Projet d'animation et de développement des territoires des établissements publics de l'enseignement agricole

Description

Titre du projet
Produire de l'hydrogène à partir du miscanthus de l'exploitation et l'utiliser dans un tracteur.
Établissement
EPL du Loiret
Description du projet
Une société a conçu un tracteur dont le moteur fonctionne à l?hydrogène.

La société CNH recherche un site pilote pour développer son prototype.

Le CNRS d'Orléans travaille sur la production d'hydrogène par combustion totale. On pourrait brûler le miscanthus produit sur l'exploitation pour produire H².

Le conseil regional est partenaire de l'opération .

Thématique principale
Thématique secondaire

Identification

Centre constitutif concerné
Adresse et numéro de téléphone de l'établissement
le Chesnoy 2190 avenue d'Antibes
Nom du responsable du dossier
Naïda DRIF
Fonction du responsable du dossier
Coordonnées du responsable du dossier au sein de l'équipe de direction
Naïda DRIF directrice EPL 02.38.89.80.18 catherine.michel02@educagri.fr
Nom du chargé de projet
Laurence MARIEL
Fonction du chargé de projet
IAE
Coordonnées du chargé de projet
Laurence MARIEL 02.38.89.80.00

Projet

Rapport 1

Actions prévues réalisées ou en cours
1. Avancement du projet
Les différents objectifs opérationnels inscrits dans le projet sont le suivants :
? Produire assez de miscanthus pour réaliser l?hydrogène
Le but est de répondre à la demande du CNRS. La récolte a été réalisée le 30 MARS et nous avons cherché un mode de conditionnement adéquat avec le transport, la conservation et l?utilisation du miscanthus par le CNRS. Des étudiants de BTS1 ACSE ont mis dans une centaine de sacs de pommes de terre (50 litres soit 12 à 15 kg) le miscanthus pour répondre à la demande du CNRS.
? Définir un mode de récolte permettant la meilleure combustion du miscanthus
Après réunion avec les scientifiques du CNRS, il a été convenu de récolter le miscanthus sous forme d?ensilage. Pour pouvoir être utilisée, cette matière première ne doit pas comporter de fibres de trop grande longueur a priori. Le gazéifieur n?étant pas en état de marche avant l?automne prochain ; la quantité récoltée et stockée suffira largement à couvrir le début de l?expérimentation avant la récolte 2012 qui pourra compléter voire être différente de celle de 2011.
? Tester le four qui permettra la combustion totale du miscanthus en hydrogène avec le CNRS, car actuellement le four est à l?état de prototype. Le CNRS cherche à créer un four qui pourrait produire des quantités suffisamment importantes de H2 pour être utilisé dans une pile à combustibles.
Cette étape du projet n?a pas encore pu être réalisée faute de gazéifieur en état de fonctionner.
? Tester le tract
Actions non prévues réalisées
Actions à réaliser
Partenaires
Les travaux en collaboration avec le CNRS sont en suspend faute d?avoir un gazéifieur mais le lycée a réalisé ce qui lui avait été demandé.
Le principal travail a été un travail d?observation des cultures de switchgrass et de miscanthus au redémarrage de la végétation sitôt la récolte réalisée. Ces observations sont réalisées tous les deux jours jusqu?à des stades définis par Arvalis et l?INRA pour chacune des cultures.
Indicateurs de suivi
Pour le moment la récolte n?est pas suffisante pour prétendre à être commercialisée. Elle l?avait été l?an dernier mais la réservation d?une grande quantité pour le CNRS n?a pas permis de commercialiser le reste. Le miscanthus broyé a servi de paillage pour tous les parterres nouveaux réalisés pour améliorer le pourtour des bâtiments d?élevage de l?exploitation mais également pour ceux du lycée.
Résumé grand public
Le miscanthus, plante pérenne, est étudiée en vue de sa valorisation énergétique. Il s?agit ici non pas de l?utiliser comme combustible mais d?en obtenir de l?hydrogène capable de faire fonctionner des moteurs de tracteurs. Aujourd?hui, le miscanthus a été récolté (mars 2011) et une partie de la récolte est stockée sur l?exploitation du lycée avant la mise en route du gazéifieur du CNRS. Des élèves du lycée et des étudiants ont participé à la récolte et ont étudié la culture. Des observations régulières ont été réalisées à la reprise de végétation pour déterminer la vitesse de croissance de la plante dans le cadre d?un CASDAR « Lignoguide » souscrit entre différents lycées, ARvalis et l?INRA. C?est la deuxième année où les mesures sont faites et les résultats sont en attentes. Quelques remarques par rapport aux conditions climatiques ont déjà été faites par un certain nombre de partenaires.
La phase expérimentale pour la partie transformation et utilisation ne devrait pas commencer avant l?automne prochain, le fabricant du gazéifieur ne voyant aucune contre indication à utiliser cette source de matière première pour un matériel conçu à l?origine pour de la biomasse bois.
Validation par le chef d'établissement
06/06/11
Vu par le chef d'établissement
06/06/11
Validation par la DRAAF
16/06/11
Vu par la DRAAF
16/06/11
Commentaire de la DRAAF
Le projet a été sensiblement modifié car le CNRS n'a pas pu mettre à disposition de l'établissement un gazéifieur.
L'intérêt de ce projet demeure par ses liens avec la pédagogie et le travail réalisé avec le CNRS
Validation nationale
22/01/13
Vu par la DGER
Commentaire de la DGER

