Memoire Master

CARTE DES FLUX ENERGETIQUES ET

PERSPECTIVES DEFFICACITE ENERGETIQUE DANS UNE HUILERIE DE PALME AU

CAMEROUN

REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix Travail Patrie

UNIVERSITE DE YAOUNDE I ----------------

UNIVERSITY OF YOUNDE I ---------------

FACULTE DES SCIENCES -----------------

FACULTY OF SCIENCES --------------

DEPARTEMENT DE PHYSIQUE DEPARTMENT OF PHYSICS

LABORATOIRE DANALYSE DES TECHNOLOGIES DE LENERGIE ET DE LENVIRONNEMENT (L.A.T.E.E.)

Mmoire rdig et soutenu en vue de lobtention du diplme de Master of Science en Physique

Option : Energie et Environnement

Par :

MBILE SERGE RUFFEL Matricule : 04X233

Sous la direction de :

Prof. Dr. Hab. NJOMO Donatien Professeur (UYI)

Anne 2011

Ddicaces

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffel Page i

DEDICACES

Je ddie ce travail :

Ma grand-mre Mme ASSINA MBA Thrse.

Mes parents MIMBILA Maurice et MENGUE Hortense.

Ma tante ASSANGON Nathalie.

Vous avez toujours t une source dinspiration pour moi, cette lumire au sommet de la montagne qui guide mes pas et me rconforte dans les moments de doute et de dsarroi. Vous

pouvez tre fiers davoir bti lhomme que je suis. Que Dieu le Pre tout puissant soit avec vous et continue de vous conduire.

Remerciements

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page ii

REMERCIEMENTS

Ce travail est le fruit defforts intenses, que ma modeste personne ne peut prtendre avoir fourni seule. Quil me soit permis dexprimer toute ma gratitude :

DIEU le pre tout puissant, qui ma donn sant et force, me permettant daccomplir ce

travail.

Mon Directeur de mmoire, le Prof. Dr. Hab. Donatien NJOMO davoir accept de

mencadrer en dpit de son emploi de temps surcharg et pour la confiance quil ma

tmoigne.

Tous les enseignants de la filire Physique en gnral et du LATEE en particulier pour

toutes les connaissances quils mont transmises jusquici. Je pense particulirement au

Dr OBOUNOU Marcel, au Dr AKANA Lonard et Mr KOUMI Simon.

Mr le D.G de la socit daccueil, ainsi qu tous ses collaborateurs, qui ont rendu

possible cette tude en maccordant une visite dans lune de leurs huileries de palme.

Mention spciale Mr le Chef Huilerie Adjoint pour son soutien et Mr MESSI, Mr

BALOGBO et Mr NOAH pour mavoir hberg et encadr durant mon sjour

lhuilerie.

Mr MEKUIKO Herv et Mr ESSAME S Camille, employs dAES-SONEL, pour leurs

disponibilits et la mine dinformations quils mont transmises.

Tous les ans du LATEE, particulirement : KODJI Deli, Magloire NANA, Jean Gaston

TAMBA, TAGATCHOUA Clide, FOSTING Isabelle.

Mes Camarades de Laboratoire pour toute lattention et la chaleur familiale dont ils ont

fait preuve mon gard, je pense CHUISSEU, GUEWOUO, WABO, FANMOE,

BOGNING, PAHANE, WANDJI, KUATE, MESSINA, TOWA, MVOGO, NZUKOU,

KAMENI, TCHAMBA, KOUGANG. Mention spciale MESSINA, GUEWOUO,

BOGNING et PAHANE pour avoir travaill avec motivation et encouragement avec moi

pendant ces annes de Master.

Tous mes amis de la C.A.T. (Cellule des Amis pour le Travail) pour tout le soutien quils

mont accord quant la ralisation de ce travail. Je pense ainsi GUEWOUO T,

LEKINI N, MESSINA JP, BOGNING S, TASTING P, NGANGOUM C, PAHANE D,

MBAKOP S, TEMEDJONG S, DJOMO E, TASSIADA P, KENKO A, NDI P, NDI M,

MAISONNEUVE C et BULCOURT Q.

