Connaissance du devenir des éléments à risques dans les différentes filières de gestion des effluents porcins

Cet article résume les apports du programme "Porcherie verte" dans la connaissance et la maîtrise du devenir de l'azote, du phosphore et des éléments traces métalliques qui ont, à des titres divers, un impact sur l'environnement. La diminution de la teneur en protéines de l'aliment permet de réduire fortement les quantités d'azote excrétées par les animaux. Une part importante de l'azote est éliminée sous forme gazeuse lorsque les animaux sont placés sur litière ou lorsque le lisier est composté. L'importance de ces pertes d'azote peut cependant varier fortement selon les techniques utilisées et la nature des substrats. Le traitement biologique abat la majeure partie de l'azote et certains types de stations permettent de capter le reste dans des coproduits potentiellement exportables. La bonne valorisation agronomique des effluents nécessite de bien connaître leur valeur fertilisante azotée, ce que facilite l'approche typologique mise au point dans le cadre du programme. Un certain nombre de leviers alimentaires permettent de diminuer la fraction du phosphore alimentaire qui est excrétée dans les effluents: ajustement des apports alimentaires grâce à une meilleure connaissance des besoins des animaux, amélioration de la digestibilité du phosphore alimentaire par une meilleure connaissance de sa disponibilité dans les diverses matières premières ou via l'adjonction de phytase exogène. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le phosphore dans des coproduits potentiellement exportables et la valeur fertilisante phosphatée des effluents est en général très élevée et facile à prédire. Les éléments traces métalliques (cuivre et zinc) sont souvent ajoutés dans l'aliment à des concentrations dépassant largement les besoins stricts des animaux (pour éviter les carences) afin de bénéficier de leur effet protecteur vis-à-vis des pathologies digestives. La supplémentation par des éléments traces métalliques est utile pendant la phase de post-sevrage, mais pas au-delà et l'adjonction de phytase microbienne à l'aliment améliore la disponibilité du zinc pour l'animal. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le zinc et le cuivre dans des coproduits potentiellement exportables. Après épandage, les éléments traces métalliques sont peu mobiles dans le sol alors que les apports au sol excèdent en général largement les capacités d'exportation par les plantes, ce qui peut conduire à des situations de phytotoxicité à plus ou moins long terme. En fin de compte, la manière la plus simple et la plus économique de gérer les effluents d'élevage reste d'utiliser au mieux leur valeur fertilisante, ce qui s'obtient par un bon équilibre entre la quantité d'animaux produits et la capacité des sols à recevoir leurs effluents. En l'absence d'un tel équilibre, l'abattement de l'azote excédentaire par l'utilisation de litières ou par le compostage du lisier a un impact environnemental important alors même que ces solutions ne résolvent rien en termes de phosphore et d'éléments traces métalliques. Les traitements biologiques les plus sophistiqués permettent d'éliminer le phosphore et une partie des éléments traces métalliques dans des coproduits potentiellement exportables, mais ils ont un coût économique et écologique très élevé. (Résumé d'auteur

Agricultural raw materials for food and feed: the world

Agricultural products grown and used around the world traditionally serve to feed humans and animals and they are also used for non-food uses. Given the importance of the debate on complementarity/competition between humans and animals all plant and animal products are expressed in proteins. This article analyzes successively the world production of vegetable proteins, the distribution of their uses as unprocessed products and products and co-products from the agricultural and food industries, the distribution of consumption by large animal species, the structural evolutions in terms of consumption, the growing weight of the "maize/soybean system", the aspects of competition and/or complementarity between human and animal uses and finally the aspects linked to the increasing instability of soybean and maize prices and the regulation of these markets. The world production of vegetable proteins (about 800 million tons), is used for about 630 million in feeds (400 of fodder, 230 of concentrates, used in this state like cereals, and mainly co-products of agro-industrial industries like oilseed meals, of which more than 80 are from soybean alone) and allows production of about 68 million tons of animal protein. The compound feed industry has grown considerably and currently accounts for two-thirds of the concentrates used by all animals but only 18 % of total amounts including forages included. In recent decades a model of corn/soy animal feeding has developed strongly throughout the world, but to a lesser extent in Europe. Soybean prices, like those of other major agricultural commodities such as cereals, have increased steeply in recent decades and are becoming more volatile, but the soybean/corn price ratio has remained very stable over a long period, which tends to contradict the idea of a growing shortage on the protein market

