Favoriser la durabilité grâce à la solution agricole circulaire

La solution agricole circulaire (FCS) de Yanmar est une solution conteneurisée hautement portable qui transforme les déchets agricoles en énergie et en produits agricoles utiles. En créant un cycle durable, le projet permet de réduire les déchets et de contribuer à une agriculture plus écologique.

Les chercheurs de Yanmar R&D Europe ont associé un générateur de cogénération (CHP) Yanmar efficace à une technologie de gazéification avancée pour fournir une solution qui résout le défi des déchets agricoles. Les agriculteurs alimentent simplement les déchets agricoles ligneux à une extrémité, pour produire de l’électricité, de la chaleur et des produits agricoles utiles. L’ensemble du système est portable et s’intègre parfaitement dans deux conteneurs d’expédition de taille standard.

Un cycle durable

L’élimination des déchets dans les exploitations agricoles s’accompagne de préoccupations environnementales importantes, notamment la qualité de l’air, les coûts d’élimination et les risques biologiques associés à la pourriture de la végétation, tandis que les réglementations gouvernementales limitent également la période d’incinération autorisée. Au lieu de brûler des résidus agricoles, la technologie Yanmar permet aux agriculteurs de les convertir en produits utiles tels que l’électricité, la chaleur, le charbon biologique et le vinaigre de bois. Ce projet est intéressant pour toutes les exploitations agricoles ayant des résidus agricoles ligneux provenant de cultures permanentes telles que les oliveraies, les vignobles et les vergers.

Roberto Mussi est Chef de groupe du Groupe énergie renouvelable chez Yanmar Research & Development Europe (YRE) à Florence :

Les avantages de la FCS découlent de sa circularité. Les déchets agricoles sont généralement brûlés, mais grâce à la technologie Yanmar, ils sont utilisés pour créer des produits utiles.

Cette boucle circulaire créée par la conversion des déchets contribue à améliorer la durabilité globale de l’exploitation et à réduire son impact environnemental.

Développer les énergies renouvelables grâce aux déchets agricoles

Valerio Magalotti, chercheur principal spécialisé dans la conception et les essais chez YRE, a joué un rôle clé dans le développement du processus technique qui permet de convertir les déchets agricoles en énergie utile et en produits agricoles. Le processus commence par la collecte des déchets agricoles et leur formation en anneaux, puis leur transformation et leur traitement en granulés. Ces granulés sont traités dans une unité de gazéification qui produit un « gaz de synthèse » combustible qui alimente le générateur, un moteur diesel propre Yanmar modifié pour fonctionner au gaz de synthèse. Le système produit une puissance électrique de 20 kW et une chaleur de 35 kWth, ce qui constitue une solution écologiquement durable pour alimenter les fermes et réduire les coûts de fonctionnement.

Deux autres sous-produits de valeur du processus de gazéification sont en cours d’évaluation : le charbon vert et le vinaigre de bois. Le biochar est un type de charbon produit à partir de matière végétale. En l’utilisant comme substrat de sol favorisant la croissance des plantes, le carbone contenu dans le biochar est définitivement éliminé de l’atmosphère. Le vinaigre de bois est un autre sous-produit de la FCS. Il s’agit d’un pesticide naturel qui stimule la croissance des plantes et améliore l’état du sol. Les deux produits offrent des avantages environnementaux impressionnants et contribuent à un écosystème agricole plus positif et durable.

Technologie Yanmar pour un carburant plus propre

Pour Lorenzo Pezzola, chercheur principal chez YRE, l’un des principaux avantages de la FCS est qu’il produit plus d’un produit de valeur. Pour en tirer le meilleur parti, Lorenzo déclare que l’une de ses tâches les plus importantes est de définir un système bien équilibré pour garantir une qualité optimale pour chacun de ces produits.