Mes parents MIMBILA Maurice et MENGUE Hortense pour leur soutien et leur amour,

vous tes mon support.

Mr et Mme NJINGOU pour leurs conseils et leur soutien sans partage.

Mes Tantes et Oncle NZIE Romain, MALEBE Anita, MBILE Agns, NYINGON

Marie, pour vos conseils et vos encouragements.

Mes Frres et Surs CHEDOM, MVONDO, BINZOULI, AKAA, WOO,

NKOUANG, NJINGOU P, NZIE J, NDONGO, NGUIEMA, MOUTO, ASSINA R,

ASSINA O, BILOA C, pour votre soutien et la confiance que vous maccordez.

Toute la grande famille MIDANG MI MBA.

Remerciements

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page iii

Mes Amis BOMBA, EKAMO, POKO, MOUTO Martine, MESSINA Clarisse,

PEPOGO, AMVENE, SOSSE, NDEM, ASSAKO P, MPIASSALI G, NTAMACK,

NKOUAGA S, EKABE C vous qui avez toujours cru en moi.

Enfin, je remercie tous ceux et celles qui, de prs au de loin, ont eu une influence bnfique

quant laboutissement de cette formation et dont je nai pu mentionner les noms ici.

Rsum

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page iv

RESUME

Dans le cadre de cette tude, il est question didentifier le potentiel dconomies

dnergies pouvant tre valoris dans une huilerie de palme. Ces industries ont de tout temps

produit la majeure partie de llectricit quelles consomment travers la valorisation des

dchets solides issus de leurs procds de production. Cependant les cots des nergies

factures (gasoil et lectricit rseau public) restent importants pour les huileries

camerounaises, reprsentant 15% des cots totaux de la production dune tonne dhuile de

palme. A cela sajoute limpact sur lenvironnement (dforestation, mission des gaz effet

de serre) qui est tout aussi considrable. Pour apporter des solutions permettant aux huileries

de rduire leurs cots de consommation nergtique et damliorer leur empreinte cologique,

la mise en place dun programme defficacit nergtique devient ncessaire.

Limplmentation dun programme de cette envergure revt un caractre urgent, compte tenu

du dveloppement que doit connaitre la filire huile de palme au Cameroun, en vue de

rpondre la forte demande nationale et internationale. Ltude mene dans lune des dix

huileries de palme que compte le pays, nous a permis de mettre en exergue un potentiel

dconomies dnergies estim 23%. Estimation issue de lanalyse des donnes

nergtiques de lhuilerie par lusage de la technique de mesurage et de ciblage, implmente

par le logiciel RETSCREEN PLUS. Lexploitation de ce gisement dconomies sur une

priode de 7 mois aurait gnr des conomies financires de lordre de 4.408.464 FCFA.

Ces travaux mettent galement en vidence un potentiel de rduction des missions de gaz

effet de serre de lordre de 8,98 tonnes CO2-eq, sur une priode de 7 mois, dont la valorisation

est intimement lie la diminution de la consommation de gasoil.

Mots cls :

Huilerie de palme, efficacit nergtique, conomies dnergies, rduction des missions de

GES.

Abstract

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page v

ABSTRACT

This work comes to identifying the potential energy savings that can be valued in a

palm oil mill. These industries have traditionally produced the bulk of the electricity it

consumes through the recovery of solid waste from their production processes. However the

costs of energy billed (diesel and electric public network) remain important to the oil mills in

Cameroon, representing 15% of the total cost of producing one ton of palm oil. Added to this,

the impact on the environment (deforestation, emission of greenhouse gases) of these industries

which is significant as well. To provide solutions to enable mills to reduce their energy costs

and improve their environmental footprint, the establishment of an energy efficiency

programme is necessary. Implementing a program of this magnitude is urgent, given the

development that must know the palm oil sector in Cameroon, to meet the high demand

nationally and internationally. The study conducted in one of ten palm oil mills in the country,

has enabled us to highlight the potential for energy savings estimated at 23%. Assessment from

the analysis of energy data of the oil mill through the use of the technique of monitoring and

targeting, implemented by the software RETSCREEN PLUS. The exploitation of this deposit

savings in a period of seven months would have allowed financial savings in the order of

4.408.464 FCFA. This study also highlights the potential to reduce greenhouse gas emissions

of about 8, 98 tones CO2-eq in a period of seven months, whose value is closely related to the

decrease in diesel oil consumption.

