Le mode « cycle alimentation-gaz » lié au biométhane exerce un effet significatif sur la production alimentaire durable. Sa mise en œuvre repose sur un ensemble de technologies et de méthodologies clés. Le présent article propose un guide détaillé, étape par étape, des modalités de mise en œuvre, tout en identifiant les défis potentiels susceptibles de survenir pendant le processus. Il met également en lumière plusieurs facteurs importants et précautions à prendre, en soulignant le rôle central du comité villageois et de la coopérative de machines agricoles comme deux piliers essentiels du succès. L’efficacité du « cycle alimentation-gaz » est analysée du point de vue des petits exploitants, du gouvernement municipal et des porteurs de projets de biométhane. Flexible et adaptable à différentes échelles, ce mode peut néanmoins être confronté à certains défis lors de son passage à une échelle plus large. Il a des impacts environnementaux positifs significatifs, et serait la solution optimale pour sécuriser la production alimentaire et atténuer le changement climatique. De plus, ce mode peut être étendu à de nombreuses formes, ce qui peut aider à réaliser le développement durable dans de nombreux domaines de la zone de production agricole.

1. Définition du problème :

La Chine fait face au triple défi dans la promotion durable de la capacité de production alimentaire. Premièrement, le retour de grandes quantités de paille aux champs sur une longue période a dépassé la capacité de la terre à l’accommoder. Deuxièmement, en raison des faibles bénéfices, les agriculteurs n’ont pas la capacité de mettre en œuvre la réduction des engrais et des pesticides, et de promouvoir le recyclage écologique. Troisièmement, les zones rurales font face à une pénurie d’approvisionnement en énergie propre, qui affecte non seulement les moyens de subsistance des agriculteurs, mais freine également de manière significative le développement de l’agriculture sous terre et des industries connexes. L’entreprise Yutian New Energy, avec la production de biométhane comme lien, à travers des technologies avancées de récolte tige-épi et de fermentation anaérobie, pour construire le mécanisme de liaison d’intérêts à sujets multiples, qui peut résoudre efficacement les problèmes mentionnés ci-dessus, et construire un mode « cycle alimentation-gaz ».

2. Approche technique:

La pratique réussie du mode « cycle alimentation-gaz » comprend 2 technologies clés et 1 méthodologie clé.

(1) Technologies clés

Les technologies clés incluent la technologie avancée de récolte tige-épi et la technologie de fermentation anaérobie.

La technologie de récolte tige-épi fait référence à la machine modernisée capable de récolter le maïs et la paille en une seule fois, avec une haute efficacité et un taux d’utilisation élevé. Lors de la récolte du maïs, les moissonneuses de maïs traditionnelles broient la paille et la dispersent dans les champs, ce qui complique le recyclage de cette ressource, surtout pour les petits exploitants.

La technologie de fermentation anaérobie fait référence au processus dans lequel les matières organiques (paille, fumier de bétail et de volaille, déchets municipaux, etc.) sont décomposées et métabolisées par divers types de micro-organismes dans certaines conditions d’humidité, de température et anaérobies, résultant finalement en la formation d’un mélange combustible de gaz comme le biométhane et le dioxyde de carbone. C’est une façon d’utiliser les déchets de manière ressourcée et de produire de l’énergie renouvelable et des sous-produits organiques pertinents.

Figure 1 Organigramme de production de biométhane

(2) Méthodologie

La méthodologie clé est la construction du mécanisme de liaison d’intérêts, qui fait référence à la relation synergique et coopérative établie entre plusieurs sujets à travers la coopération afin de réaliser les objectifs communs d’intérêts ou d’atteindre la situation gagnant-gagnant.

Figure 2 Le mécanisme de liaison d’intérêts

Le mode « cycle alimentation-gaz » a plusieurs conditions applicables :

i) Les petits exploitants font face à des défis d’élimination des déchets agricoles, ce qui implique qu’il devrait y avoir une production suffisante de matières premières, comme la paille, le fumier de bétail et de volaille.

ii) Il y a une demande pour le biométhane produit, les propriétaires de projets de biométhane peuvent être rentables.

3. Détails de mise en œuvre

Nous donnons ici le guide étape par étape sur la façon dont la solution est mise en œuvre.

Étape 1 : Selon l’échelle du projet de biométhane, élaborer le programme de collecte et de stockage des matières premières.

Étape 2 : Liaison avec le gouvernement municipal et le comité villageois pour publiciser les activités de collecte de paille, et déterminer les parcelles de collecte, les quantités et les dépenses.

Étape 3 : Contacter la coopérative de machines agricoles pour déterminer le prix du service et unifier la collecte de paille.

Étape 4 : Séparation propre automatisée du maïs et de la paille par la machine de récolte tige-épi, broyage simultané de la paille, et déchargement uniforme du maïs dans les transporteurs des agriculteurs.

Étape 5 : Transport de la paille broyée vers le site de stockage en silo pour un prétraitement (compactage pour éliminer l’air et scellage), dans le but de créer un environnement anaérobie propice à l’acidification et à la fermentation pour inhiber la propagation de la flore nuisible.

