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Utilisation durable de lenergie dans la chaine de valeur du lait
Utilisation durable de l’énergie dans la chaîne de valeur du lait
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Introduction
Plus de 6 milliards de personnes consomment du lait et des produits laitiers dans le monde et ce chiffre est en augmentation constante. Dans le même temps, plus de 750 millions de personnes vivent sur des petites exploitations laitières, particulièrement dans les pays émergents. La plupart des éleveurs laitiers travaillent à petite échelle : la production moyenne mondiale est de 11 litres par exploitation et par jour, produits, en moyenne, par deux vaches. Le développement des petites exploitations laitières pourrait donc devenir un outil puissant pour réduire la pauvreté et créer de la richesse dans les pays en développement[1].
La chaîne de valeur du lait comprend généralement quatre étapes : traite, transport vers des centres de collecte du lait, transformation et vente au détail.
Pendant la traite, il est crucial de respecter les normes d’hygiène adéquates pour éviter toute infection bactérienne du lait. Dans de nombreux pays, le lait destiné au secteur formel est d’abord refroidi dans des centres de collecte au niveau du village. Mais certaines laiteries et coopératives exigeantes contrôlent la qualité du lait recueilli et rejettent le lait abîmé.
L’amélioration des pratiques de manipulation du lait et la sensibilisation aux maladies transmises par le lait permettraient de réduire les risques pour la santé. Le nettoyage de l’équipement et l’utilisation de bonnes techniques d’élevage sont des mesures essentielles pour réduire les pertes et fournir un produit de meilleure qualité. L’accès aux soins vétérinaires, l’utilisation d’aliments appropriés et la présence d’eau à volonté pour les animaux sont également des critères de base pour améliorer la production laitière.
En outre, la mise à disposition d’installations de l'énergie durable pour le refroidissement juste après la traite permet de réduire considérablement le développement des bactéries. Différentes technologies ont d’ailleurs été mises au point pour garantir la continuité de la chaîne du froid jusqu’aux centres de collecte, ce qui permet de réduire la quantité de lait rejeté, d’augmenter les revenus des éleveurs et d’améliorer la sécurité alimentaire. Lorsque les appareils de refroidissement fonctionnent à l’énergie renouvelable, ils peuvent être utilisés hors réseau tout en étant respectueux du climat, ce qui élimine les coûts supplémentaires liés à l’approvisionnement en électricité. Sachant que les coûts d’investissements initiaux sont souvent le principal obstacle à l’adoption de ces approches innovantes, plusieurs options de financement ont été élaborées pour en faciliter l’accès aux petits exploitants[2].
Pour améliorer l’efficacité énergétique de la chaîne de valeur laitière, il est également important de faire usage des produits dérivés. Le fumier peut servir à la production de biogaz servant à produire de la chaleur pour la cuisson et le chauffage, et de l’électricité, cette dernière pouvant, à son tour, alimenter les systèmes de refroidissement et donc éviter l’altération du lait.
Conservation
Solutions énergétiques propres pour le refroidissement du lait en Inde et au Kenya
Dans les pays à faible revenu, le lait provient en majorité de petits exploitants, car c’est une des rares denrées qui peut être produite même par les personnes qui ne possèdent pas de terres. Le surplus de lait peut être vendu sur les marchés locaux. En raison de sa composition, le lait conservé à température ambiante est un milieu idéal pour la prolifération des bactéries ; il peut être vecteur de maladies infectieuses et donc dangereux pour la consommation humaine. Le refroidissement du lait ralentit la prolifération des bactéries, limite l’altération du lait, augmente les revenus des éleveurs et apporte une certaine sécurité au consommateur.
Au Kenya et en Inde, les éleveurs ne possèdent généralement pas leurs propres installations de refroidissement. En Inde, le lait est collecté et livré aux coopératives laitières dans un délai de 3,5 heures après la traite. Toutefois, l’entretien d’un vaste réseau de lieux de collecte qui s’appuient généralement sur des générateurs diesel pour pallier les défaillances d’un réseau électrique peu fiable représente une charge financière considérable. Au Kenya, le transport du lait vers les centres de collecte équipés d’installations de refroidissement prend généralement plus de 3,5 heures et le lait du soir doit être consommé sur place car les centres de collecte n’ouvrent que le matin. En raison du coût élevé de l’alimentation électrique de secours dont les installations de refroidissement ont besoin, les coopératives kenyanes sont confrontées à la même charge financière que les coopératives indiennes.