Keywords:

Palm oil mill, Energy efficiency, Energy savings, Reducing GHG emissions.

Table de matire

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page vi

TABLE DE MATIERE DEDICACES ................................................................................................. i

REMERCIEMENTS ..................................................................................... ii

RESUME ..................................................................................................... iv

ABSTRACT .................................................................................................. v

LISTE DES FIGURES ................................................................................. ix

LISTE DES PHOTOS .................................................................................. xi

LISTE DES TABLEAUX ............................................................................ xii

LISTE DES ABREVIATIONS .................................................................... xiii

GLOSSAIRE ............................................................................................... xv

INTRODUCTION GENERALE .................................................................... 1

CHAPITRE 1 : LINDUSTRIE DU PALMIER A HUILE .............................. 3

Introduction ................................................................................................ 4

1.1 Le palmier huile dans le monde ........................................................ 4

1.1.1 Le palmier huile .......................................................................... 4

1.1.2 Le march de lhuile de palme dans le monde ............................... 5

1.1.3 La culture du palmier huile au Cameroun .................................. 7

1.2 Procd dextraction dhuile de palme .............................................. 10

1.2.1 La strilisation des rgimes ......................................................... 10

1.2.2 Lgrappage ................................................................................. 13

1.2.3 Le Malaxage ................................................................................. 14

1.2.4 Lextraction.................................................................................. 15

1.2.5 La clarification ............................................................................. 16

1.2.6 La Palmisterie .............................................................................. 17

1.3 Lnergie au sein de lhuilerie ........................................................... 18

1.3.1 LElectricit .................................................................................. 19

1.3.2 La Vapeur .................................................................................... 20

1.3.3 La Biomasse ................................................................................. 21

1.3.4 LAir comprim............................................................................ 23

1.3.5 LEau ............................................................................................ 23

Conclusion ................................................................................................. 23

Table de matire

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page vii

CHAPITRE 2 : GENERALITES SUR LEFFICACITE ENERGETIQUE .... 24

Introduction ............................................................................................ 25

2.1 Lefficacit nergtique au Cameroun ............................................... 25

2.1.1 La situation nergtique au Cameroun ........................................ 25

2.1.2 Etat de lart de lefficacit nergtique ........................................ 27

2.2 Techniques prendre en considration pour parvenir lefficacit

nergtique ............................................................................................. 29

2.2.1 Principes de base de lnergie lectrique ..................................... 29

2.2.2 Principes de base de lnergie thermique ................................... 36

2.3 Technique danalyse nergtique : Mesurage et ciblage nergtique

................................................................................................................ 44

2.3.1 Prsentation ................................................................................ 44

2.3.2Procdure de mise en uvre de la technique de mesurage et de

ciblage .................................................................................................. 45

Conclusion ................................................................................................. 48

CHAPITRE 3: CARTE DES FLUX ENERGETIQUES ............................... 46

Introduction ............................................................................................ 47

3.1 Prsentation du site dtude .............................................................. 47

3.1.1 Contexte gnral de ltude .......................................................... 47

3.1.2 Les installations du site dtude. ................................................. 48

3.2 Vue densemble de la situation nergtique de lhuilerie ................. 50

3.2.1 Energie lectrique ........................................................................ 50

3.2.2 Gasoil .......................................................................................... 51

3.3 Rpartition de la consommation lectrique par poste d'utilisation .. 53

3.3.1 volution de la consommation lectrique dans la zone dextrac-

tion ....................................................................................................... 53

3.3.2 volution de la consommation dlectricit dans la zone de clari-

fication ................................................................................................. 56

