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2008
431

Estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles comme source d'approvisionnement décentralisé pour l'espace rural (l'exemple de la région de Kharkiv, Ukraine)

The assessment of agriculture wastes energetic potential as decentralized power supply source in the countryside (on Kharkiv region (Ukraine)exemple)
Oleksandr Tretyakov

Résumés

L’objectif de notre recherche est l’estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles ainsi que ses distributions spatiales dans la région de Kharkiv (Ukraine). La méthode de l’estimation du potentiel a été fondée sur la base de l’analyse de l’expérience acquise par les pays d’Europe dans le domaine de l’estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles. L’étude des distributions spatiales a été faite sur la base de la création des champs de densité.

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Texte intégral

Introduction

1La région de Kharkiv, située à l’Est de l’Ukraine, se caractérise par le très haut niveau de développement des deux branches principales de l’agriculture : l’élevage et les cultures végétales. Le poids relatif de la population rurale est assez important dans cette région. Cependant, la desserte en énergie de cette population rurale ne répond  ni à ses attentes, ni aux demandes du développement durable.

2L’approvisionnement en électricité et en chaleur dans l’espace rural de la région se caractérise par des problèmes d’origines différentes. L’approvisionnement en électricité s’effectue actuellement à partir de centrales thermiques de grande puissance qui sont situées près de la capitale régionale. C’est pourquoi, sachant que le transport d’électricité par les lignes de basse tension sur les distances importantes n’est ni rationnel, ni rentable à cause des pertes importantes d’électricité, la recherche d’une solution d’approvisionnement rationnel des zones les plus éloignées reste encore à faire. L’irrégularité de l’approvisionnement constitue dans les zones rurales  un second problème. Ainsi, depuis l’époque de l’indépendance de l’Ukraine, on observe des moments de coupure, même dans la capitale régionale. Entre 1996 et 2000, la durée de ces coupures pouvait aller jusqu'à 6 heures par jour, pour des raisons, il faut le dire, quelque peu obscures. Dans l’espace rural, des coupures se produisent encore de temps en temps actuellement. Ces problèmes peuvent résulter de processus macroéconomiques, par exemple l’approvisionnement des centrales en charbon et en gaz naturel, ou être induit par des ruptures sur les réseaux locaux.

3Grâce à la technologie de la production combinée de deux types d’énergie – chaleur et électricité – les centrales thermiques de grande puissance assurent, en dehors de l’électricité, l’approvisionnement en chaleur des entreprises et des ménages de la capitale régionale et de quelques autres villes de la région. Pour le reste du territoire, la production et la consommation de chaleur reste très décentralisée. Il existe deux types d’installations : les installations au gaz naturel d’une part et les poêles traditionnels, à bûches de bois et à charbon d’autre part. Le premier type est propre aux villages desservis par des gazoducs de basse pression. Pour les autres villages, une seule solution demeure : l’utilisation des poêles à chargement manuel. Ce type d’installation présente beaucoup d’inconvénients : d’une part, un gaspillage de temps incompressible pendant les périodes de chargement et de vidange des cendres et d’autre part, la pollution par les fumées (saleté, odeurs).

4Ainsi, dans la région de Kharkiv, et particulièrement dans les zones rurales, la création d’installations énergétiques collectives de moyenne puissance pour l’approvisionnement des consommateurs au niveau local est une nécessité vitale. Compte tenu des objectifs de l’Agenda XXI, il est impératif d’éviter l’usage des ressources d’énergies fossiles et d’essayer de développer les énergies renouvelables. En Ukraine, les déchets agricoles constituent une source importante d’énergies renouvelables.

Objectif et étapes principales de la recherche

5L’objectif de notre recherche est double : estimer le potentiel électrique et calorique des déchets agricoles et définir les particularités des distributions spatiales sur les territoires de la région de Kharkiv.

6La réalisation de recherche comporte les étapes suivantes :

  • analyse de l’expérience acquise par les pays d’Europe dans le domaine de l’estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles ;

  • estimation du potentiel énergétique des déchets des cultures végétales ;

  • estimation du potentiel énergétique des déchets d’élevage ;

  • analyse de la distribution spatiale des valeurs du potentiel énergétique de la région.

