doit aboutir à une agriculture où les intrants seront régulés selon le paramètre à optimiser : l’ efficacité énergétique Intrants agricoles

  6. Des définitions Productivité à l’ha : masse produite (t/ha) ou sa traduction énergétique (MJ/ha). Efficacité* énergétique (EE) d’un produit: rapport entre l’énergie contenue dans le produit et l’énergie dépensée pour le produire lors de sa culture et de sa transformation. EE = MJ produits / MJ dépensés. * ou rendement énergétique Valeur énergétique nette: différence entre l’énergie produite et l’énergie consommée pour être produite. Intrants agricoles

  7. Le fichierPlanètediagnostique l’exploitation agricole d’un point de vue énergétique et permet la comparaison entre les modes de cultures et entre exploitations. Il est fortement dépendant des sources documentaires dont la caractérisation énergétique des intrants agricoles est hétérogène. Un « Handbook » des intrants agricoles est indispensable pour les bilans énergétiques des productions et des filières de transformations. Deux expressions de l’énergie sont à distinguer : Le PCIest l’énergie de combustion directe L’énergie griserassemble tous les postes : production - transports – élimination ou/et recyclage – CO2 – DBO5 et autres pollutions ; Approche énergétique Intrants agricoles

  8. Intrant 1 des cultures : énergie grise du gazole (1) Valeurs reprises par Mines (c) et Douanes (d) où densité = 0,82 à 0,845 Intrants agricoles

  9. Un grain est à la fois : Une production agricole, Un aliment pour les animaux, entier ou transformé, Une semence, Un combustible direct, Un carburant dérivé, HVP ou ester ou éthanol Pour chaque aspect du même produit, sa quantification énergétique varie. Intrant 2 des cultures : grain et semence Intrants agricoles

  10. PCI ou énergie grise selon 3 sources de la semence et du grain * Calculé d’après les données du texte EBAMM signifie Energy and Research Group on Biofuels Analysis Meta-Model http://rael.berkeley.edu/EBAMM/ Intrants agricoles

  11. Intrant 3 des cultures : l’irrigation Sur la base gazole de Planète, l’impact énergétique de l’irrigation pour Pimentel est 4 fois inférieur et pour EBAMM 108 fois Intrants agricoles

  12. Bilan énergétique des cultures de maïs *Valeurs non indiquées par la source Intrants agricoles

  13. Bilan énergétique de l’éthanol de maïs Valeurs non indiquées par la source L’efficacité énergétique de la transformation du maïs en éthanol est le quotient de l’énergie produite, ici l’alcool, sur le total des intrants, colonne (f). Intrants agricoles

  14. Efficacité énergétique des culturesen MJ produits par MJ utilisés * Supérieur à 4 avec les rendements obtenus en France. Intrants agricoles

  15. Les points abordés : 4 structures d’accueil Constat – Proposition - Définitions Approche Energétique 3 intrants : gazole - semence - irrigation Bilan énergétique des cultures de maïs Efficacité énergétique des cultures Approche Agronomique Adéquation élevage – agriculture : notion d’UGB Approche économique en mars 2006 Conclusions Intrants agricoles

  16. Approches agronomique et pédologique Approche agronomique : Les analyses de sols conventionnelles sont là pour commander l’apport d’intrants chimiques en fonction des exportations par les cultures. Méthode des bilans. Approche pédologique :La méthode Hérody considère que dans les sols pourvus de matière organique, peu d’apports sont indispensables et que les microorganismes rendent disponibles les éléments nutritifs du sol. Intrants agricoles

  17. L’UGB est une unité employée pour pouvoir comparer ou agréger des effectifs d’animaux d’espèces ou de catégories différentes. En 2005, la France comptait, 28 millions d’équivalent UGB … pour 18,4 millions d’ha soit 1,6 UGB par ha de SAU. Notion d’Unité Gros Bétail : UGB 1,6 UGB fertilise un ha avec 100 kg d’azote organique, ce qui est suffisant sans apport d’azote de synthèse. Intrants agricoles