3.3.3 Evolution de la consommation lectrique dans la palmisterie. .. 57

3.3.4 Evolution de la consommation lectrique associe lclairage .60

3.3.5 Evolution de la consommation lectrique des chaudires .......... 61

3.3.6 Evolution de la consommation dlectricit des forages F2 et F3

............................................................................................................. 64

3.3.7 Evolution de la consommation dlectricit des installations an-

nexes .................................................................................................... 65

Table de matire

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page viii

Conclusion ................................................................................................. 66

CHAPITRE 4: EVALUATION DU GISEMENT DECONOMIES

DENERGIES ............................................................................................. 67

Introduction ............................................................................................ 68

4.1 Analyse de la consommation globale dlectricit ............................. 68

4.1.1 Choix de la priode de rfrence .................................................. 68

4.1.2 Historique de la performance de lhuilerie .................................. 70

4.1.3 Proposition Chiffre dconomie dnergie ................................. 72

4.2 Analyse de la consommation de gasoil ............................................ 74

4.2.1 Choix de la priode de rfrence ................................................. 74

4.2.2 Historique de la performance nergtique ................................. 76

4.2.3 Proposition Chiffre dconomie dnergie ................................. 77

4.3 Analyse de la facturation lectrique ................................................. 79

4.3.1 Rpartition financire des cots dlectricit .............................. 79

4.3.2 Analyse de la puissance maximale appele ................................ 80

4.3.3 Optimisation de la facture .......................................................... 81

Conclusion ................................................................................................. 81

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES ..................................... 82

REFERENCES ........................................................................................... 84

ANNEXES .................................................................................................. 87

Liste des figures

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page ix

LISTE DES FIGURES

Figure 01 : Evolution de la production mondiale dhuile de palme. .................................. 5

Figure 02 : Rpartition mondiale des principales usines de production d'huile de

palme (Source: The Malaysian Palm Oil Cluster Final Report, Mai 2010) ....................... 6

Figure 03 : Part de chaque pays dans la production mondiale dhuile de palme en 2010

(Source : The Malaysian Palm Oil Cluster Final Report, Mai 2010). ................................ 6

Figure 04 : Aire dextension du palmier huile au Cameroun. ......................................... 7

Figure 05 : Rpartition de la production dhuile de palme brute au Cameroun en 2008

[4]. .......................................................................................................................................... 8

Figure 06 : Evolution de la production dhuile de palme brute au Cameroun [4]. ......... 8

Figure 07 : Procd dextraction de lhuile de palme. ....................................................... 11

Figure 08 : Rpartition du cot de production dune tonne dhuile de palme [4]. ....... 20

Figure 09 : Apprciation des entreprises au sujet de leur programme dconomie

dnergie [6]. ....................................................................................................................... 28

Figure 10 : Triangle des puissances [11]............................................................................. 31

Figure 11 : Evolution de la composition des fumes en fonction de l'excs d'air [13]. .. 40

Figure 12 : Energie transporte par la vapeur [14]. .......................................................... 41

Figure 13 : Schma de principe dune chaudire tube deau. ....................................... 42

Figure 14 : Schma de principe dune chaudire tube de fume. ................................. 42

Figure 15 : le cycle-mesure-analyse-action [17]................................................................ 44

Figure 16: Evolution de la consommation globale dlectricit. ..................................... 50

Figure 17 : Evolution du prix de lnergie lectrique (AES-Sonel). ................................. 51

Figure 18 Evolution de la consommation globale de gasoil. ............................................ 51

Figure 19 : Evolution du prix du gasoil .............................................................................. 52

Figure 20 : Rpartition de la demande nergtique en 2009. ......................................... 53

Figure 21 : Evolution de la demande dlectricit du poste dextraction 1. .....................54

Figure 22 : Evolution de la demande dlectricit du poste dextraction 2. .................... 55

Figure 23 : Consommation lectrique journalire dans les postes dextraction. ............ 55

Figure 24 : Evolution de la demande dlectricit du poste de clarification 1. ...............56