Analyse de l’expérience cumulée dans le domaine de l’estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles

7Parmi les pays où la bioénergie a atteint le plus haut niveau, il faut citer le Danemark, l’Autriche, l’Allemagne ainsi que les Etats-Unis. Un intérêt particulier doit être porté à la France. Son expérience est celle d’un pays où la bioénergie n’a pas encore obtenu un niveau important, mais se développe assez vite. Pour cette raison, l’expérience française offre la possibilité d’étudier les obstacles les plus importants qu’on peut trouver sur la voie du développement de la bioénergie en tant que branche innovante. Considérer cette expérience française est intéressant pour l’Ukraine, où le niveau de développement de la bioénergie reste à un stade encore plus élémentaire.

8Comme ressource d’énergie issue des cultures végétales on peut considérer tous les types de déchets suivants :

  • Ceux qui apparaissent dans les processus de traitement primaire de la récolte (tout ce qui reste après l’extraction des grains de céréales, des graines de tournesol etc.)

  • Ceux qu’on laisse dans les champs pendant la récolte (paille etc.)

  • Ceux qui restent dans la terre (racines etc.).

9En ce qui concerne la production d’énergie à partir des déchets d’élevage, la technologie la plus répandue est la fermentation anaérobie. Dans ce processus on produit du biogaz. Ce gaz, qui contient 60-80% de méthane, est ensuite utilisé dans les processus de production d’énergie.

10Si on se fonde sur les expériences existantes d’estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles, on observe une similitude d’approches pour les cultures végétales et pour l’élevage. En effet, toutes les méthodes sont basées sur l’usage du coefficient de déchets. Il représente la quantité des déchets végétaux qu’on reçoit par unité de récolte. Pour l’élevage il représente une quantité de déchets que des catégories d’animaux produisent par individu pour une période donnée. L’étape suivante est la conversion des déchets en unités de masse sèche. Ensuite, on tient compte de la part des déchets dont l’usage est impossible pour la production d’énergie. Les raisons essentielles en sont les suivantes :

11La part non utilisable des déchets des cultures végétales est liée aux raisons suivantes :

  • Impossibilité de récolter certains déchets (inaccessibilité). Le plus simple est d’utiliser les déchets du premier groupe, le plus difficile étant l’usage du troisième.

  • Utilisation d’une partie des déchets dans l’agriculture notamment comme nourriture ou comme litière pour le bétail.

12Pour ce qui est de l’élevage, il est impossible d’utiliser certains déchets pour la production du biogaz. Les facteurs limitant sont, en premier lieu, la présence temporaire de bétail sur le pâturage et, en second lieu, l’usage du système d’enlèvement des déchets à l’aide des flux d’eau (les déchets avec une teneur en eau trop élevée sont inutilisables pour la production de biogaz. La technologie plus adaptée aux objectifs bioénergétiques est l’enlèvement des déchets à l’aide des mécanismes de raclage).

13L’étape suivante des calculs du potentiel énergétique des déchets des cultures végétales est son estimation immédiate. Pendant cette étape le volume des déchets utilisables pour la production d’énergie doit être multiplié par la valeur énergétique de ce type de déchets et enfin par le rendement moyen des installations énergétiques.

14Pour les déchets d’élevage cette étape comporte, au début, l’estimation de l’émission du biogaz, multipliée ensuite par les indices énergétiques.

15L’estimation des volumes accumulés des déchets agricoles selon les régions de l’Ukraine a déjà fait l’objet de travaux de l’auteur de cet article. Cependant, grâce à l’analyse bibliographique et en raison du changement de perspective dû au passage du niveau national à un niveau régional nous avons pris la décision de changer et de compléter la méthode utilisée dans les recherches indiquées ci-dessus.

Estimation du potentiel énergétique des déchets des cultures végétales

16Sur la base des particularités de la méthode d’estimation, exposées plus haut, on peut indiquer que pour l’achèvement de cette étape du travail, il est nécessaire de définir les valeurs des coefficients pour chaque culture :

  • coefficient des déchets,

  • coefficient de l’accessibilité,

  • coefficient lié à la prise en compte du fait que l’agriculture consomme elle-même certaines parties de ses propres déchets,

  • valeur énergétique des déchets,

  • rendement de l’installation

17L’analyse bibliographique des sources ukrainiennes et étrangères a permis de souligner les travaux qui méritent notre plus grande attention. Parmi les travaux étrangers, il faut indiquer ceux des spécialistes français (Centre d'Information sur l’Énergie Durable et l'Environnement, 2002), (OCDE, 1984) et américains (Soufer, Zaborsky 1985). En ce qui concerne les travaux ukrainiens, il faut désigner avant tout, celui de Geletukha G.G., Martseniuk Z.A. (1998), dont un des objectifs est l’estimation du potentiel des ressources bioénergétiques (et particulièrement des déchets des cultures végétales) de l’Ukraine.