L’introduction réussie de technologies de refroidissement fonctionnant à l’énergie propre dans la chaîne de valeur du lait permettrait d’améliorer la qualité et la quantité de lait vendu sur le marché formel et donc la sécurité alimentaire des consommateurs ainsi que les revenus des éleveurs tout en créant des emplois chez les fournisseurs de ces solutions d’énergie propre.
Les principaux obstacles au développement de solutions de refroidissement fonctionnant à l’énergie renouvelable dans les chaînes de valeur du lait sont les coûts d’investissements initiaux ainsi que l’absence des instruments financiers et financement des systèmes agroalimentaires durables de l’énergie propre. Sans oublier la méconnaissance des technologies disponibles parmi les éleveurs, les laiteries et les coopératives. Les politiques et réglementations pour des systèmes agroalimentaires durables relatives à la sécurité alimentaire ne sont pas toujours appliquées et, sur les marchés informels, aucun test de qualité n’est réalisé. Outre la température, d’autres facteurs peuvent affecter la qualité du lait ; ainsi, le manque d’hygiène ou le manque de soins apportés aux animaux ont tendance à entraîner une contamination juste après la traite. Il est donc essentiel de mettre en place d’autres mesures de sensibilisation et d’autres solutions d’énergie propre au sein de la chaîne de valeur, par exemple, le solaire comme source d’énergie dans les systèmes agroalimentaires destinés au nettoyage de l’équipement.
Les petites Iaiteries ont toutefois moins de chances d’avoir accès aux connaissances et aux capitaux nécessaires pour investir dans des technologies modernes pour leurs installations de refroidissement et leurs usines de transformation. Si elles bénéficiaient d’un accès amélioré aux financements, elles pourraient investir dans des solutions énergétiques des efficacité énergétique des systèmes agroalimentaires et propres, avec pour conséquences une réduction des coûts et une hausse des revenus pour les éleveurs. En savoir plus...
Refroidissement du lait au biogaz pour les éleveurs laitiers
Le secteur laitier émergent d’Afrique de l’Est devrait faire face à un doublement de la demande dans les années à venir. Pourtant, 15 % seulement du lait produit atteint le marché formel, notamment en raison des problèmes d’accès à un réseau électrique fiable pour le refroidissement. Constatant l’absence, sur le marché, de solutions permettant de fournir des technologies de réfrigération du lait à l’échelle micro, SimGas et SNV ont développé un petit refroidisseur de lait alimenté au biogaz pour les petits exploitants du Kenya, de la Tanzanie et du Rwanda. En savoir plus...
Refroidissement par évaporation alimenté au biogaz pour l’industrie laitière
Dans toute l’Afrique subsaharienne, le secteur laitier en plein développement souffre de l’absence de solutions de réfrigération qui oblige les agriculteurs à jeter 20 % à 50 % de leur lait. La fondation de recherche de l’université de Géorgie (UGARF) et la petite exploitation laitière modèle de Smallholder Fortunes, en Ouganda, ont donc créé l’EvaKuula, une centrale au biogaz qui fonctionne avec du fumier de vache et permet une pasteurisation légère du lait, suivie d’un processus de refroidissement doux par évaporation qui garantit la qualité du lait jusqu’au lendemain. Des modèles de financement sont en cours d’élaboration, en collaboration avec des producteurs locaux, pour transformer la production locale en production commerciale. Grâce à l’EvaKuula, non seulement les petits producteurs laitiers ont accès à une énergie propre, qui peut être utilisée pour l’éclairage et la cuisson, mais ils réduisent les émissions de gaz à effet de serre associées à la fermentation du fumier de vache. À ce jour, 42 éleveurs (dont 50 % de femmes) ont bénéficié du déploiement de ce dispositif.En savoir plus...