Écobilans de biocarburants : une revue des controverses

Article publié dans la revue Natures, Sciences, Sociétés, 16:4, Octobre-Décembre, 2008, pp. 337-347 http://www.nss-journal.org/index.php?option=com_article&access=doi&doi=10.1051/nss/2008064&Itemid=129National audienceLife-Cycle-Analyses of biofuels: a review of controversies. This review of Life-Cycle- Analyses of biofuels synthesizes a wide range of questions raised by the increasing production of biofuels and by agendas aimed at boosting biofuels in future energy consumption. It also shows that current LCAs must be deepened or harmonized in some methodological aspects, and that they remain restricted in number as well as focused on only few North-American and West-European agro-industries. Expanding these analyses to other contexts, biomasses and agricultural modes of production would prove beneficial chiefly for two reasons: (1) there are almost no other ways of exploring and identifying sustainable reservoirs of bioenergies, (2) the LCA results turn out to be highly susceptible on the one hand to the agricultural techniques applied (motorization, chemical inputs, irrigation) in specific ecosystems (climate and soil types), on the other hand to arbitrations relating to the use of co-products (animal feed, soil enhancement, co-production of energy).Cette revue d'écobilans de biocarburants synthétise un ensemble de questions soulevées par l'émergence de la production de biocarburants et la place ambitionnée pour ces derniers dans les consommations énergétiques à venir. Elle montre également que les écobilans réalisés à ce jour doivent être approfondis et harmonisés sur certains aspects méthodologiques, et qu'ils demeurent restreints en nombre tout en étant largement centrés sur quelques agro-industries nord-américaines et ouest-européennes. Il serait bénéfique d'élargir ces analyses à d'autres contextes, biomasses et modes agricoles de production pour deux grandes raisons : (i) la recherche de réservoirs durables de bioénergies l'impose, (ii) le résultat des écobilans s'avère fortement sensible, d'une part aux techniques agricoles employées (motorisation, intrants chimiques, irrigation) dans des écosystèmes spécifiques (types de climat et de sol), d'autre part aux arbitrages relatifs à la valorisation des coproduits (alimentation animale, amélioration des sols, coproduction d'énergie)

Complémentarité des filières sorgho sucré et canne à sucre en Haïti : évaluation des conditions de développement sectoriel d'une innovation

Nous analysons comment l'introduction du sorgho sucré en Haïti pourrait se traduire en une innovation réussie. L'hypothèse est que le caractère multifonctionnel du sorgho sucré permet de combiner différentes utilisations : alimentaire (graines, fourrages), énergétique (production de bioéthanol ou de gel pour la cuisson et cogénération) et production d'alcool de bouche, dont certaines sont complémentaires de la filière canne. Nous mobilisons un référentiel analytique de filière pour évaluer in itinere les conditions de développement sectoriel d'une introduction variétale. Les données proviennent d'enquêtes à dire d'experts. Les résultats montrent en quoi le fonctionnement de la filière canne à sucre détermine des contraintes spécifiques qui conditionnent le choix des variétés de sorgho. Ils montrent aussi une complémentarité entre la valorisation alimentaire du sorgho sucré sous forme de grain et la production d'alcool. Ils interrogent les conditions de valorisation des grains et des coproduits du sorgho sucré pour l'alimentation animale. Ils invalident enfin son usage énergétique pour la production de bioéthanol. (Résumé d'auteur

Réutilisation de coproduits coquilliers marins dans des bétons auto-plaçants pour des récifs artificiels

National audienceDue to a need of reusing marine by-products (seashells) in the region of Lower Normandy, self-compacting concretes containing crushed shells replacing the natural aggregates are suitable for the manufacture of complex shaped modules constituting artificial reefs. The objective of this paper is to study the influence of the substitution of natural aggregates by crushed scallop shells on the rheological properties of self-compacting concrete (SCC). For this purpose, four concretes were prepared; one of them used as the control concrete and three concretes incorporating crushed queen scallops at 20, 40 and 60% (substitution of natural aggregates); to measure the properties of mobility, the filling capacity, the viscosity, the cohesion, the risk of blockage and segregation, and the mechanical properties.En raison d'une nécessité de valorisation de coproduits coquilliers marins dans la région de Basse-Normandie, France, des bétons fluides contenant des coquilles concassées en remplacement des granulats naturels ont été incorporées pour la fabrication des modules de formes complexes constituant les récifs artificiels. L'objectif de ces travaux de recherche est l'étude de l'influence de la substitution des granulats naturels par des coquilles de pétoncle concassées sur les propriétés rhéologiques d'un béton auto-plaçant (BAP). A cet égard, quatre bétons ont été préparés ; un béton témoin et trois bétons dont sa matrice granulaire a été remplacée par des pétoncles concassées à 20, 40 et 60% afin de mesurer les propriétés de mobilité, la capacité de remplissage, la viscosité, la cohésion, le risque de blocage et de ségrégation ainsi que les propriétés mécaniques