18Au moment du choix des valeurs des coefficients, définis pour différents pays, l’auteur a donné sa préférence aux valeurs déjà utilisées en Ukraine. Les données étrangères n’ont été utilisées que pour pallier les insuffisances ou les manques de données. Dans ces cas ce sont les données de P. Risser (Soufer, Zaborsky 1985) qui ont été utilisées.

19On peut voir que, selon la méthode décrite ci-dessus, il n’y a qu’une seule possibilité d’utiliser les déchets des cultures végétales comme ressource d’énergie thermique. C’est l’hypothèse basée sur le travail « Examen des technologies de la combustion de la paille dans le but de la production de la chaleur et de l’électricité » (Geletukha et al., 1998) consacré à l’analyse des perspectives de la pénétration en Ukraine des technologies de la combustion de la paille. Selon les conclusions de ce travail, à cause de particularités de la récolte de la paille, son transport sur les distances importantes n’est pas rentable. Traditionnellement en Ukraine la récolte de la paille consiste en son broyage à l’aide de la machine agricole combinée, et après son chargement dans la remorque portée par un tracteur. Finalement, la densité énergétique de l’unité de volume de la paille n’est pas très élevée. Cependant, aujourd’hui on peut observer une tendance du passage de cette technologie traditionnelle au processus de compactage de la paille plus adapté au transport. Les distances importantes en tant qu’une condition de rentabilité sont indispensables pour la production de l’électricité parce que, selon l’analyse des projets réels de la production de l’électricité sur la base des déchets des cultures végétales en Europe centrale et occidentale, menée par nous-même, toutes les installations de ce type ont le rayon de livraison de la paille, égal à 50 km en moyenne.

20La valeur du rendement des installations est calculée sur la base des données indiquées dans le travail de Geletukha G.G., Tichaev S.V., Kurulenko V.V. (2001). Le sujet de cette étude est la description du fonctionnement d’une installation de la combustion de la paille dans la région de Kiev (Ukraine).

21Les valeurs des coefficients sont indiquées dans le tableau 1. Les numéros des colonnes correspondent aux numéros dans la liste des coefficients, indiquée ci-dessus.

1

2

3

4

5

Blé

1,75

0,85

0,2

15,7

0,795

Blé noir

Avoine

1,5

Orge

Millet

1,2

Maïs

0,7

0,5

13,7

Tournesol

3,7

Betterave sucrée

0,4

0,4

Pomme de terre

1,4

0,9

1

15,8

soja

2,14

0,8

Tableau 1

22Ce sont les données statistiques de la direction régionale de l’agriculture ukrainienne, qui ont été utilisées comme source de données nécessaires à ce travail. Ces données étaient de deux niveaux : les données générales selon chaque district de la région (de 1995 à 2005) et les données plus détaillées, selon chaque entreprise agricole (de 2002 à 2005).

23Au départ, nous avons pris comme hypothèse une constance des proportions de récolte entre les entreprises agricoles de chaque district. Dans cette hypothèse l’estimation du potentiel de chaque district était faite à partir des moyennes arithmétiques sur 10 ans (1995-2005) pour chaque culture. Ensuite, pour présenter la structure spatiale du potentiel à l’intérieur des districts nous avons pris la proportion de récolte de chaque entreprise calculée à l’aide des données les plus détaillées.

24Les valeurs moyennes obtenues ont été soumises à l’analyse de l’authenticité (la méthode du critère de Student ou bien la méthode du test t. Le test t s'applique à la comparaison de moyennes issues de deux échantillons indépendants. Les statistiques usuelles de l'échantillon seront également calculées). Selon les résultats de cette analyse, le soja a été éliminé de notre recherche, parce que sa valeur moyenne était impropre à décrire toute la durée explorée.