Rapport 2

Actions prévues réalisées ou en cours
Avancement du projet
Les différents objectifs opérationnels inscrits dans le projet sont les suivants :
Produire assez de miscanthus pour réaliser l'hydrogène
Le but a encore été cette année de répondre à la demande du CNRS et de l'université d'Orléans. La récolte a été réalisée le 27 mars et le conditionnement choisi a été le même que l'an dernier. Les sacs récupérés par le CNRS le 29 novembre ne semblaient que peu endommagés et la conservation correcte. Ce sont des étudiants de BTS Acse qui ont conditionné le miscanthus broyé dans 50 sacs d'une dizaine de kilogrammes chacun permettant de laisser passer l'air.
Les conditions de récolte ont été satisfaisantes tant au niveau du chantier de récolte que des conditions climatiques.
Actions non prévues réalisées
Dans le cadre de la réunion du 29 novembre 2011 en présence de Messieurs Cormier et Escot représentant le CNRS et de MME Michel et Mme Mariel du lycée; il a été convenu de fournir la matière première mais également une bibliographie sur le miscanthus qui est à ce jour quasiment finalisée. Elle donne lieu à un document d'une dizaine de pages abordant à la fois des parties techniques (semis, conduite, récolte, destruction) et des parties économiques (coûts de production).
Actions à réaliser
Tester le four ou gazéifieur. Le Cnrs et l'université doivent à ce jour avoir récupéré le gazéifieur qui devait arriver en pièces détachées de l'étranger. Ils ont récupéré la récolte précédente mais nous ne savons pas si celle-ci a déjà servi pour des premiers tests.

Tester un tracteur équipé d'une source énergétique à base d'hydrogène. Impossible à faire sans le gazéifieur.
Partenaires
Les travaux en collaboration avec le CNRS ont partiellement repris mais le gazéifieur n'est toujours pas fonctionnel. Le lycée a fourni la matière première demandée et le document bibliographique sur le miscanthus est en voie de finalisation.
Hormis ce travail bibliographique réalisé par Mme MARIEL, le travail d'observations de terrain a été renouvelé au redémarrage de la végétation sitôt la récolte réalisée. Ces observations ont été réalisées régulièrement principalement par Melle JARLOT.
Indicateurs de suivi
Cette année, la quantité de miscanthus devant être conservée pour le Cnrs a largement diminué. Ces partenaires n'ayant pas encore utilisé la récolte précédente, il n'était pas judicieux de conserver plus de miscanthus que de raison.
L'inrérêt de cette production semble aujourd'hui plutôt orienté vers le paillage. Les quantités récoltées au regard de la surface implantée ne suffisent pas pour un marché à des fins énergétiques.
Néanmoins, toute la récolte a été vendue à des particuliers et à un exploitant agricole à proximité du lycée, dans tous les cas pour pailler des végétaux ou des haies.
Résumé grand public
Le miscanthus, plante pérenne, est étudiée en vue de sa valorisation énergétique. Il s'agit ici non pas de l'utiliser comme combustible mais d'en obtenir de l'hydrogène capable de faire fonctionner des moteurs de tracteurs. Aujourd'hui, le miscanthus récolté le 27 mars 2012 sous forme broyée a été en partie stocké sur l'exploitation du lycée avant la mise en route du gazéifieur du CNRS. Les autres débouchés sont actuellement plus orientés vers du paillage de parterres de fleurs de particuliers ou encore de haies chez un agriculteur proche de l'établissement. Des élèves du lycée et des étudiants ont participé à la récolte et ont étudié la culture. Les enseignants de la filière scientifique ont effectivement pris la culture de miscanthus comme point de départ de l'étude d'une ressource à vocation énergétique: ils ont étudié principalement les débouchés, les modes de conservation mais également le suivi de la culture. Des observations régulières ont été réalisées par Melle JARLOT à la reprise de végétation pour déterminer la vitesse de croissance de la plante dans le cadre du CASDAR « Lignoguide » souscrit entre différents lycées, ARvalis et l'INRA. C'est la troisième année où les mesures sont faites et des premiers résultats ont été obtenus et divulgués pour le moment de façon confidentielle lors de différentes réunions avec les partenaires pré-cités.
La phase expérimentale pour la partie transformation et utilisation ne devrait pas commencer avant l'automne prochain, le fabricant du gazéifieur ne voyant aucune contre indication à utiliser cette source de matière première pour un matériel conçu à l'origine pour de la biomasse bois
Validation par le chef d'établissement
12/06/12
Vu par le chef d'établissement
12/06/12
Validation par la DRAAF
20/06/12
Vu par la DRAAF
20/06/12
Commentaire de la DRAAF
De nouvelles pistes de travail sur les enjeux énergie devront être proposées.
L'analyse de la filière biomasse en région centre serait intéressante.
Validation nationale
22/01/13
Vu par la DGER
Commentaire de la DGER

Rapport 3

Actions prévues réalisées ou en cours
Avancement du projet
Les différents objectifs opérationnels inscrits dans le projet sont les suivants :
Produire assez de miscanthus pour réaliser l'hydrogène
Cette année, malgré plusieurs relances auprès de l'université d'Orléans et le CNRS, aucune réponse n'a été obtenue. La récolte a été réalisée fin mars mais ausun conditionnement particulier n'a été envisagé. Certains sacs de la récolte précédente sont encore présents sur le lycée.