Projet : Béton d'Argile Environnemental (B.A.E.): Rapport scientifique

Rapport scientifiqueLa terre est un matériau à changement de phase naturel, localement disponible, à faible énergie griseet recyclable. Ces qualités en font un matériau de construction d’avenir.La physique et la mécanique de la matière divisée (et ultra divisée) sont des domaines en plein essor.L’éclosion des nanosciences offre un nouvel éclairage sur les comportements mécaniques, thermiques,hygrométriques et rhéologiques du matériau terre, en particulier aux échelles physico-chimiques lesplus fines des argiles.A cet apport de connaissances théoriques s’ajoute un savoir-faire industriel très élaboré pour la miseen oeuvre de matériaux offrant de nombreux points communs avec la terre, véritable béton d’argile.Ainsi, les méthodes appliquées à la confection de bétons de ciment toujours plus performants d’unepart et celles appliquées au coulage des crus des céramiques industrielles d’autre part sonttransférables au matériau terre.D’autre part, le marché spécialisé de la construction en terre s’organise et se développe rapidement. Acela s’ajoute une demande sociétale toujours plus forte qui conduit par exemple les industriels de labrique cuite à proposer des briques crues. Les carrières de granulats souhaitent quant à elles valoriserleurs importants volumes de coproduits de carrières (fines argilo-calcaires).Les conditions sont donc réunies pour mettre en place à l’échelle nationale, à l’instar de la filière bois,une filière terre qui s'appuie sur des bases scientifiques et techniques approfondies.L’enjeu scientifique réside notamment dans une meilleure compréhension des propriétés mécaniqueset thermiques du matériau terre en liaison avec son comportement hygrométrique d’une part et unemeilleure connaissance des systèmes argile/eau en vue du coulage du matériau terre à l’état liquided’autre part. Il réside également dans une meilleure compréhension de la cohésion du matériau et del’amélioration de cette cohésion par ajout de polymères : les nanocomposites argile/polymère sont, dece point de vue, exemplaires.ObjectifsLe projet s’articule autour de 6 objectifs :1. établir un état de l’art et une synthèse des caractéristiques mécaniques, thermiques ethygrométriques du matériau terre en vue de l’élaboration de règles professionnelles.2. étudier l’influence de la densité, de l’organisation spatiale du réseau poreux et de l’humidité relativesur les caractéristiques mécaniques et thermiques : ce sont 3 paramètres clés de la dispersion desvaleurs données par la littérature.3. transférer d’une part la technologie des superplastifiants du béton de ciment afin de mettre enoeuvre la terre à l’état liquide et d’autre part la Direct Coagulation Casting (DCC) de l’industriecéramique afin de solidifier la terre après coulage par coagulation des argiles.4. formuler de nouveaux liants argiles / biopolymères pour la confection de nouveaux bétons, briques,enduits et peintures très écologiques.5. Evaluer l’intérêt de l’ajout de particules végétales poreuses pour optimiser les performances(mécaniques et thermiques) de ces bétons.6. Valoriser les coproduits de carrières de granulats en les transformant en matériaux de constructionterre innovants

Les enjeux du développement des biocarburants dans l’Union européenne

En mars 2007, le Conseil européen a annoncé qu’à l’horizon 2020, une proportion minimale de 10 % de biocarburants devrait être incorporée dans les carburants utilisés pour le transport routier. Les pouvoirs publics communautaires mettent en avant trois facteurs principaux pour justifier une telle ambition : la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES), la diversification des approvisionnements énergétiques et le soutien des revenus agricoles. Alors qu’on s’interroge sur les conditions dans lesquelles les 5,75 % d’incorporation fixés par le cadre législatif actuel pourraient être atteints en 2010, ce nouvel élan donné à la politique communautaire des biocarburants suscite plusieurs interrogations.