Étape 6 : Le biogaz est produit par la technologie avancée de fermentation anaérobie et purifié pour obtenir du biométhane, obtenant simultanément les sous-produits tels que le lisier et le digestat.

Étape 7 : Connecter le biométhane produit aux gazoducs locaux pour fournir du gaz propre abordable aux ménages locaux, appliquer le lisier et le digestat comme engrais à travers la fourniture de services de socialisation aux petits exploitants, et réaliser le « cycle alimentation-gaz ».

Figure 3 Les détails de mise en œuvre pour le « cycle alimentation-gaz ».

Les défis potentiels peuvent survenir pendant le processus de mise en œuvre.

Premièrement, comment structurer un mode organisationnel efficace pour collecter la paille des petits exploitants afin d’assurer l’approvisionnement stable et continu en matières premières productrices de gaz, est le défi potentiel qui peut survenir pendant le mode « cycle alimentation-gaz ». Dans le processus de collecte de paille, les petits exploitants peuvent ne pas coopérer et même augmenter le prix de collecte de la paille, conduisant à des coûts élevés des matières premières et au risque d’interruption de l’approvisionnement en matières premières.

Deuxièmement, le coût potentiel de fourniture du biométhane produit aux petits exploitants ou à l’entreprise et l’industrie demandeuses est un autre défi potentiel. Pour les zones avec gazoduc local, connecter le biométhane produit au réseau de gazoducs est la solution efficace, sinon, le coût de transport devrait être considéré.

Plusieurs facteurs importants à souligner et précautions devraient être considérés.

i) Les propriétaires de projets de biométhane devraient faire des recherches adéquates au préalable, incluant les ressources en matières premières, le marché de demande du biométhane et les réseaux de gazoducs locaux.

ii) La quantité de paille collectée devrait être déterminée selon la situation de production, pour éviter la situation de trop de collecte et le stockage ne peut être éliminé.

iii) La coopération avec les gouvernements municipaux et les organisations communautaires devrait être recherchée, collecter les matières premières des petits exploitants sans leur aide serait la tâche difficile.

4. Efficacité:

L’efficacité du mode « cycle alimentation-gaz » peut être illustrée du point de vue des petits exploitants, du gouvernement municipal/comité villageois, et des propriétaires de projets de biométhane, la version brève est référée au Tableau 1.

(1) Petits exploitants

Avant

Les agriculteurs locaux sont confrontés au coût élevé de sortie de la paille du champ, 1200 yuan/ha, ce qui induit un coût élevé de culture alimentaire. Pendant ce temps, l’exacerbation des ravageurs et maladies après que la paille est simplement broyée et retournée aux champs, conduisant au déclin de la qualité des terres, à la réduction de la production alimentaire et aux faibles bénéfices des agriculteurs.

Après

Le bénéfice direct est la réduction du coût de sortie de la paille des champs, c’est passé de 1200 yuan/ha à 900 yuan/ha.

économisant 4 millions de yuan par an pour les agriculteurs dans les 13333 hectares voisins de terres cultivées.

En même temps, la paille après standardisation de sortie des champs laisse moins de chaumes, améliorant l’efficacité agricole, et réduisant la quantité d’application d’engrais et de pesticides, protégeant la terre. Retourner le biogaz et le digestat à la terre, réduisant l’application d’engrais chimiques et améliorant la fertilité des terres.

De plus, le biométhane comme source complémentaire de gaz naturel, qui peut améliorer la pénurie de gaz naturel pour les agriculteurs en hiver.

(2) Gouvernement municipal

Avant

Le gouvernement municipal fait face à 2 difficultés principales, l’une est que le brûlage de paille se produit de temps en temps, induisant une pollution de l’air sévère et un coût administratif élevé du brûlage de paille surtout dans le contexte de l’interdiction du brûlage de paille. L’autre est que la paille empilée de manière indiscriminée, affectant sérieusement les environnements de vie ruraux.

Après

Les bénéfices du « cycle alimentation-gaz » ont plusieurs perspectives.

Premièrement, il peut réduire les coûts administratifs du brûlage de paille et améliorer la qualité de l’air. Deuxièmement, il peut améliorer significativement les environnements de vie ruraux.

Troisièmement, il atténue également les pénuries d’approvisionnement en gaz, et réduit les émissions de carbone en remplaçant les combustibles fossiles traditionnels.

(3) Propriétaires de projets de biométhane

Avant

Certains propriétaires de projets de biométhane doivent assumer un coût élevé de collecte des matières premières, et avec le risque d’interruption du projet en raison de l’approvisionnement intempestif en matières premières.

Après

Le « cycle alimentation-gaz » réduit significativement le coût de collecte des matières premières de biométhane produit, assurant l’approvisionnement stable en matières premières.

Tableau 1 L’efficacité du mode « cycle alimentation-gaz »

Le comité villageois et la coopérative de machines agricoles sont les 2 facteurs clés de succès.

