Je T'aime Moi Non Plus - Le MAG Cultures

« Jusqu’ici, la fertilisation azotée était gérée en se calant sur les stades de la culture. Or, on sait que si on apporte l’azote en période sèche, on risque d’en perdre une grande partie. Aujourd’hui, du fait du risque plus important de périodes sèches, j’essaie de positionner mes apports d’azote quand je suis sûre qu’il y aura de la pluie pour que l’azote soit bien valorisé par la culture et moins perdu dans l’environnement », témoigne Marie-Hélène Jeuffroy, agricultrice dans la Beauce.
Dans l’exploitation Jeuffroy, la sécheresse accrue et les températures élevées plus fréquentes de ces dernières années ont été l’origine de la décision de passer des pois de printemps aux pois d’hiver, moins sensibles à la sécheresse grâce à un cycle plus précoce. « Sur la période de sensibilité, entre début de floraison et fin du cycle, on gagne un bon mois », explique-t-elle. Partout en France, les agriculteurs s’adaptent à un climat changé, à des « aléas » de plus en plus fréquents et rapprochés, à des périodes sèches qui se multiplient. Grâce aux cours élevés, la récolte de cette année a été rémunératrice, nombreux sont ceux, par exemple, qui envisagent une gestion différente de leur parc machine (disposer de leur propre moissonneuse, par exemple). Idem quant à l’itinéraire technique ou au choix variétal : il faut intervenir vite, dans une fenêtre climatique adéquate, pour ne pas être obligé de sécher. Autre exemple, un pulvérisateur à vitesse élevée répond à la même logique de rapidité d’exécution.

Partout, les agriculteurs s’organisent pour « s’adapter » au changement climatique. Un phénomène qui, s’il n’a finalement rien de nouveau, est forcé de se développer. Mais au-delà de cette adaptation, l’agriculture, que l’on croyait « quasi morte il y a vingt ans », comme le rappelle le philosophe Bernard Stiegler dans ce numéro (cf pages 6-7), voit ses missions s’élargir : celle de continuer à nourrir une population mondiale croissante, tout en assurant une part de ses besoins énergétiques et pas seulement, à travers les bioproduits. Tout cela avec l’objectif – et la possibilité – d’améliorer la situation climatique…
« L’activité végétale est incontestablement une activité qui purifie l’air en matière de dioxyde de carbone », rappelait, dans un numéro du Mag Cultures consacré au « captage oublié du CO2 » (n° 28, janvier 2007), Charles Debouche, professeur à l’université belge de Gembloux. Une plante est composée, à travers l’activité de photosynthèse, de 40 % de carbone en moyenne. Ce carbone est puisé dans les réserves de dioxyde de carbone contenues dans l’atmosphère : environ 18 tonnes pour un hectare de cultures ! Rapportées au nombre d’hectares cultivés, les cultures céréalières françaises auraient capté environ 240 millions de tonnes de CO2 en 2006 (cf n° 28, janvier 2007).
Certes, ce dioxyde de carbone capturé est rejeté dans l’atmosphère dès la consommation des végétaux, mais avec le développement technologique croissant autour des biocarburants, des biocombustibles ou des bioproduits (chimie, matériaux, pharmacie, textile…), le captage tend à devenir plus pérenne et le rendement énergétique de la biomasse plus important.
« Le monde agricole est stratégique au cœur de l’enjeu énergétique et de l’enjeu effet de serre », tonne Claude Roy, délégué interministériel à la biomasse. En 2015, l’utilisation non alimentaire de la biomasse devrait permettre « d’économiser 20 à 25 millions de tonnes de CO2 ».
« Les biocarburants permettront d’économiser 10 millions de tonnes de CO2, les biocombustibles 10 à 15 millions de tonnes de CO2 et les bioproduits 1 million de tonnes », chiffre Claude Roy.
Soit « la moitié de l’objectif de réduction des émissions de gaz à effet de serre de la France dans le cadre de l’accord de Kyoto pour 2012, qui est de l’ordre de 50 millions de tonnes ». « La biomasse pèse lourd à la fois dans le bilan CO2 et dans le bilan énergétique, puisqu’elle permet d’économiser 10 millions de tonnes de pétrole, soit presque 10 % de la consommation énergétique française.

