Energie durable pour le sechage
Énergie durable pour le séchage
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Introduction
Au vu de l’augmentation de la population mondiale et donc de nos besoins alimentaires, la conservation des produits agricoles et la réduction des pertes post-récolte sont essentielles pour la sécurité alimentaire. Le séchage des aliments est pratiqué depuis des siècles, mais les méthodes traditionnelles telles que le séchage à l’air libre ou d’autres processus non améliorés doivent maintenant être remplacées par des techniques de séchage solaire modernes afin de satisfaire aux normes d’un marché mondial de plus en plus concurrentiel. Il est ainsi possible d’améliorer non seulement la qualité des produits mais aussi les revenus des agriculteurs. Les technologies de transformation des aliments telles que les séchoirs solaires améliorent la qualité des aliments et garantissent ainsi l’exportabilité de différents types d’aliments dans différentes régions, ce qui a pour conséquence d’améliorer les revenus et la sécurité alimentaire des petits exploitants qui vivent dans les régions isolées.
Technologies
Il est possible d’empêcher la détérioration de produits périssables tels que les fruits, les légumes, les tubercules ou même la viande ou le poisson en utilisant l’énergie du soleil. Dans les pays qui ne disposent pas de technologies industrielles de conservation, des solutions simples comme le séchage solaire sont très prometteuses.
Le séchage solaire consiste à accumuler l’énergie du soleil à l’intérieur d’un dispositif de collecte de la chaleur, puis à créer un flux d’air chaud par convection naturelle ou forcée. Lorsqu’il passe sur les aliments, l’air chaud et sec élimine l’humidité qui se dissipe dans l’atmosphère par une cheminée installée à l’autre extrémité. Les niveaux de sophistication des dispositifs de séchage solaire varient en fonction des critères du produit final. Les séchoirs solaires traditionnels utilisent la convection naturelle de l’air chaud, tandis que les approches innovantes sont équipées d’un ventilateur alimenté à l’énergie photovoltaïque qui déplace l’air artificiellement à l’intérieur du séchoir pour accroître son efficacité. Contrairement au séchage conventionnel au soleil, le séchage solaire a généralement lieu dans un endroit clos afin de protéger les produits contre les impuretés extérieures. Les différents types de séchoirs solaires sont de complexité variable : le séchage direct, le séchage indirect, le séchage mixte et le séchage hybride sont les principales solutions disponibles en fonction des besoins. En savoir plus…
Séchoir solaire boîte
Le séchoir solaire boîte est composé d’une boîte recouverte d’un couvercle en verre, qui est incliné de manière à maximiser la pénétration des rayons solaires. Les parois intérieures de la boîte sont recouvertes d’une feuille d’aluminium noire de manière à absorber les rayons qui pénètrent par le couvercle transparent. Les produits à sécher sont étalés sur trois plateaux grillagés en acier inoxydable placés à l’intérieur de la boîte. Une ouverture rectangulaire située en bas de la face avant sert d’entrée d’air. Ce dernier pénètre dans la boîte par convection, sèche les produits et ressort par une cheminée en tôle galvanisée en emportant l’humidité. En raison de la petite capacité de la boîte, le séchage est relativement lent, ce qui entraîne une décoloration des produits. Cette technologie simple est donc réservée à un usage domestique et non commercial. En savoir plus…
Séchoir solaire armoire
Un peu plus complexe que le système de boîte, le séchoir solaire armoire est également plus onéreux. Il est composé de deux parties : un capteur qui utilise le rayonnement solaire pour chauffer l’air ambiant entrant et une chambre de séchage dans laquelle les aliments à sécher sont étalés sur des plateaux en plusieurs couches. Composé de laine de verre pour l’isolation et d’aluminium et de tôle galvanisée pour la conduction de la chaleur, le séchoir fonctionne par chauffage indirect, ce qui est recommandé pour sécher les produits à base de plantes qui sont souvent sensibles à la lumière directe du soleil. Contrairement à la boîte solaire, le séchoir armoire est recommandé pour un usage communautaire et pour les petites industries génératrices de revenus.
Séchoir hybride solaire-biomasse armoire
La version hybride biomasse-solaire comprend un réchaud à biomasse installé à côté du capteur du séchoir solaire armoire. L’utilisation d’un combustible supplémentaire comme la biomasse permet d’améliorer la capacité de séchage de l’armoire solaire en augmentant les températures de séchage, ce qui est recommandé pour les produits à base de viande et de poisson.
Séchoir solaire tunnel
Contrairement aux technologies susmentionnées, qui utilisent uniquement la convection naturelle pour faire circuler l’air, le séchoir solaire tunnel comprend un petit ventilateur alimenté à l’énergie photovoltaïque qui force l’air à travers le capteur solaire et les chambres de séchage. Agencés sous forme de tunnel, les boîtes de séchage et les capteurs solaires utilisent l’énergie solaire pour chauffer les produits placés sur les plateaux, tandis que l’air envoyé dans le tunnel évacue l’humidité, même lorsque les conditions sont défavorables. Ces séchoirs sont recommandés pour le séchage à grande échelle à des fins commerciales.