  18. Une contrainte incontournable pour une agriculture pérenne : L’agriculture intégrée Les apports en NPK et S des rejets des animaux, élevés en France, couvriraient les besoins agronomiques de toutes les cultures du pays. Ce sont plus de 20 GJ (3 GJ interne et 17 GJ de dépollution) par UGB et par an qui concernent la synergie élevage-culture soit plus de 500 litres d’équivalent gazole. Ce chiffre est à comparer avec la capacité de production d’HVP d’un ha : 800 litres d’huile pour le tournesol et 1000 pour le colza. Synergie élevage - culture Intrants agricoles

  19. Les points abordés : 4 structures d’accueil Constat – Proposition - Définitions Approche Energétique 3 intrants : gazole - semence - irrigation Bilan énergétique des cultures de maïs Efficacité énergétique des cultures Approche Agronomique Adéquation élevage – agriculture : notion d’UGB Approche économique en mars 2006 Conclusions Intrants agricoles

  20. PCI : Pouvoir Calorifique Inférieur en MJ/kg brut Équivalence économique en €/kg brut par rapport au fioul domestique Cours actuels mars 2006 La valorisation énergétique du maïs est le double de sa valorisation alimentaire Celle du tournesol est 60 % supérieure Intrants agricoles

  21. Approche économique en mars 2006 : La valorisation énergétique de la biomasse, par combustion directe, au cours actuel de l’énergie, est supérieure à sa valorisation alimentaire. C’est une solution économique aux problèmes des excédents structurels des productions agricoles et un gisement d’emplois ruraux non délocalisables. Intrants agricoles

  22. Conclusion La valorisation énergétique de la biomasse est une opportunité pour le monde agricole mais nécessite une gestion rationnelle des intrants. Le couple agriculture-élevage peut faciliter cette gestion. La production d’énergie issue de la biomasse cultivée est envisageable économiquement via une combustion directe. La transformation agricole de cette biomasse cultivée ne peut se justifier que pour des carburants directement utilisables dans des moteurs adaptés. La production d’alcool ne se justifie que comme additif spécifique (carburant AZUR*). *supercarburant ancien mélange de benzène et d’alcool Intrants agricoles

  23. Apports personnels Ce retour en formation à temps plein pendant 10 mois est une relance dans mon cursus professionnel. J’ai pu me consacrer totalement au sujet qui m’interpelle depuis longtemps : le devenir du « monde rural ». Cette mise à plat des connaissances sans contraintes professionnelles porte ses fruits. Intrants agricoles

  24. En espérant avoir répondu à vos attentes ! Ce diaporama et les sources documentaires utilisées sont sur : http://scienceenvironnement.free.fr/IA/IA.htm Intrants agricoles

  25. Ce diaporama et les sources documentaires utilisées sont sur : http://scienceenvironnement.free.fr/IA/IA.htm Intrants agricoles

  26. Les problématiques • Les intrants agricoles sont à la croisée des problématiques telles que : • la déprise du monde rural, selon le plan Mansholt de 1968 • Les productions excédentaires, en France, correspondent à 5 millions d’ha. • les intrants énergétiques des cultures : la disponibilité de l’énergie fossile a généré des pratiques voraces en énergie ; il semble incongru de ne pas les remettre en cause. • les pollutions : absence d’études épidémiologiques mettant en évidence les liens pollution-santé. • la non préservation de la fertilité des sols, le taux d’humus est réduit d’un tiers sur la plupart des SAU labourées. Intrants agricoles

  27. Le 21 décembre 1968, Sicco Mansholt, constate les limites de la politique des prix et des marchés. Il prédit en effet le déséquilibre de certains marchés si la Communauté Européenne ne soustrait pas au moins 5 millions d'hectares de terres arables à la production agricole. … • L'objectif du plan est d'encourager près de cinq millions d'agriculteurs à quitter leur ferme, de favoriser une redistribution de terres ainsi rendues disponibles afin de permettre l'accroissement des parcelles familiales restantes. … • Ce plan arrive à terme : • le nombre d’agriculteurs est de 980 000, • le nombre d’exploitations entre 450 000 et 640 000 • l’objectif est de 150 000 exploitations en France. • Aujourd’hui 80 % des productions sont le fait de 80 000 producteurs. Approche sociétale : le Plan MANSHOLT Intrants agricoles

