Connaître l'énergie dans les systèmes pour créer des indicateurs de performance

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CONTEXTE ET OBJECTIFS

La raréfaction des ressources énergétiques fossiles, la dépendance aux variations du coût des énergies et la lutte face au changement climatique nécessitent d’analyser précisément les différents postes consommateurs d’énergie et les sources d’émissions de gaz à effet de serre (GES) dans les exploitations agricoles, afin de mieux les maitriser. Dans ces circonstances, le programme d’actions ACSE (Air, Climat, Sol, Energie) a été mis en place pour étudier l’impact et la contribution de l’agriculture du Grand Est sur l’Air, le Climat, le Sol et l’Energie, avec l’appui technique du réseau des Chambres d’Agriculture du Grand Est et le soutien financier de l’ADEME et du Conseil Régional.
Ainsi, les Chambres d’Agriculture du Grand Est se mobilisent pour répondre à la problématique de la maîtrise des ressources naturelles et accompagner les acteurs du monde agricole dans la transition énergétique. Une des actions du programme ACSE est ciblée sur l’intégration dans les références agricoles des données énergétiques et climatiques, adaptées aux systèmes d’exploitation. Pour accomplir cette mission, une équipe d’experts est réunie depuis début 2017 afin de mettre en œuvre des actions en faveur de la sensibilisation et la prise en compte des éléments énergétiques et climatiques dans le conseil agricole. Le champ d’expertise de cette équipe couvre les grandes cultures, l’élevage et le maraîchage.

 

ETAT D'AVANCEMENT

L’objectif de l’étude préliminaire, débutée au cours de l’année 2017, est de disposer de repères régionaux en termes de consommations d’énergie totales et d’émissions de gaz à effet de serre, selon les différents types d’exploitation. Les consommations d’énergie totales en agriculture distinguent deux niveaux : l’énergie directe, utilisée sur l’exploitation, telle que le fioul ou l’électricité, et l’énergie indirecte, mobilisée en amont pour produire et transporter ce qui est acheté par l’exploitation, comme par exemple les engrais ou les aliments pour les animaux. De la même manière, les émissions de GES se situent à deux niveaux entre ce qui est émis directement sur l’exploitation et les émissions indirectes en amont.

La source de l’ensemble des données énergétiques et climatiques collectées à ce jour est Dia’terre®, un outil élaboré par l’ADEME pour évaluer les consommations d'énergie primaires et les émissions de gaz à effet de serre à l'échelle de l'exploitation agricole. Nous avons ainsi caractérisé les consommations d'énergie selon les grands types d'exploitations du Grand Est, à partir de 383 exploitations, ayant fait l’objet de diagnostics Dia’terre® de 2011 à 2016. Par la suite, des diagnostics issus d’autres outils de diagnostics énergie et gaz à effet de serre pourraient étoffer le jeu de données.

Les résultats de consommation d’énergie totale sont spécifiques à chaque système avec une répartition variable des différents postes consommateurs d’énergie. Toutefois, pour l’ensemble des systèmes étudiés, la consommation d‘énergie indirecte est nettement supérieure à la consommation d‘énergie directe. Les principaux postes consommateurs d’énergie sont les engrais, les aliments pour animaux et le fioul, suivis par le cumul des « autres postes », qui sont très liés aux achats d’animaux, ainsi qu’à l’amortissement des matériels et des bâtiments. De plus, nous avons constaté des variations importantes dans les consommations énergétiques et les émissions de GES au sein d’un même type de système, ce qui sous-tend l’idée que des marges de progrès importantes existent entre des exploitations comparables. Ces marges de progrès devraient cibler préférentiellement la réduction de la consommation d’énergie indirecte.