Figure 25 : Evolution de la demande dlectricit du poste de clarification 2. ............... 57

Figure 26 : Evolution de la demande dlectricit du poste de palmisterie 1................. 58

Figure 27 : Evolution de la demande dlectricit du poste de palmisterie 2. ............... 58

Figure 28 : Consommation journalire dlectricit relative au mois de janvier. ..........59

Figure 29 : Consommation journalire dlectricit relative au mois de novembre. .... 60

Figure 30 : Evolution de la demande dlectricit relative lclairage ......................... 60

Figure 31 : Evolution de la demande dlectricit de la nouvelle chaudire. ................. 62

Figure 32 : Evolution de la consommation lectrique des chaudires 2 et 3 ................. 63

Figure 33 : Variation de la consommation lectrique de la vis sous chaudire ............. 64

Figure 34 : Variation de la consommation lectrique des forages F2 et F3. .................. 64

Figure 35 : Variation de la consommation lectrique des installations annexes. ..........65

Liste des figures

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page x

Figure 36 : Part de chaque poste dans la demande globale dlectricit. ........................65

Figure 37 : Relation fonctionnelle entre la consommation lectrique et le tonnage des

rgimes usins. .................................................................................................................... 69

Figure 38 : Variation de la consommation dlectricit et du tonnage des rgimes

usins en fonction du temps. ............................................................................................. 69

Figure 39 : Rgression linaire relative la priode de rfrence (Janvier-Novembre

2008). .................................................................................................................................. 70

Figure 40 : Courbe des Cusum associe la consommation globale dlectricit .......... 71

Figure 41 : Relation fonctionnelle entre la consommation de gasoil et le tonnage des

rgimes usins. ..................................................................................................................... 75

Figure 42 : Variation de la consommation de gasoil et du tonnage des rgimes usins

en fonction du temps. .......................................................................................................... 75

Figure 43 : Rgression linaire relative la priode de rfrence (Janvier-juillet 2009).

............................................................................................................................................... 76

Figure 44 : Courbe des Cusum associe la consommation de gasoil. ........................... 76

Figure 45: Courbe des Cusum associe la consommation de gasoil (nouvelle priode).

............................................................................................................................................... 77

Figure 46: Evolution de la consommation de gasoil durant la priode de dlestage en

mai 2010. ..............................................................................................................................78

Figure 47 : Part de chaque paramtre de la facturation dans le cot de llectricit. ... 80

Figure 48 : Variation de la puissance maximale appele par lhuilerie. ......................... 80

Liste des Photos

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LISTE DES PHOTOS

Photo 01 : Rampe de dchargement................................................................................. 12

Photo 02 : Cages en acier contenant des rgimes. .......................................................... 12

Photo 03 : Strilisateurs : vue de face ( gauche), vue de profil ( droite). ................. 13

Photo 04 : Egrappoir : vue de face ( gauche), vue de dessus ( droite). ...................... 14

Photo 05 : Cage en acier contenant des rafles. ................................................................ 14

Photo 06 : Malaxeur : vue extrieure ( gauche), vue intrieure ( droite). ................. 15

Photo 07 : Presses continu vis. ...................................................................................... 15

Photo 08 : Tank huile finie ( gauche), Centrifugeuses ( droite). ............................. 16

Photo 09 : Cyclones ( gauche), Convoyeur combustible ( droite). .......................... 17

Photo 10 : Concasseurs ......................................................................................................18

Photo 11 : Silo amandes ( gauche), Sacs contenant des amandes ( droite). ...........18

Photo 12 : Groupe lectrogne ( gauche), Turbo-alternateur vapeur ( droite). ..... 19

Photo 13 : Ballon vapeur ( gauche), Bche alimentaire ( droite). ............................. 21

Photo 14 : Combustibles en excs : mlange de fibres et de coques. ............................ 22

Photo 15: Tuyauterie poste de strilisation ( gauche), Tank huile semi-fini (

droite) ................................................................................................................................ 48