Les biocarburants ou agro-carburants sont assurés de leur développement quelle que soit l'évolution du baril de pétrole. Ils présentent l'avantage de libérer dans l'atmosphère un carbone que la plante avait fixé lors de sa croissance. Selon les derniers chiffres du ministère de l'Agriculture, la substitution d’une tonne d’essence par une tonne d’éthanol génère un gain d’environ 2,7 tonnes équivalent CO2.
Dans le cas du gasoil remplacé par du biodiesel, ce gain est évalué à 2,5 tonnes équivalent CO2.
Certes, le processus de production (engrais, tracteur, estérification…) libère du carbone fossile dans l'atmosphère, mais quelle que soit la filière, le bilan reste positif et la filière agro-carburants libère toujours plus d'énergie renouvelable qu'elle ne consomme d'énergie fossile. Les filières travaillent d'arrache-pied à l'amélioration de leur contribution à la lutte contre le changement climatique, poussées par les controverses et les débats successifs sur l'établissement des bilans énergétiques et des bilans CO2.
Et un grand pas devrait être franchi sous peu avec les biocarburants de génération un et demi. Il ne s'agit que d'améliorer les filières existantes, mais les marges sont colossales : entre 2004 et 2007, la filière diester est déjà passée d'un bilan de 3 à 3,7 (selon la méthodologie Price Waterhouse Coopers). En d'autres termes, 1 TEP d'énergie fossile investie dans la filière, il en ressortira 3,7 TEP renouvelables en bout de chaîne. Mieux, Georges Vermersch, responsable de l'innovation chez Sofiprotéol table sur un bilan de 5 pour la filière diester dans les années à venir.

Comment relever un tel défi ? En travaillant sur chacun des maillons de la filière : « Le premier point important se trouve dans le monde agricole avec l'utilisation de l'azote. Nous travaillons avec le Cetiom à une réduction des apports azotés sans réduction des rendements grâce à des outils comme la réglette azotée, le satellite et la modulation intraparcellaire. En parallèle, nous nous intéressons à la sélection de variétés de colza qui puissent mieux valoriser l'azote », résume Georges Vermersch. Vient ensuite la logistique : localisation des usines d'estérification à proximité des raffineries, transport des matières premières par barge, pipeline… « La logistique est maîtrisée », assure le spécialiste. Sur les usines en elles-mêmes, par contre, il reste beaucoup à faire. Une première amélioration du bilan carbone réside dans l'utilisation de la cogénération biomasse pour les usines d'estérification. Plaquette forestière, paille, coque de tournesol, ce ne sont pas les candidats qui manquent, reste à convertir l'idée en installation réelle. C'est d'ailleurs le choix de la bagasse, co-produit de la canne à sucre, pour alimenter leurs unités de transformation qui explique en grande partie la performance environnementale de la filière éthanol brésilienne...

Vient ensuite la réelle innovation qui justifie à elle seule l'appellation génération 1.5 : le passage de l'EMHV à l'EEHV. Et ce E qui remplace le M, c'est tout simplement l'éthanol qui vient en substitution du méthanol dans la réaction d'estérification. Aujourd'hui issu de l'industrie pétrolière, le méthanol représente 15 % du volume du diester et plombe allègrement le bilan CO2 de toute la filière. Et l'opération n'a rien de simple : l'Institut français du pétrole travaille sur une voie baptisée catalyse homogène qui présente l'inconvénient de réduire notablement la capacité de production des usines en nécessitant deux réactions là où une seule suffit avec l'EMHV. Un autre procédé, dit de catalyse hétérogène, est actuellement testé à Sète. Mais une troisième piste plus originale est en expérimentation à la Pallice, près de la Rochelle avec un démonstrateur de 10 000 tonnes : l'idée consiste à partir de la graine intacte, de la broyer et de lui faire subir une transestérification sans passer par la case extraction d'huile… De ces trois approches émergera sans doute le futur procédé de production de masse de l'EEHV…