  28. Approche politique : Blair House court toujours… OMC : Un accord conclu entre les États-Unis et l’Union Européenne limite la surface européenne de cultures oléagineuses à 5,5 millions ha. TRANSRURAL Initiatives • 14 FÉV 2006 • La France importe 5,4 millions de tonnes de tourteaux pour l’alimentation animale chaque année. Cela correspond à 2,7 millions d’ha d’oléagineux pour la France, soit près de la moitié de la limitation « politique » pour l’Union Européenne. Intrants agricoles

  29. Un constat « Fin 2005, 11.402 exploitations agricoles sont engagées dans le mode de production biologique, soit une augmentation de 3 % par rapport à 2004. » http://www.pleinchamp.com/article/detail.aspx?id=23506&page=1&local=false&pub_id=2&menu_id=2 Ces 11 402 exploitations sont des exemples de non emploi d’intrants chimiques pour les 450 000 autres soit une sur 40. L’important c’est le taux de croissance du nombre d’exploitations biologiques, alors que le nombre global d’exploitations diminue en France, de 25 000 par an soit moins 5 % par an. Intrants agricoles

  30. Deux calculs Le plan Mansholt prévoit 150 000 exploitations en France. Il faudra 21 ans pour réduire les 450 000 exploitations actuelles au taux de moins 5 % l’an. Le nombre d’exploitations en agriculture biologique sera de 20 593 dans 21 ans. Soit prés de 17 %. Intrants agricoles

  31. Les points abordés : 4 structures d’accueil Constat – Proposition - Définitions Approche Energétique 5 intrants : gazole - semence - irrigation - TCS - BRF Bilan énergétique des cultures de maïs Efficacité énergétique des cultures Approche Agronomique Adéquation élevage – agriculture : notion d’UGB Approche économique en mars 2006 Conclusions Intrants agricoles

  32. Intrant 4 : les Techniques Culturales Simplifiées : TCS Le non labour avec semis direct diminue les consommations directes en gazole pour les façons culturales. Le temps de travail est également réduit. Les pertes de rendement sont négligeables pour la rotation maïs-blé. Elles sont de 6,5 % pour le maïs en monoculture d’après http://www.arvalisinstitutduvegetal.fr/fr/com_detail.asp?id=216 Pourquoi les TCS, connues et pratiquées par certains agriculteurs, sont-elles encore si peu mises en œuvre ? Intrants agricoles

  33. Intrant 5 : apport au sol, fumure et amendement. Cas particulier du Bois Raméal Fragmenté (BRF) • Le Bois Raméal Fragmenté apporte : • un support de culture, type litière • un engrais retard, • un générateur d’humus, • une protection physique des sols, effet « mulch », • une réserve d’humidité, • un support pour microorganismes, • un vecteur de transfert de fertilité des zones non ensemencées vers les cultures, • un désherbant physico chimique,… Epandage du BRF sur les Causses du Quercy Intrants agricoles

  34. Bilan énergétique des cultures de maïs Selon le chapitre VI - Comparaisons des publications pour le maïs à éthanol Intrants agricoles

  35. Bilan énergétique des cultures de tournesol Valeurs non indiquées par la source Intrants agricoles

  36. Comparaison des combustibles ester, HVP et gasoil, de l’éthanol carburant et de l’essence L’HVP est le meilleur des biocarburants liquides disponibles aujourd’hui selon les 4 critères rassemblés dans le tableau ci-dessus Intrants agricoles

  37. Valorisation par combustion : chaudière polycombustibles La valorisation énergétique directe des productions végétales est une solution pour créer les débouchés transitoires,dans l’attente d’une ouverture du marché des carburants aux huiles agricoles pures.A terme, les plaquettes bois compléteront, les grains amylacées et les tourteaux combustibles, en remplacement des oléagineux !Le marché de la combustion directe est aussi important que celui des carburants et ne souffre pas de la problématique TIPP. Intrants agricoles

  38. Approche économique en mars 2006 : Le maillon faible de la filière HVP carburant c’est le tourteau (Accords de Blair House) ! Prix de vente pratiqué : de 0,09 à 0,15 €/kg Valorisation en alimentation animale : 0,17 €/kg Valorisation énergétique des tourteaux : 0,34 €/kg Il faut donc jouxter chaque unité de trituration de chaudières polycombustibles capables d’utiliser les tourteaux et une dizaine de graines qui génèrent actuellement un équivalent gazole à 0,22 €/L alors que le fioul domestique est à 0,6 €/L ! Intrants agricoles