Photo 16: Fuite de vapeur poste de strilisation ( gauche), et au niveau du radiateur

( droite) ............................................................................................................................ 48

Photo 17: Compteurs numriques ( gauche), Jeux de barre (au milieu) batterie de

condensateur ( droite). ................................................................................................... 49

Photo 18 : Zone densachage ( gauche), Entre clarification ( droite). :.................... 61

Liste des tableaux

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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 01 : Production des agro-industries en 2008 [4]............................................... 9

Tableau 02: Production et consommation moyennes de combustible [5]. .................. 22

Tableau 03 : Rpartition de la consommation finale dnergie dans les mnages en

2008 [6]. ............................................................................................................................ 26

Tableau 04:Principales missions polluantes: origines [16]. ........................................ 39

Tableau 05 : Rcapitulatif des pertes de vapeur dues une fuite [18]. ........................ 43

Tableau 06 : Approvisionnement nergtique en 2009. ............................................... 52

Tableau 07 : Cots annuels des nergies factures en 2009. ........................................ 53

Tableau 08 : Caractristiques de la nouvelle Chaudire. .............................................. 62

Tableau 09 : Facteur de puissance des diffrents postes de lhuilerie.......................... 66

Tableau 10 : Somme cumule des diffrences associe la priode de rfrence........ 71

Tableau 11 : Sommes cumuls des diffrences associes la Cible. ............................. 73

Tableau 12 : Sommes cumules des diffrences associes la Cible (cas du gasoil). . 78

Tableau 13 : Facteur dmission [23]. ............................................................................. 79

Glossaire

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page xiii

LISTE DES ABREVIATIONS

AES SONEL : AES Socit Nationale d'Electricit du Cameroun ARSEL : Agence de Rgulation du Secteur de lElectricit

C : Degr Celsius

CEMAC : Communaut Economique et Montaire de lAfrique Centrale

CDC : Cameroon Development Corporation

CIMENCAM : Cimenteries du Cameroun

Cd: Cadmium

Cr: Chrome

Cu: Cuivre

CO : Monoxyde de carbone

CUSUM : Somme cumule

EDDA : Energie et Dveloppement Durable en Afrique

GES : Gaz Effet de Serre (Greenhouse Gas GHG )

GPL : Gaz et Ptrole Liqufis

h/an : Heure par anne

HC: Hydrocarbures totaux

HCl : Acide chloridrique

HAP : Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Hg: Mercure

J/g : Joule par gramme

KCl : Chlorure de potassium

K2SO4: Sulfate de potassium

Km: Kilomtre carr

KVA: Kilovolt ampre

KWh: KiloWatt heure

Glossaire

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page xiv

KW: KiloWatt

KVAR : Kilovolt ampre ractif

Kcal: Kilocalorie

Kg/L : Kilogramme par litre

L : Litre

LATEE : Laboratoire dAnalyse des Technologies de lEnergie et de lEnvironnement

m3 : Mtre cube

MJ: Mga joule

MPa : Mga pascal

NOx : Oxyde dazote

N2O : Oxyde nitreux

NH4Cl: Chlorure dammonium

ONG : Organisation Non Gouvernementale

Pb: Plomb

PAMOL : PAMOL Plantation Limited

PCDD: Polychlorodibenzodioxines

PCDF: Polychlorodibenzofuranes

SOCAPALM : Socit Camerounaise de Palmeraies

SAFACAM : Socit Africaine Forestire du Cameroun

SPFS : Socit des Palmeraies de la Ferme Suisse

SIE Cameroun : Systme dInformation Energtique du Cameroun

SNV : Organisation Nerlandaise de Dveloppement

SO2 : Dioxyde de soufre

t CO2-q : Tonne quivalent de dioxyde de carbone

t/h : tonne par heure

Tep : Tonne quivalent ptrole

Zn: Zinc

Glossaire

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page xv

GLOSSAIRE

Albuminodes : qui a les proprits de lalbumine (protine simple prsent dans de nombreux

aliments et qui se fixe sur le plasma sanguin et les muscles).