25Le potentiel régional de l’énergie thermique des déchets des cultures végétales est 2167 GWh. Cette valeur est beaucoup plus grande que celle des autres ressources de bioénergie. Ce résultat obtenu nous permet de conclure que ce type de ressources bioénergétiques offre des perspectives d’utilisation pour le chauffage des maisons en milieu rural, où l’encombrement ne présente pas le même inconvénient que dans le milieu urbain. Les résultats de l’estimation du potentiel des déchets des cultures végétales sont représentés sur la figure 1.B.

Estimation du potentiel énergétique des déchets d’élevage

26Pour cette estimation nous avons utilisé les coefficients suivants :

  • coefficient des déchets,

  • coefficient d’accessibilité,

  • coefficient d’émission spécifique du biogaz par unité de poids des déchets d’élevage,

  • quantité des kWh d’énergies électrique et thermique produite par m3 de biogaz.

27Les valeurs des coefficients ont été choisies par l’auteur sur la base de l’analyse des résultats des recherches menées par les spécialistes français (Atelier Bovin Lait, 2003), (OCDE, 1984), américains (Soufer et al., 1985), suisses (Baserga U., 2000) ainsi que ukrainiens (Geletukha et al., 1998). Nous avons choisi les valeurs d’origines suivantes :

  • Les valeurs des coefficients des déchets définis par les spécialistes américains. Ce sont des valeurs qui, en premier lieu, ressemblent beaucoup aux valeurs ukrainiennes, mais contrairement à ces dernières, englobent plus de types d’origines de déchets.

  • Comme valeur de coefficient d’accessibilité nous avons tenu compte de l’indication donnée, à savoir que les bovins passent 40% de leur temps sur les pâturages. Les déchets produits pendant cette période ne sont pas soumis aux processus de ramassage pour des raisons économiques. Ce fait est éclairé, par exemple, dans les travaux ukrainiens (Geletukha et al., 1998) et français (Atelier Bovin Lait, 2003). L’absence des valeurs du coefficient d’accessibilité par rapport aux autres types de bétail ne nous permet pas de tenir compte pour eux des mêmes contraintes que pour les bovins.

  • Les valeurs des coefficients d’émission du biogaz ont été tirées d’une étude helvétique (Baserga U., 2000) en raison de sa prise en compte d’une grande diversité des types de bétail.

  • Les indices de production spécifique des énergies à partir du biogaz ont été tirés de l’étude (Geletukha et al., 1998).

28Les valeurs des coefficients sont indiquées dans le tableau 2. Les numéros des colonnes correspondent aux numéros trouvés dans la liste des coefficients, indiquée ci-dessus.

Figure 1 : Les potentiels énergétiques des déchets agricoles (A – celui d’élevage, B – celui de cultures végétales)

Les catégories d’élevage

1

2

3

4

Bovins (hors veaux)

32,38

0,6

40,9

Veaux

11,6

Porcs

6,5

-

50,7

1,7 kWh de l’électricité

et 2 kWh de la chaleur par m3 du biogaz

Brebis

2,45

-

99

Chevaux

28

-

77

Volaille

0,16

-

91,8

Tableau 2

29Les données statistiques qui ont été utilisées comme source des données nécessaires à ce travail étaient de la même origine et avaient la même structure que celles utilisées pour l’estimation du potentiel énergétique des cultures végétales. Les données générales au niveau des districts étaient de deux types : les données annuelles (de 1998 à 2005) et mensuelles (de 2001 à 2005). Au niveau des entreprises, ce sont des données de trois ans (de 2003 à 2005), qui ont été utilisées.

30Le potentiel énergétique des déchets d’élevage de la région est 208.7 GWh d’électricité et 245.5 GWh de chaleur par an. Ce résultat obtenu montre bien que le potentiel de l’énergie thermique de ce type de ressources bioénergétiques est inférieur à celui des déchets de cultures végétales. En revanche, quand on compare la valeur obtenue du potentiel électrique des déchets d’élevage avec celle des autres types de ressources de bioénergie, qui ont été définies dans nos articles précédents (Tretyakov, 2006, a et b), on peut voir que les valeurs des potentiels pour l’élevage les dépasse très sensiblement (les valeurs de ce potentiel sont les suivantes : 88.4 GWh/an pour le biogaz produit par les ordures ménagères et 81.3 GWh pour celui produit sur la base des boues provenant des stations d’épuration des eaux usées). Les résultats de l’estimation du potentiel des déchets d’élevage est représenté sur la figure1, A.

