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Autres innovations 21/07/2020

Vers une agriculture neutre en émissions

Selon le département des affaires économiques et sociales de l’ONU, les villes en 2050 accueilleront plus de 66 % des 9 milliards d’habitants contre 43 % aujourd’hui. C’est près de 3 milliards de citadins de plus qu’en 2020. Cet accroissement démographique en milieu urbain imposera de produire plus de nourriture au plus près des villes, et ce avec une  énergie toujours plus propre. 

Or la consommation énergétique du secteur agroalimentaire représente déjà plus de 30 % de la consommation globale d’énergie primaire et plus de 20 % des émissions de gaz à effet de serre.

Les secteurs de l’agriculture et de l’agroalimentaire, appelés à croître en raison de la démographie, ne pourront diminuer leur empreinte carbone qu’au prix de plusieurs changements d’habitudes de production. Les solutions existent.

Elodie le Cadre Loret & Bérengère Genouville

Offrir une nourriture et une eau de bonne qualité et en quantité suffisante est un défi qui nous concerne tous : producteurs, transformateurs, transporteurs, distributeurs comme consommateurs. Sur notre Terre l’usage du sol, la biodiversité et les ressources souffrent déjà du dérèglement climatique. Ici, les périodes de sécheresse s’allongent et s’intensifient. Là, des gelées tardives ponctuent un printemps de plus en plus précoce. Dans ces conditions, comment produire plus et mieux en respectant les limites de la planète et en réduisant la compétition entre agriculture et production d’énergie, par exemple neutre en émissions à partir de panneaux solaires pouvant occuper de grandes surfaces ?

ENGIE s’intéresse de près à ces problématiques. Pourquoi ? 

Parce qu’il accompagne les consommateurs d’énergie au quotidien pour leur fournir une énergie plus verte et plus efficace au sein des villes et des territoires. Et justement, les agriculteurs et le secteur de l’agroalimentaire ont besoin d’énergie pour les véhicules agricoles, de chaleur pour sécher les récoltes avant le stockage, de froid pour conserver les produits bruts ou transformés, d’électricité pour irriguer, de matière organique pour la production de biogaz...

ENGIE peut donc naturellement proposer des solutions intégrées pour fournir une énergie plus verte, améliorer l’efficacité énergétique de toute la chaîne de production d’aliments et même celle de fertilisants plus verts. Néanmoins, chaque territoire ayant ses particularités, les technologies sont à adapter aux différents secteurs agricoles, aux différentes zones géographiques et aux différentes parties de la chaîne agroalimentaire. Pour répondre à cette diversité des situations, nous élaborons des projets sur le terrain en partenariats avec les agriculteurs et les agronomes pour répondre au plus près à leurs besoins.

Les secteurs de l’agriculture et de l’agroalimentaire, appelés à croître en raison de la démographie, ne pourront diminuer leur empreinte carbone qu’au prix de plusieurs changements d’habitudes de production.  Les solutions existent. 

Quelques exemples de projets pilotes montrent que l’on peut notablement diminuer l’impact carbone de notre alimentation. Ils répondent à trois questions :

  • Quelles sont les technologies les plus prometteuses ?
  • En quoi notre alimentation en sera-t-elle changée ?
  • Polluerons- nous moins en mangeant des produits fabriqués à partir d’énergie locale ? 


ENTRE CHAMP ET SERRE

Le premier projet porte sur la compétition entre différents usages de la terre. Il vise à produire plus de nourriture et d’énergie solaire sur une même surface en étudiant la meilleure combinaison de technologies de panneaux photovoltaïques et de cultures vivrières qui nécessitent de l’ombre pour favoriser leur croissance et ce dans plusieurs types de climat.

Le second pilote a pour objectif la réduction des émissions des cultures sous serres qui concernent en France une superficie d’environ 10 000 hectares, dont les deux tiers sont affectés aux cultures légumières. Il s’agit d’améliorer l’efficacité énergétique jusqu’à atteindre la neutralité carbone de ce type de cultures, sachant qu’aujourd’hui, elles consomment de 270 à 330 kilowattheures par mètre carré selon les régions (source Ademe). Cette énergie représente en moyenne 22 % des charges de production directes des exploitations de cultures sous serres chauffées. Pour ce projet, un partenariat a été monté avec l’université Wageningen, aux Pays-Bas, pour concevoir une serre autonome, notamment en énergie. Une serre test est équipée en capteurs d’eau, d’humidité du sol, de lumière, d’oxygène, de CO2… afin d’optimiser la culture sous contrainte de niveau d’émission de CO2 et de consommation énergétique.


VERS L’HYDROGÈNE VERT

Le troisième axe concerne la production d’engrais verts. Une culture a besoin d’eau et de CO2, mais aussi de nutriments comme l’azote, le phosphore et le potassium. L’azote est apporté par divers composés synthétiques élaborés à partir d’ammoniac, aujourd’hui synthétisé via le procédé Haber Bosch : l’hydrogénation d’azote atmosphérique gazeux par de l’hydrogène gazeux avec un catalyseur. L’hydrogène est le plus souvent produit à partir d’hydrocarbures.

ENGIE développe de nouveaux procédés de production d’hydrogène vert sur la base de l’électrolyse de l’eau avec de l’électricité verte excédentaire. Ce procédé, qui serait utile pour concevoir des engrais verts, est aujourd’hui centralisé dans des usines de très grandes capacités. Un des enjeux est d’étudier l’intérêt technico-économique de délocaliser cette production au plus près de sa consommation. De la sorte, non seulement nous baisserions la pollution des sols, mais aussi celle de l’air en diminuant le transport des fertilisants. Ces solutions, déployées seules ou combinées, n’influeront pas sur la qualité des produits consommés, mais diminueront leur empreinte carbone.

Ces initiatives ne sont pas isolées. Elles complètent un panel de solutions high-tech (agriculture de précision, agriculture urbaine…) et low-tech (le non-labour par exemple). Elles se développeront en parallèle à travers les villes du monde entier selon la taille des exploitations et la capacité des producteurs à adopter ces nouvelles technologies. À moyen terme, les changements technologiques les plus abordables et les plus matures, comme l’utilisation de nouveaux capteurs pour optimiser la production et les procédés, vont largement se généraliser. En parallèle, les consommateurs devront s’organiser et faire pression pour diminuer les émissions liées au transport des aliments, le gaspillage alimentaire et améliorer le traçage des produits. Selon le dernier panorama des technologies émergentes du cabinet DNV GL, les citadins tendront vers un partage des ressources locales sous forme de coopératives alimentaires basées sur des productions plus locales à faible impact carbone. C’est ainsi qu’une empreinte carbone totale minimale sera envisageable, de la fourche à la fourchette. 


Ecrit par Elodie le Cadre Loret & Bérengère Genouville, ENGIE Research

Cet article a été initialement publié dans un Cahier spécial de Pour La Science.
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