SunDanzer: réfrigération à l’énergie solaire pour les exploitations laitières kenyanes
Au Kenya, 85 % des exploitations laitières n’ont pas accès au stockage et au transport réfrigérés en raison du faible niveau d’électrification en zone rurale, ce qui entraîne des pertes très importantes dues à l’altération du lait. SunDanzer et Winrock International ont mis au point un système de refroidissement portable et abordable à petite échelle. Le réfrigérateur photovoltaïque fonctionne à l’énergie solaire et utilise des matériaux à changement de phase (substances capables de stocker et de libérer de grandes quantités d’énergie), ce qui signifie qu’il n’a pas besoin de batterie. Les innovateurs ont également créé des couvertures pour bidons de lait qui maintiennent la température pendant le transport. À ce jour, 60 réfrigérateurs à lait à énergie solaire ont été installés au Kenya et deux au Rwanda. Selon les utilisateurs des réfrigérateurs SunDanzer, la technologie apporte de nombreux avantages, notamment une sécurité financière accrue pour les foyers, une meilleure préservation des aliments et des économies de temps.En savoir plus…
Réduction des pertes de lait via le refroidissement à énergie solaire
Pas moins de 10 milliards d’USD de denrées périssables sont gaspillés chaque année en Inde en raison du manque de fiabilité des chaînes du froid. Dans les villages et les régions agricoles, en particulier, l’absence de réseau électrique fiable rend l’utilisation de systèmes de réfrigération particulièrement compliquée. L’Inde étant le plus grand consommateur et producteur de lait au monde, Promethean Power Systems, Hatsun Agro et Orb Energy ont créé un système de refroidissement du lait à énergie solaire basé sur une batterie à énergie thermique innovante. Chargé sur des sources d’électricité intermittentes telles que l’énergie solaire et/ou quelques heures d’électricité du réseau, le dispositif a fait considérablement évoluer la situation alimentaire locale. En savoir plus…
Transport
Refroidissement solaire du lait au moyen de bidons isolés
Le lait produit sur les petites et moyennes exploitations agricoles est généralement transporté vers des centres de collecte. Or le lait altéré en raison du développement bactérien qui se produit pendant le transport à température ambiante est souvent refusé par les commerçants. En outre, de nombreux éleveurs ne vendent pas leur lait du soir aux centres de collecte, car ils ne peuvent pas le stocker correctement pendant la nuit. Ils préfèrent alors le vendre à des voisins ou l’utiliser eux-mêmes. Ce phénomène a pour conséquence d’augmenter les pertes de l’exploitation et de réduire ses revenus. Le système de refroidissement solaire du lait conçu par l’université de Hohenheim (Allemagne) utilise l’énergie solaire pour produire de la glace. Celle-ci est ensuite placée dans le compartiment à glace du bidon isolé pour refroidir le lait. Ce système permet d’abaisser les températures pendant le transport et le stockage à la ferme, ce qui améliore la production et les revenus des exploitations. Le système a été mis en œuvre sur le terrain en système de refroidissement du lait de Hohenheim – déploiement en Tunisie (10 systèmes installés), au système de refroidissement du lait de Hohenheim – déploiement au Kenya (4 systèmes installés) et en système de refroidissement du lait de Hohenheim – déploiement en Colombie (4 systèmes également). 'En savoir plus…
Production d’énergie
Les produits dérivés de la chaîne de valeur du lait peuvent être utilisés de différentes manières, par exemple pour produire de l’énergie ou comme engrais organique. Le biogaz est une source d’énergie renouvelable qui peut être produite à différentes échelles et qui constitue donc une solution d’énergie propre pour les élevages bovins de toutes tailles.
Biogaz pour la production d’énergie à partir des vaches laitières – INVESTA Study
Le biogaz est produit par digestion anaérobie, un processus biochimique qui implique la décomposition de la matière organique par des bactéries symbiotiques vivant en milieu anaérobie. Le biogaz produit à partir du fumier de vache peut être utilisé directement pour le chauffage, la cuisson, la production d’électricité ou la production de méthane.