31Donc, à titre de conclusion générale pour la première partie de notre étude, on peut dire que les déchets agricoles présentent la plus importante partie du potentiel bioénergétique total de la région. De ce fait, on peut souligner que, pendant la planification du développement de la bioénergie de la région, l’utilisation de ces ressources doit faire l’objet de la plus grande attention.

Analyse de la distribution spatiale des valeurs du potentiel énergétique de la région

32L’orientation géographique exige que le but principal de cette recherche ne se limite pas à l’estimation du potentiel mais aussi s’attache à la révélation des facteurs qui ont la plus grande influence sur le caractère de sa distribution territoriale.

33Selon notre point de vue, ce sont des cartes d’isolignes qui permettent de révéler au mieux ces facteurs. Cependant, comme on peut le voir sur la figure 1, le potentiel bioénergétique n’est pas une valeur continue (comme le potentiel de l’énergie solaire, par exemple), mais discrète. A cause de cette particularité une simple interpolation entre les points de localisation du potentiel est impossible. Cela nous amène à la nécessité de rechercher une caractéristique ou un indice qui pourrait nous permettre d’effectuer cette procédure.

34Dans la littérature scientifique on connaît certaines méthodes pour l’élaboration des cartes d’isolignes des phénomènes discrets. Parmi elles, les méthodes pour l’établissement des cartes de champs de densité a retenu toute notre attention. En effet, la densité de certains phénomènes discrets du territoire dont la superficie est connue, a une valeur objective.

35Une des méthodes spécifiques pour l’établissement des cartes de champs de densité dans les limites d’un territoire donné est celle du « cercle glissé », mise au point dans les travaux de V.A. Chervyakov (1978, 1998). Conformément à cette méthode, sur chaque point d’une grille initialement définie qui couvre tout le territoire intéressé, on applique le centre d’un cercle. Ensuite, on calcule la somme des valeurs du phénomène étudié, localisées dans les points qui se trouvent à l’intérieur de ce cercle. L’étape suivante est la division de la somme obtenue sur la valeur de superficie de ce cercle. Le résultat est attribué au point de la grille, centre de ce cercle. Enfin, après l’élaboration des valeurs de la densité pour tous les points de la grille on procède à l’interpolation des valeurs entre elles.

36Nous avons utilisé cette méthode pour l’établissement des cartes de champs de densité du potentiel énergétique des ressources bioénergétiques, décrites dans la première partie de cet article. Au cours de cette étape nous avons élaboré un outil informatique, qui fonctionne dans le système d’information géographique (SIG) Mapinfo. Cet outil nous permet de :

  • définir le type (carré, hexagonal), la valeur du pas, et les limites de la grille des points, d’après lesquels on effectue les calculs de densité,

  • Choisir le rayon du « cercle glissé ».

37Pour la réalisation du processus d’interpolation on transmet les résultats obtenus par utilisation de notre outil dans le logiciel spécialisé en interpolation. Dans le cadre de notre recherche nous avons utilisé le logiciel Surfer.

38Les paramètres initiaux pour la création des champs de densité étaient les suivants :

  • La grille type carrée, le pas est 10 km,

  • Le rayon du cercle est 30 km.

39Pendant la réalisation de cette étape nous n’avons utilisé que les données du potentiel thermique. Ce choix est basé sur les raisons suivantes :

  •  En premier lieu, dans notre recherche, nous n’avons examiné les déchets de cultures végétales que comme ressource d’énergie thermique et non électrique.

  • En second lieu, selon la méthode d’estimation des potentiels énergétiques des déchets d’élevage indiquée ci-dessus, ils ne se distinguent que sur la valeur de la quantité des kWh d’énergie produite par m3 de biogaz. Dans le cadre d’établissement des champs de densité, cela signifie que les deux potentiels sont le résultat de la multiplication du champ de densité de l’émission du biogaz sur des constantes. Par conséquent, dans les valeurs relatives, les distributions spatiales de ces deux potentiels sont identiques. Donc, pour une meilleure comparaison des distributions des deux ressources, nous avons pris en compte les distributions du potentiel d’énergie thermique.