A plus long terme, ce sont les biocarburants de seconde génération qui prendront la relève. Il faudra une bonne décennie de recherche et de patience avant de voir émerger une filière capable de transformer toute matière végétale en carburant liquide. Car la transformation de la plante entière permet à la fois de maximiser le rendement énergétique à l'hectare, de limiter les surfaces nécessaires et de valoriser les tiges, voire les racines si nécessaire. L’Inra de Mons a montré qu’il était possible de produire l’équivalent de 5 à 7 TEP à l’hectare. à titre de comparaison, dans les filières de première génération, le colza plafonne à 1,2 TEP/ha et le blé entre 2 et 3 TEP/ha. Quant aux cultures qui permettront d'alimenter de telles filières, elles seront sans doute pérennes afin de réduire les interventions énergivores au champ. Le miscanthus, naguère présenté comme la panacée des plantes énergétiques perd peu à peu de sa superbe : « La qualité d'une culture énergétique doit se mesurer sur trois critères : la performance en termes de productivité à l'hectare, la durabilité et l'acceptabilité. Le miscanthus est capable de produire jusqu'à 30 tonnes de biomasse à l'hectare avec peu d'intrants, mais il soulève un problème d'acceptabilité en fermant les paysages, ce qui passe assez mal dans une région comme la plaine picarde. De plus, la monoculture de miscanthus va soulever un problème de biodiversité. Il vaut donc mieux réfléchir à un bouquet de cultures », assure Stéphane Cadoux, chercheur à l'Inra de Mons et spécialiste des cultures énergétiques.

Seconde question soulevée par les cultures pérennes : les agriculteurs seront-ils culturellement capables d'assumer la rupture avec les cultures annuelles ? Car implanter une culture pérenne veut dire bloquer une parcelle pour 15 ou 20 ans. « Compte tenu du coût de l'implantation, dans les 2 000 euros l'hectare pour les rhizomes de miscanthus, seul un raisonnement sur 15 ans ou plus permet un équilibre financier », prévient Stéphane Cadoux. à cela s'ajoute un problème de trésorerie puisque la plante n'atteint sa pleine production qu'au bout de 4 ans. « Au début, je pense que les cultures pérennes se positionneront sur des parcelles plutôt marginales, à potentialité limitée. D'où la nécessité de tester les cultures en conditions limitantes », ajoute-t-il. Quant au travail quotidien dans les champs, les énergiculteurs auront le temps de profiter de la vie : l’implantation se fait une fois pour toutes, la culture se passe d'irrigation et la récolte se fait au printemps. Reste une grosse interrogation concernant la destruction de la culture au bout de 15 ans. « C'est effectivement compliqué, mais faisable. L'idée est de passer un déchaumeur à dents très profondes pour remonter les rhizomes en surface. Très sensibles à la sécheresse, beaucoup seront détruits. Un bon désherbant non sélectif fera le reste », assure Stéphane Cadoux. Plus conventionnelles pour une transition en douceur, les rotations luzerne-sorgho fibre semblent, elles aussi, promises à un bel avenir, mais demandent plus d’attentions : le sorgho s’implante tous les ans, nécessite un petit apport d’azote, parfois un désherbage… Moins connus, les taillis à courte rotation sont aussi suivis de près à l’Inra : ils permettraient une récolte en 4 à 5 ans et semblent parfaits pour valoriser des sols inondables aujourd’hui inutilisables. La bonne solution réside donc sans doute dans la variété du bouquet agro-énergétique, avec l'avantage de ménager la biodiversité, un enjeu d'avenir.