Un autre défi que l’équipe a dû relever est la qualité du gaz, qui peut être réduite par la présence de contaminants. L’équipe a trouvé une solution innovante sous la forme d’un filtre catalytique autonettoyant à plusieurs étages. Selon Lorenzo :

Cela nous aide à obtenir une qualité de gaz maximale, ce qui signifie une valeur maximale pour le client.

Avantages environnementaux pour les exploitations

L’introduction de la solution agricole circulaire a déjà profité aux clients de Yanmar. Filippo Legnaioli est président d’un consortium de 185 fermes dans la région de Florence. Il a commencé à collaborer avec Yanmar il y a un an et a remarqué deux avantages clés de la FCS pour ses exploitations en termes de durabilité environnementale.

La première est la réduction de l’impact des engrais chimiques sur ses champs grâce à l’utilisation de vinaigre de bois et de charbon vert. Il a consacré une partie de son champ aux tests Yanmar et a pulvérisé du vinaigre de bois sur ses oliviers 4 à 5 fois pendant l’été, remarquant que les perturbations généralement causées par la mouche de l’olive (Bactrocera oleae) ont été considérablement réduites.

Le deuxième avantage est la réduction de la consommation d’énergie. Le consortium d’oliviers possède un moulin à huile d’olive à San Casciano, dans le Val di Pesa, juste à côté de Florence. Environ 10 des exploitations du consortium apportent leurs déchets au moulin où le système agricole circulaire est installé. Le moulin à huile d’olive a réduit sa consommation d’énergie en utilisant l’énergie produite par le gazéificateur à partir des déchets agricoles de ces exploitations. Legnaioli résume l’impact de la FCS sur la durabilité de son entreprise : « C’est un très bon résultat pour nos agriculteurs et pour moi. »

Impacts durables dans l’agriculture et au-delà

En tant que chef de groupe du groupe Énergie renouvelable chez Yanmar R&D Europe, Roberto est optimiste quant à l’avenir de la FCS et pense que son rôle en tant que solution énergétique décentralisée sera essentiel pour améliorer la durabilité énergétique des exploitations agricoles. De plus, la reproductibilité de la nouvelle technologie signifie que Roberto est convaincu que la FCS peut continuer à offrir des solutions durables aux exploitations agricoles et au-delà.

La solution agricole circulaire s’aligne sur le Yanmar Green Challenge 2050, qui vise à transformer Yanmar en une entreprise respectueuse de l’environnement et sans gaz à effet de serre. Le Yanmar Green Challenge 2050 s’inscrit dans le cadre des efforts déployés par Yanmar pour relever les défis auxquels la société est confrontée en vue de la réalisation de la déclaration de marque de l’entreprise : Un avenir durable.

L’introduction de la solution agricole circulaire en Italie marque le premier pas d’une série de développements prévus par Yanmar pour affiner la solution et étendre sa portée en Italie et en Europe. Cette solution énergétique décentralisée et locale est essentielle pour atteindre cet objectif.

Les unités de traitement des déchets et de gazéification sont logées dans des conteneurs d’expédition standard, ce qui permet un transport facile entre les sites et une proximité immédiate avec les fermes qui sont alimentées en énergie et en produits. Les améliorations futures impliquent le remplacement du générateur actuel, un moteur diesel Yanmar 4TNV98-IGECS modifié, par un générateur au gaz naturel Neotower 25.0 de la société du groupe Yanmar, RMB. Le Neotower est déjà optimisé pour la production de gaz combustible et son utilisation simplifie considérablement le développement. Au-delà de l’agriculture, il existe un potentiel d’adaptation du concept de « solution urbaine circulaire » dans les environnements urbains. Le même principe s’appliquerait, en convertissant les déchets en énergie pour créer un cycle durable dans un environnement urbain.

La solution circulaire agricole apporte déjà des changements passionnants à l’agriculture italienne et a le pouvoir de continuer à apporter des avantages durables et à long terme à l’Europe dans les années à venir.