40Les cartes des champs de densité sont présentées sur la figure 2.

41L’analyse du champ de densité du potentiel thermique des déchets de cultures végétales nous a permis de révéler les deux facteurs suivants :

  •  Le premier facteur est la forte dépendance du potentiel de telle ou telle zone climatique (Forêt-steppe ou Steppe). En effet, sur la figure 2, B on peut remarquer que la plupart des valeurs maximales du potentiel se trouvent dans la zone de Steppe (la partie de la région qui se trouve au Sud-est de la ligne discontinue dans la figure 2).

  • Le deuxième facteur est la dépendance inverse du peuplement du territoire (on peut voir que les valeurs minimales du potentiel correspondent au territoire du centre régional).

42L’influence de ces facteurs s’explique par le besoin en surfaces importantes pour produire les cultures végétales. En fonction de cela, la zone de Forêt-steppe est moins attrayante à cause de la superficie importante des surfaces boisées et à cause des processus d’érosion assez intensifs.

43La distribution spatiale de la densité du potentiel thermique des déchets d’élevage (figure 2,A) repose, elle aussi, sur l’influence commune de deux facteurs : en premier, c’est la dépendance de localisation de l’élevage par rapport à la localisation des grosses entreprises des cultures végétales. En effet les cultures végétales  sont la base alimentaire pour l’élevage. Au titre de cette base alimentaire on comprend la production des plantes fourragères ainsi que l’utilisation des déchets d’autres cultures. Le facteur suivant est l’attraction des grandes villes de la région, qui présentent un débouché pour la production d’élevage.

Figure 2 : Les champs de densité des potentiels des déchets agricoles (a – celui des déchets d’élevage ; b – celui des cultures végétales)

La ligne discontinue montre la frontière entre les zones climatiques de Forêt-steppe et Steppe

44Pour examiner les interdépendances des distributions du potentiel thermique des déchets des cultures végétales et celui des déchets agricoles, nous avons décidé de procéder à l’analyse du cluster (la méthode des k-moyennes) entre ces deux types de ressources énergétiques. Pour la réalisation de cette étape nous avons utilisé le logiciel Statistica 6.0. Pour la meilleure présentation des résultats nous avons fait la partition de la totalité de nos données sur 4 groupes taxonomiques (clusters):

  • Le cluster 1 correspond aux territoires avec les valeurs les plus basses du potentiel des deux types des déchets agricoles.

  • Le cluster 2 correspond aux valeurs relativement hautes du potentiel énergétique des déchets d’élevage mais aussi aux valeurs relativement basses du potentiel énergétique des déchets des cultures végétales.

  • Le cluster 3 se caractérise par la proportion inverse des valeurs du potentiel : valeur relativement basse de celle de l’élevage et relativement haute pour celle des cultures végétales.

  • Le cluster 4 regroupe les territoires les plus attrayants pour le développement de la bioénergie issue de l’utilisation des déchets agricoles avec les valeurs maximales du potentiel des deux types de ressources.

45La partition du territoire de la région en 4 clusters est représentée sur la figure 3.

Figure 3 : Les résultats de l’analyse de cluster des potentiels des déchets agricoles

46Grâce à l’analyse exposée ci-dessus, nous avons eu la possibilité de trouver des preuves plus claires de la définition des facteurs de distribution réelle des potentiels énergétiques.

47Les conclusions de cette analyse sont les suivantes :

  • Le Cluster 1 regroupe les parties frontalières de la région où les potentiels approchent de zéro.

  • Les zones de la région qui correspondent au Cluster 2 concernent les territoires où il y a des obstacles pour le développement des cultures végétales : la partie de la région la plus peuplée (zone 2.1), le territoire avec le plus grand réservoir d’eau de la région (zone 2.2). Les autres zones dites « ponctuelles » de ce Cluster 2 présentent, de notre point de vue, les regroupements locaux des entreprises d’élevage.