Acteurs et innovations
Différents innovateurs ont montré tout le potentiel des énergies renouvelables pour le séchage. Les innovations et les approches créatives vont des systèmes photovoltaïques solaires aux modèles alimentés au biogaz et facilitent l’accès à l’énergie pour les plus pauvres des régions rurales qui n’ont pas l’électricité. Dans les pays du Sud où le rayonnement solaire est généralement important et les produits dérivés de l’agriculture (qui ne peuvent pas être vendus sur le marché) disponibles en abondance, le solaire et la biomasse sont souvent les seules sources d’énergie possibles. L’utilisation de ressources renouvelables réduit les coûts de conservation des aliments, ce qui permet de limiter les pertes post-récolte et d’améliorer les revenus.
Séchoir à café à infrarouge alimenté au biogaz
Le Centre et réseau régional pour l’environnement de la Corne de l’Afrique, de l’université d’Addis-Abeba en Éthiopie, et ses partenaires ont élaboré et mis en œuvre une solution d’énergie propre pour le séchage des grains de café. Ils utilisent les déchets du café (coque et pulpe) pour produire du biogaz et alimenter un séchoir à infrarouge efficace qui réduit le temps de séchage des grains de café et minimise les pertes post-récolte associées au séchage conventionnel au soleil. Cette solution améliore les conditions de travail des femmes et des enfants, principaux responsables du processus de séchage qui exige une exposition au soleil toute la journée. En savoir plus…
Séchoir solaire bulle
Le séchoir solaire bulle conçu par l’université de Hohenheim (Allemagne) et l’Institut international de recherche sur le riz (IRRI) est une autre innovation qui offre des conditions de séchage sûres et efficaces basées sur l’énergie solaire. Cette technologie fait appel à un tube en plastique de 15 à 26 mètres de long dans lequel le riz est étalé. Transparente, la partie supérieure du tube laisse pénétrer les rayons du soleil, ce qui fait monter la température à l’intérieur et sécher le produit. La chaleur est répartie uniformément par des ventilateurs alimentés à l’énergie solaire qui font circuler l’air pour éliminer l’humidité. Pour optimiser le séchage, le riz est régulièrement retourné au moyen d’un rouleau. Le séchoir bulle est actuellement en cours d’optimisation sur le plan énergétique et fait l’objet d’essais dans différents pays. Son coût se situe entre 1 200 € et 3 400 €. En savoir plus…
Développement du GrainSafeTM Dry (GSD)
En collaboration avec l’Institut international de recherche sur le riz (IRRI) et l’université de Hohenheim, GrainPro, Inc. a conçu le GrainSafeTM Dry (GSD). Le GSD combine séchage en espace clos et stockage hermétique des grains. Le séchage en espace clos a pour but de contrôler l’humidité relative de l’air de séchage afin que toutes les couches de grains atteignent le taux d’humidité à l’équilibre. Pour y parvenir, un ventilateur à énergie solaire souffle de l’air chaud dans la masse de grains depuis le bas de l’appareil jusqu’à ce que le niveau d’humidité souhaité soit atteint. Avec le stockage hermétique, les grains sont enfermés dans un conteneur étanche à l’air, fabriqué avec des matériaux présentant une très faible perméabilité à l’oxygène, ce qui les protège des insectes et d’une réabsorption d’eau. La combinaison du séchage en espace clos et des propriétés de stockage hermétique permet de faire sécher les aliments et de les stocker dans un environnement protégé. L’intégration d’un contrôleur de séchage accroît l’efficacité énergétique en adaptant la vitesse du souffleur au taux d’humidité relative. D’une capacité de 1 à 5 tonnes de riz pour un prix prévu de 1 100 $, le GSD doit encore être testé et optimisé avant qu’un prototype commercial puisse être développé.
Études de cas
L’adaptation du séchoir solaire aux besoins spécifiques de chacune des chaînes de valeur agricoles a permis d’utiliser cette technologie dans de nombreuses parties du monde, dans des conditions d’exploitation très variées. Les études de cas évoquées ici ne représentent qu’une fraction des possibilités d’application des technologies de séchage et montrent que les approches de séchage innovantes peuvent améliorer la qualité des produits et donc les revenus des agriculteurs. Issus de différentes chaînes de valeur du monde entier, les exemples témoignent de la grande adaptabilité de cette technologie et de son important potentiel d’amélioration des moyens de subsistance.