Les techniques de travail simplifiées ou de non-labour sont souvent montrées comme la solution à généraliser pour augmenter la quantité de matière organique du sol et donc la séquestration du carbone par l'agriculture. La réalité est plus complexe et les études sérieuses sont extrêmement rares. En France, seul Arvalis dispose d'une parcelle d'études située à Boigneville et consacrée à la question et les conclusions des chercheurs sont très mesurées : « Pour commencer, les TCS augmentent effectivement le stockage du carbone dans le sol en augmentant la quantité de matière organique du sol en surface, et elles réduisent de manière importante la consommation de carburant par l'agriculteur. Cependant, et c'est le troisième point, elles augmentent sensiblement les quantités de protoxyde d'azote émises, le milieu étant moins aéré et plus acide en surface », résume Jérôme Labreuche, spécialiste du travail du sol chez Arvalis. Il dresse cependant un bilan positif de la pratique : « Par rapport à la parcelle témoin, le non-labour fait monter le stock de carbone de 100 kg équivalent CO2 par ha et par an. Les économies de carburant se situent autour de 110 kg équivalent CO2/ha/an mais les émissions de N2O augmentent de 66 kg équivalent CO2. »

Biocarburants ou bioproduits... Au-delà des productions et des techniques de culture, les agriculteurs peuvent également avoir un impact positif sur l’effet de serre (et sur le porte-monnaie) en dotant leur exploitation « d’équipements verts » tels que les panneaux solaires. Un mouvement très en vogue depuis l'augmentation importante du prix de rachat de kilowatt photovoltaïque par EDF. Les installateurs de panneaux solaires en témoignaient d’ailleurs lors du récent SPACE, dans une région qui ne manque pas de bâtiments d’élevage et donc de toits...
Après des années de sommeil en raison d'un prix de rachat du kilowatt trop chiche, la méthanisation prépare aussi son second souffle. La demande mondiale croissante pour la viande suppose de développer des élevages propres. L’élevage représente à lui seul 18% des émissions mondiales de gaz à effet de serre, du fait des seules déjections animales. Le méthane, dont l’incidence est 21 fois plus forte que celle du gaz carbonique, ou le protoxyde d’azote, 310 fois plus réchauffant que du Co2 grèvent le bilan environnemental de l’élevage. Mais les exploitations se sont déjà lancées dans ce nouveau défi, aussi bien en appuyant les efforts en amont, grâce à une alimentation animale moins génératrice de pollution, avec par exemple la luzerne déshydratée, qu’en aval, avec la méthanisation. Or depuis un an, le tarif de rachat de l’électricité issue du biogaz est devenu compatible avec le développement d'unités de méthanisation à la ferme, jusqu'à devenir une véritable source de diversification pour les agriculteurs. Et le procédé ne manque pas de charmes pour séduire à la fois agriculteurs et environnementalistes : le CO2 libéré par la combustion du méthane issu de biogaz, n'a pas d'impact sur le réchauffement, puisque ce CO2 provient là encore du carbone capté par la matière organique lors de la photosynthèse.

Et les enjeux sont colossaux : l'ONG Solagro estime le gisement agricole et agroalimentaire à 2 millions de TEP (tonne équivalent pétrole) par an. Une telle démarche permettrait à l’agriculteur de se créer une nouvelle source de revenus ou réduire drastiquement ses charges de chauffage, séchage… C'est pour une autre raison que la valorisation du méthane prépare son explosion : en l'espace de 2 à 3 semaines dans le digesteur, l'azote organique du lisier est transformé en azote minéral directement assimilable par la plante. De quoi résoudre l'épineuse question des nitrates et limiter les achats d'azote à partir de gaz naturel et donc impliqués dans le changement climatique…
Là encore, l'édition 2007 du Space aura été marquée par le débarquement en force de bureaux d'études, d'installateurs et de promoteurs de méthaniseurs à la ferme.

