Produire plus d’aliments avec moins d’émissions – Comment l’air et l’électricité peuvent vous aider
15 Nov 2022
Si elle a besoin de produire davantage d’aliments, l’humanité doit aussi réduire ses émissions. Les exploitants ont besoin de solutions, qui améliorent leur production et leur empreinte environnementale, tout en étant économiques. Les transformateurs laitiers et l’industrie agroalimentaire ont besoin de nouvelles solutions pour réduire l’empreinte de leur chaîne d’approvisionnement afin de centrer leurs objectifs zéro émissions nettes.
D’après l’ONU, en 2030 la population mondiale aura augmenté de 11 % et atteindra 8,6 milliards, ce qui signifie que la demande de lait augmentera de 21 %. Dans le cadre du Pacte vert, la Commission européenne a défini la stratégie « De la ferme à la fourchette » dont l’objectif est d’orienter le modèle alimentaire de l’UE vers un modèle plus durable. Un des objectifs de cette stratégie est de réduire l’utilisation de pesticides et d’engrais de 50 % d’ici 2030. Pour relever ce défi, GEA travaille en partenariat avec l’entreprise Agri-Tech norvégienne N2 Applied afin d’offrir une alternative durable aux engrais chimiques qui, en même temps, réduise les émissions d’ammoniac et de méthane provenant des effluents d’élevage. Le tout grâce à des procédés mis en œuvre localement sur les exploitations en utilisant uniquement de l’air et de l’électricité.
Le défi des pertes d’ammoniac et de méthane
Le fumier ou le lisier liquides peuvent contribuer considérablement à une agriculture plus durable, mais comment ? Les effluents d’élevage sont des engrais naturels qui apportent des nutriments pour les plantes et la matière organique, améliorent la santé des sols et permettent une meilleure croissance. Cependant, leur teneur en azote est relativement faible pour permettre une fertilisation optimale de la plupart des cultures et les pertes d’azote durant le stockage des effluents et l’épandage en champ peuvent être considérables. L’azote perdu finit en pollution sous forme d’ammoniac, une perte qui augmente aussi le besoin d’engrais chimiques. La gestion des effluents d’élevage associée à la production et à l’épandage d’engrais chimiques est une des principales sources d’émissions de gaz à effet de serre dans le secteur agricole.
Les effluents d’élevage sont des engrais naturels qui apportent des nutriments pour les plantes et la matière organique, améliorent la vigueur des sols et permettent une meilleure croissance.
Améliorer la production alimentaire mondiale en augmentant le rendement et en réduisant les émissions
Pour compenser les pertes, des engrais chimiques sont produits en utilisant des combustibles fossiles tels que du gaz et du charbon pour alimenter la production, et sont ensuite transportés dans le monde entier pour fournir aux agriculteurs les nutriments dont ils ont besoin pour faire pousser céréales et légumes. « Il est bien connu qu’en plus des émissions importantes engendrées par la production et le transport, il y a de fortes pertes d’azote et d’oxyde nitreux (N2O) pendant et après l’épandage en champ », explique Trond Lund, Responsable du développement des activités chez N2 Applied. Le but est d’améliorer la production alimentaire mondiale en augmentant le rendement et en réduisant les émissions.
Comment nous parvenons à résoudre l’équation en utilisant la technologie au plasma
Une nouvelle technologie permet de produire des engrais localement en transformant les effluents en utilisant uniquement de l’air et de l’électricité. Le process en question réduit considérablement les émissions nocives et produit des engrais efficaces qui améliorent le rendement des cultures. Cette solution utilise la technologie dite au plasma. En utilisant de l’électricité et de l’air, elle ajoute directement l’azote de l’air aux effluents, ce qui en augmente la teneur en azote. De plus, le traitement des effluents évite aussi la perte d’ammoniac et élimine les émissions de méthane, ce qui en fait une solution doublement intéressante pour aider les exploitations à tenir leurs engagements en matière climatique à grande échelle.
Résolument innovante, la technologie au plasma s’appuie sur un principe de fonctionnement similaire à celui de la foudre : l’apport d’énergie divise la structure des molécules de l’air. En utilisant de l’électricité et de l’air pour produire du gaz plasma, une décharge de foudre est simulée dans une machine évolutive. Le gaz plasma est ensuite absorbé par le flux d’effluents liquides.
Le produit fini est un engrais organique enrichi en azote (EOA) qui a les mêmes caractéristiques que les effluents normaux, mais contient plus d’azote et produit nettement moins d’émissions. Cet engrais peut toujours être épandu en utilisant l’équipement existant de l’exploitation, ce qui permet aux agriculteurs d’améliorer leur production agroalimentaire, d’avoir moins besoin d’engrais chimiques et de rendre l’agriculture plus circulaire.
Les nouvelles technologies et les effluents d’élevage enrichis font l’objet de nombreux essais sur le terrain visant à en vérifier l’efficacité. Traiter le fumier/lisier permet aux exploitations de réduire considérablement leur empreinte carbone.
Meilleur pour les exploitants agricoles
Cette nouvelle solution change vraiment la donne : la production d’engrais azotés, actuellement centralisée dans des installations industrielles carburant aux combustibles fossiles, peut migrer dans les exploitations agricoles et n’utiliser plus que de l’électricité renouvelable et de l’air. Les agriculteurs peuvent désormais produire des engrais sur leur ferme au lieu d’acheter des engrais chimiques. Ils disposent ainsi d’engrais durables économiques, ce qui les rend moins dépendants de la filière des engrais chimiques.
Au-delà de l’indépendance aux engrais chimiques, la réduction des émissions d’ammoniac et de méthane aide les exploitants à respecter les règlementations et à améliorer encore leur empreinte GES (gaz à effet de serre). Ce traitement diminue le pH des effluents sans ajouter de produits chimiques. L’acidification des effluents réduit de 95 % les émissions d’ammoniac observées lors du stockage et de l’épandage, tandis que le traitement au plasma diminue de 99,9 % les émissions de méthane. Ces effets combinés résultent en une réduction de l’empreinte carbone de l’exploitation qui peut atteindre jusqu’à 30 %, augmentent le rendement des cultures de 40 % et réduisent la pollution de l’air de 50 %.
Un autre effet secondaire intéressant est que la forte odeur des effluents et les nuisances olfactives qui gênent les riverains sont nettement réduites.
Traitement du digestat de biogaz
En plus de permettre de traiter les effluents d’élevage, cette technologie se prête également au traitement du digestat de biogaz. Ce process est similaire au traitement des effluents, car il résulte aussi en une majeure teneur en azote du digestat de biogaz et réduit les émissions d’ammoniac et de méthane. Or ceci est important, car les digestats présentent normalement une plus haute teneur en ammoniac-N et un pH plus haut, et se caractérisent souvent par des émissions d’ammoniac et de méthane élevées lors du stockage et de l’épandage. Le traitement au plasma peut aussi accroître la valeur des installations de digestion anaérobie.
« Cette nouvelle technologie est une avancée vitale pour soutenir les pratiques agricoles durables et c’est l’approche choisie par GEA pour promouvoir une agriculture de nouvelle génération qui permette de mieux nourrir l’humanité », annonce Adel Sharifi, Responsable de la distribution et du développement des activités, Division Technologies d’exploitation, GEA.
Si vous voulez expérimenter en live nos solutions agricoles de nouvelle génération pour la traite, l’alimentation animale et la gestion des effluents, venez nous voir à l’EuroTier d’Hanovre, hall 13, stand C26.