Séchage solaire moderne en Afghanistan
Le séchage des aliments est une méthode couramment utilisée en Afghanistan pour préserver les produits comestibles. Toutefois, les pratiques de séchage traditionnelles, qui consistent à placer les aliments sur des surfaces planes telles que les toits, exposent les produits à la poussière, à la saleté et aux insectes. En collaboration avec l’Afghan Bedmoschk Solar Center e.V., le projet de séchage solaire moderne (Modern Solar Drying) a adapté le séchoir solaire tunnel de l’université de Hohenheim en créant des versions plus petites qui permettent aux agriculteurs de tester et d’évaluer la technologie à moindre frais. Malgré les résultats positifs enregistrés, les prix plus élevés des produits séchés obligeront à lancer une campagne de marketing afin de toucher des consommateurs finaux plus riches et de fournir des revenus plus élevés aux agriculteurs. En savoir plus…
Transformation du café avec des séchoirs solaires au Pérou
Energising Development Peru encourage les petits producteurs de café à utiliser des séchoirs solaires pour la première phase de séchage qui ramène le taux d’humidité des grains à environ 25 %. Le séchoir filtre les rayons UV et réduit l’humidité relative de l’air avec une ventilation constante et naturelle. Toutefois, pour pouvoir être stocké et exporté, le café doit subir une deuxième phase de séchage afin de faire descendre le taux d’humidité à 12 %. Un autre séchoir solaire d’une capacité de 2 tonnes, géré par ses associations d’agriculteurs, est alors utilisé. Ce séchoir solaire fourni par EnDev améliore les revenus des agriculteurs d’environ 30 % par an. En savoir plus…
Séchage de l’origan avec des séchoirs solaires au Pérou
À Candarave, toujours au Pérou, l’origan est séché de manière traditionnelle depuis de nombreuses années. Les habitants ont essayé d’améliorer leurs séchoirs improvisés, mais sans succès. L’adaptation du séchoir à café (voir ci-dessus) aux besoins du produit, qui doit conserver sa couleur verte caractéristique malgré le processus de séchage (ajustement du niveau de rayonnement solaire, du degré d’hydratation, du positionnement et du flux d’air), a permis d’améliorer notablement la qualité du produit, qui répond dorénavant aux normes d’exportation et peut donc toucher un marché plus large. Cette adaptation montre toute la polyvalence du séchoir solaire d’EnDev, qui peut être utilisé pour de nombreux types de produits différents, qu’il s’agisse de fruits (ananas et bananes), de légumes ou de tubercules (pommes de terre). En savoir plus…
Séchage des pêches avec des séchoirs solaires en Bolivie
L’adaptabilité du séchoir solaire est particulièrement utile dans les pays où la production agricole est très diversifiée. Un autre exemple de mise en œuvre du séchoir solaire d’EnDev a été trouvé en Bolivie rurale, un pays qui présente une forte diversité géographique et où un tiers de la population tire sa subsistance de l’agriculture. EnDev propose deux types de séchoirs : un séchoir livré complet pour 150 USD ou une version plus simple qui peut être construite par l’agriculteur avec des matériaux locaux tels que le bois et le bambou, ce qui consolide les connaissances techniques et permet de limiter les coûts d’entretien. L’association AFRUCH sèche des fruits pour les rendre plus durables. Les pêches, par exemple, sont séchées à des fins de conservation et de préparation de la boisson traditionnelle appelée « mocochinchi », qui est composée de pêches séchées cuites avec de la cannelle et des clous de girofle. Après avoir acquis le séchoir solaire, l’association a vu ses revenus augmenter de 60 % sur les trois dernières années. En savoir plus…
Séchage des piments avec des séchoirs solaires au Pérou
Un autre exemple d’adaptation des séchoirs solaires aux besoins des producteurs a été trouvé à Inclán au Pérou, où le développement du séchoir a fait l’objet d’un processus participatif. En effet, l’installation de l’appareil s’est faite en collaboration avec les agriculteurs, qui ont fourni les informations requises sur les caractéristiques du produit, et le fournisseur, qui a apporté son assistance et a aidé à modifier la technologie. Principal avantage : le produit, qui est habituellement séché par terre, est beaucoup moins contaminé, ce qui permet d’obtenir une qualité uniforme et d’économiser beaucoup de temps. Le produit a ainsi pu entamer un processus de certification qualité et pénétrer d’autres chaînes de valeur alimentaires qui exigeaient un meilleur niveau de pureté et de gestion du produit. En améliorant le positionnement du produit sur les marchés, le séchoir solaire a contribué à améliorer la situation économique des agriculteurs péruviens d’Inclán. En savoir plus…
Publications
Influence de l’accès à l’énergie sur les pertes alimentaires
Le rapport de la FAO intitulé « How Access to Energy can Influence Food Losses » (Influence de l’accès à l’énergie sur les pertes alimentaires) met en lumière les interconnexions essentielles qui existent entre accès à l’énergie et pertes alimentaires dans les pays en développement. Il identifie les principales étapes de la chaîne de valeur alimentaire dans lesquelles une amélioration de l’accès à l’énergie peut jouer un rôle déterminant pour réduire les pertes alimentaires, que ce soit directement, par la transformation des aliments, ou indirectement, en tant que facteur favorisant l’adoption des technologies de refroidissement. Il décrit certaines des technologies post-récolte à bas coût et hors réseau, telles que le séchage solaire et le refroidissement, qui peuvent être diffusées dans les pays en développement. Et surtout, il évalue la faisabilité technique et économique des technologies, sachant que l’accès au capital peut constituer un obstacle significatif et empêcher leur mise en œuvre dans les pays en développement. En savoir plus…