Le comité villageois a un fort attrait et une crédibilité parmi les agriculteurs en Chine. Si les propriétaires de projets de biométhane font la liaison avec les agriculteurs pour la collecte de paille par eux-mêmes, ils font face à des coûts de communication et de transaction élevés, et même au risque d’interrompre l’exploitation du projet en raison d’un approvisionnement insuffisant et intempestif en matières premières.

Le comité villageois coordonne l’organisation des agriculteurs, construisant des ponts entre les propriétaires de projets de biométhane et les petits exploitants, ce qui est la raison clé pour la pratique réussie du mode « cycle alimentation-gaz ».

La coopérative de machines agricoles est une organisation commerciale rurale nouvelle et typique en Chine. Les propriétaires de projets de biométhane font la liaison avec elle, réduisant significativement les coûts de communication pour faire directement la liaison avec les mécaniciens agricoles et les petits exploitants, assurant également la qualité des matières premières et améliorant l’efficacité de collecte.

Figure 4 Le mode « cycle alimentation-gaz ».

5. Évolutivité

Le « cycle alimentation-gaz » est flexible, ce qui peut s’adapter à différentes échelles.

La réduction d’échelle indique le « cycle alimentation-gaz » mis en œuvre dans une petite zone, il est plus facile d’organiser et de coordonner les petits exploitants à petite échelle, la coopérative de machines agricoles, aussi les projets de biogaz de taille moyenne sont suffisants pour traiter les matières premières de paille. C’est plus facile au niveau de la mise en œuvre, tandis que la montée en échelle est plus difficile pour la mise en œuvre.

En fait, les défis potentiels se reflètent principalement dans plusieurs aspects :

(1) La collecte des matières premières de paille est difficile.

Le passage à une plus grande échelle indique la participation d’un plus grand nombre de petits exploitants. La mobilisation de ces acteurs, ainsi que la mise en place de mécanismes d’organisation et de coordination adaptés, constituent des enjeux cruciaux. Par ailleurs, l’augmentation de l’échelle s’accompagne d’un allongement des distances de transport de la paille, entraînant une hausse des coûts logistiques. À ce stade, il est nécessaire d’affiner le programme de collecte et de stockage des matières premières et de bien planifier pour réduire les coûts.

(2) Comment le biométhane produit est-il consommé ?

Étant donné le développement rapide des projets de biométhane, le traitement des déchets agricoles à grande échelle n’est pas un problème, cependant, comment le biométhane produit à l’extrémité arrière serait consommé est le problème important. Premièrement, en plus de la demande des ménages, la demande en gaz des industries locales doit être considérée. Deuxièmement, l’accès au réseau de gazoducs local est très important. Des coûts de transport et de stockage élevés seraient générés si le biométhane produit ne peut pas être consommé localement.

6. Durabilité :

(1) Impact environnemental

Évidemment, le « cycle alimentation-gaz » a des impacts environnementaux positifs significatifs, comme nous l’avons analysé dans la partie efficacité. Les impacts ci-dessus se manifestent principalement dans trois aspects. Premièrement, il peut réduire significativement l’application d’engrais chimiques, protégeant la terre. Deuxièmement, il a l’effet de réduire les émissions de carbone et la pollution de l’air dans les zones rurales en remplaçant les combustibles fossiles traditionnels. Troisièmement, il aide à améliorer les environnements de vie ruraux.

(2) Capacité à s’adapter aux changements futurs

Sécuriser la production alimentaire et atténuer le changement climatique sont les problèmes importants pour le monde aujourd’hui. Le « cycle alimentation-gaz » joue le rôle crucial dans l’atténuation des deux problèmes majeurs mentionnés ci-dessus. Dans le contexte de la sécurité alimentaire, améliorer la qualité des terres arables est la priorité, le « cycle alimentation-gaz » est très efficace pour améliorer la qualité du sol à travers la promotion de la sortie de la paille du champ et le retour du lisier et du digestat au champ.

La clé pour aborder le changement climatique est de réduire les gaz à effet de serre dans l’atmosphère, en tant que produit zéro carbone, le biométhane produit peut réduire significativement les émissions de carbone comme alternative aux combustibles fossiles traditionnels.

Apparemment, le « cycle alimentation-gaz » serait la solution optimale pour sécuriser la production alimentaire et atténuer le changement climatique.

7. Innovation

Le mode « cycle alimentation-gaz » utilise le biométhane comme lien pour résoudre le problème du traitement des déchets à l’extrémité arrière de la production alimentaire, promouvant le développement durable de la production alimentaire. En fait, les matières premières du projet de biométhane incluent de multiples déchets, en plus de la paille, des déchets tels que le fumier de bétail, les déchets organiques municipaux et les ressources de déchets forestiers. Ainsi, le « cycle alimentation-gaz » peut être décliné sous de nombreuses formes et contribuer au développement durable dans de nombreux domaines de la zone de production agricole. Par exemple, l’intégration du traitement des déchets d’élevage issus des petits et moyens ménages permet de former un « cycle élevage-gaz ».

Source : Institut du biogaz du ministère de l’Agriculture et des Affaires rurales (BIOMA)

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