L'émergence d'une offre de méthaniseurs agricoles trouve un écho particulier avec la préparation du Grenelle de l'environnement où la mise en place de méthaniseurs agricoles en partenariat avec les collectivités locales compte parmi les idées maîtresses du monde agricole. Un modèle auquel Eneria, filiale énergie de Caterpillar, croit dur comme fer : « Je pense que la plupart des projets d'une puissance supérieure à 500 kW/h seront du type agricole-public.
Un méthaniseur a besoin de diversité pour fonctionner, et un montage de ce type serait tout à fait viable », assure Michaël Decourt, responsable de l'activité biogaz chez Eneria. « Aujourd'hui, nous voyons clairement le marché se développer en France et nous avons l'impression qu'il sera organisé selon deux modèles : le modèle allemand avec des petites installations de 2 à 300 kW en grand nombre, et le modèle danois qui fait plutôt intervenir des installations de 7 à 800 kW où les gens mettent leur biomasse en commun », ajoute-t-il. Digesteurs, génératrices électriques, les innovations foisonnent et la méthanisation à la ferme s'oriente clairement vers un marché de masse avec des solutions quasi prêtes à l'emploi… Pour les éleveurs, il est maintenant certain que la méthanisation apportera au monde animal ce que les biocarburants apportent aux céréaliers, et sans concurrence avec l'alimentaire cette fois-ci ! Le Grenelle de l’environnement se déroulera la dernière semaine d’octobre. Il pourrait constituer une première étape pour rendre plus lisible l’incroyable potentiel de l’agriculture dans la lutte contre le réchauffement climatique, à moins qu’il ne bute sur le seul dossier des OGM. Quand bien même, l’agriculture est engagée dans un new deal avec la société en captant son CO2, en méthanisant ses déchets, en lui fournissant ses carburants, son courant… Et cette réalité s’imposera.

Député PS de la Meuse, Jean-Louis Dumont avait déposé, il y a un an de cela, une proposition de loi visant à rendre obligatoire la méthanisation des effluents d'élevage. Le texte n'est jamais arrivé à l'ordre du jour de l'Assemblée nationale, mais l'actualité le rattrape.

Sentez-vous une évolution du dossier méthanisation en France ?
Nous sentons bien que les agriculteurs, les syndicats et les chambres consulaires sont de plus en plus intéressés. Dans mon département, c'est l'arrivée d'une usine de production de diester qui a débloqué les choses. L'usine va produire d'importantes quantités de glycérine qui permettrait d'améliorer la qualité et les quantités de gaz produites, et un nombre croissant d'agriculteurs envisage de se lancer dans la méthanisation. D'autant que le digesteur fonctionne bien, il faut une bonne diversité d'intrants, pas seulement du lisier de porc. Reste que, dans notre pays, seules les éoliennes permettent un amortissement rapide. Les autres sources renouvelables sont un peu oubliées.

Pourquoi le développement traîne-t-il en France ?
Pour assurer le développement de la méthanisation, il faut d'abord être capable d'assurer une valorisation économique, ensuite d'offrir une lisibilité dans le temps. Quant au traitement du lisier, c'est très secondaire. En France, on tient beaucoup de discours, mais sommes-nous capables de passer à l'acte et de monter des installations qui démontrent la viabilité de la méthanisation ? Si nous ne sommes pas capables d'innover, d'autres viendront le faire ici pour nous. Dans le milieu rural, je vois partout des maires entrer en contact avec des agriculteurs pour valoriser le lisier et les boues. Le problème n'est pas l'apport, mais bien ce que l'on fait du biogaz. J'ai vu tellement de projets qui n'aboutissaient pas par simple indifférence.

Comment la situation pourrait-elle se débloquer ?
Nous avons un vrai souci avec rte qui refuse que l'on fasse entrer du courant sur le réseau. Nous aurions besoin d'une véritable volonté politique et que, dans le même temps, rte devienne complètement indépendant d'EDF pour avoir la mainmise sur la distribution alors qu'EDF se concentrerait sur la production. C’est très terre à terre, mais tant que l'on ne nous donnera pas les moyens d'entrer sur le réseau, il ne se passera rien. Le grenelle pourrait-il permettre cela ? Nous verrons.