Les conditions de récolte ont été satisfaisantes tant au niveau du chantier de récolte que des conditions climatiques.

Ce sont essentiellement des participations au RMT Biomasse et au CASDAR qui ont été valorisées.
Ces deux actions prenant fin 2013, elles ont été conclues récemment par deux journées dont l'une (CASDAR) est à l'origine de la production d'un document de travail : Lignoguide, auquel du temps a été consacré (mesures, prélèvements, relecture)
Actions non prévues réalisées
Ce sont essentiellement des mesures au champs et de nombreuses réunions de travail pour boucler les deux projets.
Par ailleurs, le lycée tient maintenir son implication et ses relations avec le milieu professionnel (un des axes du projet d'établissement en ré-écriture) de façon à favoriser son inserton dans les territoires, et une veille des essais au champs sera maintenue.
Actions à réaliser
Eventuellement trouver des partenaires intéressés par la biomasse produite par l'exploitation du lycée. Raisonner sur un réel projet énergétique au sein du lycée, potentiel producteur de biomasse
Partenaires
Par rapport au projet initial qui était de valoriser la biomasse de l'exploitation dans un tracteur agricole, le désengagement du constructeur, et ce , dès la première année de la mise en place du projet, a été des plus difficiles à appréhender.
Finalement, la culture étant en place depuis 2006 et ce, pour une période de 15 ans (pérennité de la production); le projet a été orienté vers d'autres partenaires sur des aspects plus scientifiques et d'expérimentation : INRA, différentes chambres d'agriculture de la région Centre, Picardie... Agrotransferts ...
La réflexion a été menée de front via le RMT Biomasse et le CASDAR Lignoguide
Indicateurs de suivi
La production de biomasse a stagné. Pas de nouvelles surfaces implantées, les difficultés pour trouver des partenaires potentiels pour cette biomasse restent présentes. De plus en plus de clients sont intéressés non pas par l'énergie permise par ces cultures mais par le pouvoir "paillant".
Résumé grand public
La biomasse énergie est aujourd'hui un thème d'actualité. Ses débouchés peuvent être nombreux. Ce projet, au départ orienté vers la production d'hydrogène, a été détourné pour répondre à une demande de différents partenaires (Chambres d'agriculture, INRA, Arvalis, Agrotransfert ....) dans le cadre d'un RMT Biomasse à l'origine d'un Casdar Lignoguide. Ces deux "organisations" ont permis de conforter les connaissances sur la biomasse.
Aujourd'hui, ce sont plus d'une douzaine d'espèces cultivées dédiées à la production de biomasse, dites cultures lignocellulosiques,pouvant être implantées en France. C'est l'étude de ces différentes espèces qui a été menée par l'ensemble des partenaires et le lycée du Chesnoy. Présent dans plusieurs commisions (agronomie, économie) , il a participité à la mise en place des essais et à leur suivi mais également à la réalisation d'enquêtes de terrain et à l'approche économique (coût de production) de ces cultures dédiées. Un ouvrage a été édité : Lignoguide : guide d'aide au choix des cultures lignocellulosiques. Le site www.biomasse-territoire.info, à destination de tous les acteurs des territoires ruraux qui s'intéressent à la biomasse, permet un accès simple à toutes les informations du guide et facilite les échanges et la prise de décision des acteurs sur la biomasse énergie.
Validation par le chef d'établissement
Vu par le chef d'établissement
Validation par la DRAAF
12/06/13
Vu par la DRAAF
12/06/13
Commentaire de la DRAAF
Le projet initial du tiers temps "Produire de l'hydrogène à partir du miscanthus de l'exploitation et l'utiliser dans un tracteur" était directement lié à un partenariat avec un constructeur pour travailler sur la question des biocarburants et de la gestion de la biomasse. Ce partenaire s'est malheureusement desisté. Cependant, des travaux concernant la culture et l'utilisation du miscanthus ont été menés, notamment dans le cadre du RMT « Biomasse » (voir outil « lignoguide » http://www.biomasse-territoire.info).
Les travaux de recherche sur le miscanthus (itinéraire techniques, techniques de récoltes, conditionnements....) seront poursuivis et maintenus sur l'exploitation de l'EPL du Loiret.
Validation nationale
18/11/13
Vu par la DGER
18/11/13
Commentaire de la DGER