Cette première phase se conclura par la réalisation d’un référentiel de l’empreinte énergétique des systèmes d’exploitation du Grand Est, prévu pour cet automne. La suite de notre travail consistera à identifier les facteurs pouvant expliquer les variations de consommation d’énergie liées aux pratiques agricoles et ainsi de proposer des leviers d'action efficaces. Nous examinerons l’effet qualitatif et quantitatif des différents leviers sur la réduction des consommations d'énergie et des émissions de GES. Ce travail s’appuiera à la fois sur les expérimentations mises en place dans des contextes agropédoclimatiques variés du Grand Est, et sur le suivi pluriannuel des exploitations inscrites dans des réseaux ou projets, notamment DEPHY FERME, Carbon Dairy, Agri-Mieux et Auto'N. Ces données constitueront des repères fiables et adaptés à la diversité des systèmes d’exploitation agricole du Grand Est pour développer des outils de conseil.

 

LES PREMIERS RESULTATS PAR TYPE D’EXPLOITATION AGRICOLE


Grandes cultures


La première analyse des consommations d'énergie des exploitations en grande culture du Grand Est a été réalisée à partir de vingt diagnostics Dia'terre, menés sur des exploitations situées dans la Marne, la Haute-Marne, les Ardennes et la Meuse. Parmi ces exploitations, nous avons distingué deux types de systèmes : les systèmes en production de « céréales et oléoprotéagineux » (7 exploitations) et les systèmes présentant plus de 25% de la SAU en « cultures industrielles » (13 exploitations).
Notre analyse montre l'impact prépondérant des apports d'engrais azotés de synthèse dans le bilan énergétique global. Pour les deux types d’exploitation, ce poste représente en moyenne 55% des consommations d'énergies totales primaires des exploitations. Ce résultat, déjà mis en évidence, confirme l'importance d’optimiser en priorité la fertilisation azotée dans les exploitations de grandes cultures pour réduire l'empreinte énergétique mais aussi l'empreinte GES de ces systèmes. L’optimisation de la fertilisation azotée consiste à améliorer l’autonomie azotée des exploitations, qui diffère selon les opportunités et les possibilités des agriculteurs :

  •      à l'échelle de la culture, en jouant sur l'efficacité et le fractionnement des apports d'azote, notamment grâce au développement de méthodes basées sur l'INN (Indice de Nutrition azotée) des cultures ;
  •      à l'échelle de la rotation, en introduisant des cultures principales peu exigeantes en azote, ou bien des légumineuses, fixatrices d’azote atmosphérique, en cultures principales seules ou associées, ou en couvert d'interculture ;
  •      à l’échelle de l’agroécosystème, en améliorant la fertilité des sols sur le long terme grâce à des apports de matières organiques, qu’elles soient endogènes (couverts végétaux, restitutions de résidus) ou exogènes (d’origine locale de préférence).

La consommation de fioul est le deuxième poste de dépense énergétique, 22 % en moyenne, et peut entrainer des coûts importants, surtout pour les systèmes intégrant des cultures industrielles. L'électricité peut également représenter un poste de consommation important en cas d'irrigation. Dans notre échantillon, quatre exploitations présentent des systèmes avec des cultures industrielles et de l'irrigation et leur consommation d'électricité varie de 23 à 107 EQF/ha. En revanche, la consommation d’électricité des neufs exploitations présentant des systèmes avec des cultures industrielles sans pratiquer d’irrigation varie de 3 à 19 EQF/ha. Pour information, un mètre cube d’eau irriguée consomme 1kWh d'électricité, soit 0,29 EQF.
Des économies de fioul et d’électricité peuvent être faites assez simplement via l'éco-conduite, les réglages (lestage, choix des pneumatiques...), l'entretien du matériel, le passage au banc d'essai moteur, l'adéquation de la puissance aux travaux menés, l'organisation des chantiers et par le choix du matériel pour l'irrigation. Dans tous les cas, une réflexion plus poussée sur l'adaptation de chaque système de culture pourrait permettre de limiter encore plus ces consommations d’énergie.

 

 

 

 

 

Contact

Marie Delaune

Chargée d'études énergie

Tél : 03 83 96 80 60

Cassandre Gaudnik

Ingénieure Recherche et Développement

Tél : 03 26 77 36 12

Mélanie Krauth

Conseillère énergie en production légumière

Tél : 03 88 19 17 13

Publications