Résidus de culture - Une manne à récolter?

On entend beaucoup parler des nouveaux débouchés offerts par la biomasse, du remplacement des combustibles fossiles, «d'économie verte». Il faut se demander d'où proviendrait la biomasse nécessaire pour répondre aux divers besoins.

Des industries d'envergure se préparent à utiliser différentes formes de biomasse comme source d'énergie pour réduire les coûts, assurer leur approvisionnement, augmenter leur efficacité et réduire leur empreinte écologique. LaFarge de Bath, en Ontario, fait des essais avec la biomasse comme source d'énergie dans la production de ciment. L'Ontario Power Generation (OPG) explore les façons d'utiliser la biomasse en remplacement du charbon pour générer de l'électricité. L'OPG a lancé un appel d'offres pour deux millions de tonnes de biomasse par année. Greenfield Ethanol tente de surmonter les difficultés techniques posées par la fabrication d'éthanol à partir de matières cellulosiques. Des intervenants de l'industrie automobile explorent avec l'Université de Guelph les possibilités de fabriquer des pièces d'autos à partir de matières premières d'origine biologique. Une foule d'industries de taille moyenne étudient elles aussi diverses possibilités d'utiliser la biomasse.

À plus long terme, des matières premières agricoles pourraient probablement approvisionner ces marchés, dont les graminées vivaces comme le panic raide, le miscanthus chinois, le pâturin ample, l'alpiste roseau et la spartine pectinée. On pense aussi à des annuelles comme le chanvre, le millet à chandelle, le sorgho et autres. Dans un proche avenir, les résidus de culture serviront probablement aussi de matières premières comme la canne de maïs, la paille de soya et de céréales et les fourrages. De grandes superficies partout dans la province comportent déjà des approvisionnements tout prêts.

Volumes de résidus de culture

Quelles quantités de ces résidus de culture y a-t-il? Quelles quantités peut-on concrètement prélever? Quelles quantités peut-on prélever de manière durable? Le volume brut est relativement facile à calculer. Le tableau 1 donne les statistiques sur les rendements des récoltes en Ontario en 2008, les indices de moisson et les teneurs en humidité. En comptant toutes les superficies de maïs, de soya, de blé et de cultures fourragères de l'Ontario, on dispose chaque année d'environ 15 millions de tonnes de matières premières. On suppose ici que tous les résidus de culture sur le sol sont disponibles, à l'exception des feuilles de soya qui tombent avant la récolte. On présume aussi que les cultures fourragères seraient entièrement utilisées, ce qui est impossible à cause de l'élevage des ruminants en Ontario.

Quelles quantités peut-on concrètement prélever?

Il sera plus difficile de répondre à la question «quelle proportion de la biomasse disponible peut-on concrètement prélever (tableau 2) ? » Quand il s'agit de résidus de céréales, il existe un système de récolte bien établi. La moissonneuse-batteuse laisse les résidus de culture en un andain compact facile à ramasser avec une botteleuse mécanique ou une presse à fourrage. Il y a quelques pertes comme les barbes, les épis et d'autres parties des plants qui tombent de la moissonneuse-batteuse. Le cas du soya est similaire à celui des céréales, le plant entier (moins les feuilles) passe par la moissonneuse qui laisse la paille en andain à récolter plus tard. On étudie les modifications possibles à la moissonneuse-batteuse pour récolter directement les résidus de la machine (figure 1).

Figure 1. Moissonneuse-batteuse modifiée pour récolter des résidus de culture

Département de recherche de l'Iowa State University

C'est plus difficile dans le cas du maïs parce que la plus grande partie des feuilles ne passe jamais dans la moissonneuse. Seuls les épis sont prélevés des plants et y pénètrent. Le reste des résidus passe au travers du bec cueilleur et est laissé au champ. La moissonneuse-batteuse et le chariot à grains passent dessus et la plus grande partie des résidus reste dans le sol. Dans ce cas il faudrait faucher et andainer avant la mise en balles ou la coupe de la canne de maïs, ce qui prend du temps et entraîne des coûts. Souvent le temps presse avant l'hiver et les conditions de séchage sont moins bonnes pour ramasser de la canne de maïs de haute qualité. On ne peut vraiment ralentir la récolte des céréales pour permettre aussi le ramassage de la canne de maïs. Toutefois, certaines des plus grandes presses à emballer carrées ou les hacheuses faucheuses présentent une capacité d'adaptation et pourraient remplir ce rôle. Il faut explorer toutes les possibilités.

L'entreposage de la biomasse à la ferme et les coûts qui y sont associés doivent aussi être envisagés. Les utilisateurs finals n'ont pas l'espace nécessaire pour recevoir tout ce qui serait récolté.

Quelle quantité peut-on récolter de manière durable?

Quelle quantité de résidus de culture peut-on récolter sans menacer la viabilité écologique? Généralement, la paille des céréales est ramassée alors que les résidus du maïs et du soya sont laissés au champ; ces résidus représentent un apport en éléments nutritifs et font partie du cycle des cultures, ils rehaussent la teneur en matière organique du sol, permettent de lutter contre l'érosion et l'infiltration de l'eau, ils favorisent des sols sains et ils présentent une foule d'autres avantages. Les recherches nécessaires restent à faire pour déterminer les quantités de résidus de maïs et de soya il est possible de prélever tout en respectant la viabilité écologique, ou dans combien de temps des impacts se feraient sentir. Il faut aussi étudier quelles modifications apporter aux modes de production pour compenser les effets nuisibles du prélèvement des résidus. Par exemple, si les producteurs adoptent le semis direct dans les champs où la biomasse est prélevée, les propriétés du sol en seraient-elles stabilisées et la productivité sera-t-elle plus grande parce que la levée et la croissance des semis s'effectuent mieux dans un milieu de culture sans résidus? C'est l'une des questions fondamentales qui doit faire l'objet de recherches.

L'utilisation d'immenses quantités de résidus comme biomasse présente un potentiel certain. Il convient de bien en examiner les éléments concrets comme le bon moment pour ce faire, le remplacement des éléments nutritifs prélevés, la technologie adaptée à cette récolte, les effets potentiellement nuisibles sur les sols et bien d'autres questions qui sont en jeu. Il faut se mettre au travail.