Le biogaz produit par une tonne de fumier de vaches laitières génère environ 125 kW d’électricité. En fonction de la taille de l’exploitation, différentes applications peuvent être utilisées. Les applications commerciales nécessitent des investissements élevés et donnent des technologies à grande échelle plus efficaces. Les applications favorables aux pauvres conviennent aux exploitations possédant 10 têtes de bétail ou moins et permettent de mélanger le fumier avec d’autres matières premières pour augmenter la production d’électricité. La quantité d’électricité produite excède généralement ce dont l’exploitation a besoin pour le refroidissement et la traite.
Produit dérivé du processus de digestion anaérobie, le digestat (composé de matières non digestibles et de micro-organismes morts) peut être utilisé comme conditionneur de sol ou engrais (car sa teneur en nutriments reste identique) tout en éliminant la plupart des toxines et des pathogènes. Il peut remplacer les engrais synthétiques, dont la fabrication demande beaucoup d’énergie, et permettre ainsi de réduire l’empreinte carbone.
Les systèmes au biogaz fournissent de l’énergie propre aux éleveurs laitiers et leur permettent de diversifier leurs revenus (en cas de vente du biogaz), de réduire leur dépendance aux sources d’énergie importées, de traiter et assainir le fumier et de produire un conditionneur de sol de qualité. Le biogaz est une autre forme d’accès à l’énergie qui permet d’éviter les pertes d’aliments lorsque l’approvisionnement électrique destiné au refroidissement n’est pas fiable. En savoir plus…
Viabilité financière
Coûts et bénéfices des technologies énergétiques propres dans la chaîne de valeur du lait
Malgré l’importance du secteur laitier pour les revenus des petits agriculteurs de pays tels que la Tanzanie, le Kenya et la Tunisie, rares sont ceux qui ont accès à des services de vulgarisation qui leur permettraient pourtant d’améliorer leur productivité. Le lait cru est généralement transporté vers des installations de collecte du lait où il est souvent rejeté en raison de sa mauvaise qualité due à l’absence de refroidissement pendant le transport. Privés de réseau électrique fiable, la plupart des ménages ruraux ne peuvent pas utiliser de systèmes de réfrigération appropriés.
Or, les technologies de refroidissement peuvent considérablement améliorer la qualité du lait et ajoutent de la valeur tout au long de la chaîne de valeur du lait. Sachant que de nombreuses régions rurales ne sont pas raccordées au réseau électrique, les solutions d’énergie renouvelable hors réseau constituent une solution viable. Les refroidisseurs de lait solaires ou au biogaz sont intéressants sur le plan financier et présentent des avantages socio-économiques et environnementaux indirects nets. Parmi les politiques, les mécanismes de financement et les activités de renforcement des capacités qui facilitent l’adoption de solutions de refroidissement du lait basées sur les énergies renouvelables figurent notamment : l’élaboration d’une stratégie nationale claire pour le secteur laitier, l’application de normes strictes de qualité du lait, un prix plus avantageux pour le lait réfrigéré de qualité, la création de contrôles et d’amendes en cas de commercialisation illégale du lait, l’éradication des produits d’énergie renouvelable contrefaits, les incitations financières, les services de vulgarisation, l’assistance technique, les programmes d’information et la formation. En savoir plus...
Coûts et bénéfices des technologies énergétiques propres dans les chaînes de valeur du lait, des légumes et du riz
S’appuyant sur le rapport Possibilités pour les chaînes agroalimentaires de devenir économes en énergie (possibilités pour les chaînes agroalimentaires de devenir économes en énergie), un deuxième rapport présente les facteurs économiques de la transition énergétique que visent les systèmes agroalimentaires durables. Le rapport met l’accent sur trois chaînes de valeur en se concentrant sur les principales technologies d’énergie propre. Il analyse les coûts, les bénéfices, le potentiel de durabilité et les impacts imprévus au niveau même de l’intervention (c’est-à-dire, au niveau de l’agriculteur ou du transformateur des aliments). Une approche méthodologique a été élaborée pour pouvoir effectuer une analyse coût-bénéfice fiable et complète. Elle met en lumière les coûts environnementaux et socio-économiques cachés des interventions, par exemple, les subventions gouvernementales aux carburants fossiles. La valeur ajoutée potentielle de ces technologies pour différentes parties prenantes est également prise en considération au moyen d’une sélection de cas. En savoir plus...