  • Le territoire qui correspond au Cluster 3 n’a pas de ruptures et, en général, coïncide avec la localisation des maximums du potentiel énergétique des déchets des cultures végétales

  • Les territoires qui correspondent au Cluster 4 se trouvent dans la zone climatique de Steppe. Ils se caractérisent par les valeurs maximales du potentiel des cultures végétales ainsi que du potentiel d’élevage. Pour les déchets des cultures végétales, ces maximums sont expliqués par la présence des surfaces étendues, qui sont nécessaires pour cette branche de l’agriculture. Les valeurs maximales du potentiel énergétique des déchets d’élevage dans les territoires du Cluster 4 sont expliquées par l’orientation de localisation des grosses entreprises d’élevage aux maximums du potentiel de la production des déchets végétales. Ces derniers représentent la base alimentaire et la litière pour le bétail.

Les conclusions générales de l’article : le développement de la bioénergie sur la base des déchets agricoles comme une des priorités de l’aménagement du territoire

48Aujourd’hui dans le monde, on peut observer une tendance assez forte de développement de l’utilisation des déchets agricoles en tant que ressource énergétique. Cela nécessite la prise en compte de cette utilisation pendant l’élaboration des stratégies du développement rural régional. Selon Leupolt M. et Meyer-Rühen H. (1994), le développement rural régional poursuit deux objectifs principaux : un objectif de production (amélioration du rendement et des revenus) et un objectif social (amélioration des conditions de vie de la population rurale). Dans le contexte de l’utilisation des déchets agricoles, ces objectifs sont exprimés par les points suivants :

  • L’objectif de production. En cas d’utilisation des déchets agricoles les entreprises agricoles commencent à s’approvisionner en énergie sur la base de leurs propres ressources. Cela engendre les conséquences positives suivantes : augmentation de l’indépendance énergétique à tous les niveaux (du niveau de l’entreprise au niveau national) ; réduction de la part des ressources fossiles dans la production d’énergie totale ; diminution des pertes d’énergie pendant le transport.

  • L’objectif social. Dans le contexte de la production de l’énergie décentralisée, l’utilisation des déchets agricoles permet d’augmenter la fiabilité de l’approvisionnement en énergie dans les zones rurales de la région. Dans le contexte de prévention de l’influence négative des déchets agricoles (avant tout, des déchets d’élevage) sur la population, il faut remarquer que le développement de cette branche de bioénergie réduit les volumes accumulés des déchets agricoles.

49Dans le cadre du présent article nous avons examiné les aspects spatiaux du développement de l’utilisation des déchets agricoles pour la production d’énergie. Particulièrement, nous arrivons aux conclusions suivantes :

  • On a estimé le potentiel énergétique de ce type de déchets. Les valeurs obtenues peuvent être comprises aussi dans le sens du volume potentiel du remplacement de l’énergie produite sur la base des sources épuisables.

  • Les cartes des champs de densité nous ont permis de mettre en évidence les facteurs les plus importants de localisation des valeurs des potentiels énergétiques. Selon nous, à l’aide de l’étude de ces facteurs il est possible d’effectuer l’analyse générale de la distribution spatiale du potentiel énergétique des déchets agricoles sur les territoires d’autres régions (par exemple, en cas d’absence des données détaillées concernant l’agriculture). Cependant, cette assertion demande une vérification sur d’autres territoires en dehors de la région de Kharkiv.

  • Grâce à l’analyse de cluster que nous avons produite, nous avons eu la possibilité de mettre en évidence les zones ayant la même proportion des valeurs des potentiels. La carte qui présente ces résultats peut servir comme base de différenciation de la politique régionale du développement de la bioénergie.

50Donc, l’utilisation des déchets agricoles en tant que ressource d’énergie peut devenir la source la plus importante d’approvisionnement en énergie dans les zones rurales. Cependant, la stratégie de développement de cette source d’énergie doit être basée sur une analyse spatiale préliminaire.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Oleksandr Tretyakov, « Estimation du potentiel énergétique des déchets agricoles comme source d'approvisionnement décentralisé pour l'espace rural (l'exemple de la région de Kharkiv, Ukraine) », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Aménagement, Urbanisme, document 431, mis en ligne le 14 novembre 2008, consulté le 28 juin 2017. URL : http://cybergeo.revues.org/20573 ; DOI : 10.4000/cybergeo.20573

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Auteur

Oleksandr Tretyakov

Université Rennes 2 – Haute Bretagne (France), Université nationale de Kharkiv V.N. Karazine (Ukraine)

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Droits d’auteur

© CNRS-UMR Géographie-cités 8504

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