Acides gras trans : acides gras insaturs (en hydrogne), c'est--dire comprenant au moins

une double liaison carbone-carbone.

Dveloppement durable (ou dveloppement soutenable) : est dfini, selon la dfinition

propose en 1987 par la Commission mondiale sur lenvironnement et le dveloppement dans

le Rapport Brundtland, par un dveloppement qui rpond aux besoins des gnrations du

prsent sans compromettre la capacit des gnrations futures rpondre aux leurs.

conomie dnergie : Les conomies dnergie rsultent de ladoption de comportements et

de lutilisation des technologies, qui permettent de rduire la consommation tout en

satisfaisant les mmes besoins.

Efficacit nergtique : Lefficacit nergtique se dfinit comme tant lutilisation

rationnelle et judicieuse des ressources nergtiques dans une perspective de dveloppement

durable.

Empreinte cologique : il s'agit de l'impact sur l'environnement dtermin par la quantit de

matires brutes et de ressources non renouvelables consommes pour fabriquer ses produits,

ainsi que par la quantit d'missions, d'effluents et de dchets gnrs au cours du processus

de fabrication.

Etamage : est une opration de traitement de surface qui consiste appliquer une couche

d'tain sur une pice mtallique.

Jeu de barres : dsigne un conducteur de cuivre ou d'aluminium qui conduit de l'lectricit

dans un tableau lectrique, l'intrieur de l'appareillage lectrique ou dans un poste

lectrique.

Monocotyldones : vgtaux dont la plantule typique ne prsente qu'un seul cotyldon

(feuilles primordiales constitutives de la graine) sur l'embryon, qui volue en donnant une

prfeuille.

Introduction gnrale

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffel Page 1

INTRODUCTION GENERALE

Introduction gnrale

Mmoire de master rdig et soutenu par MBILE Serge Ruffe Page 2

Pour rpondre la demande sans cesse croissante dhuile de palme lchelle nationale et

internationale, lindustrie du palmier huile camerounaise sest lance dans une vaste campagne

de relance de la filire; relance caractrise par une augmentation des surfaces cultives et des

capacits dusinage. Du point de vue nergtique et environnemental, cette relance sera sous-

tendue par une demande nergtique consquente et un impact sur lenvironnement plus

important (mission des GES et dforestation). Compte tenu de la rarfaction des ressources

nergtiques fossiles, ayant comme consquence une hausse des prix de lnergie, et de la

problmatique du changement climatique, il devient opportun de se poser les questions de savoir

comment rduire les gaspillages dnergie dans les huileries de palme et comment amliorer leur

contribution la lutte contre le rchauffement de la plante? La mise sur pied dun programme

defficacit nergtique se prsente comme une solution simple et moins coteuse pour apporter

des lments de rponse ces interrogations, et permettre ces industries de sassurer une

relance obissant aux canons du dveloppement durable. Linitiative didentifier les sources

dconomie dnergie dans les huileries camerounaises sinscrit dans cette logique. Mener une

investigation dans ces industries afin de dterminer le potentiel dconomie dnergie pouvant

sy trouver relve, pour le sens commun, de lutopie; car les huileries de palme se sont toujours

vues attribuer une autonomie nergtique certaine. Bien sr elles produisent la majeur partie de

lnergie quelles consomment, cependant les cots nergtiques restent important dnotant ainsi

une consommation des nergies factures (gasoil, lectricit rseau public) apprciables. Sur

cette base il convient de prciser que les huileries de palme tendent vers une autosuffisance

nergtique [1]; et linstauration dun programme defficacit nergtique est de ce fait justifie

pour diminuer les dpenses lies la consommation de lnergie, et rduire les missions de gaz

effet de serre. Dans cette tude mene dans lune des dix huileries que compte notre pays, il

sera question :

didentifier les secteurs pour lesquels lhuilerie connait des pertes dnergies thermique et

lectrique,

de quantifier le potentiel dconomie dnergie prsent dans cette huilerie,

de proposer des solutions defficacit nergtique permettant damliorer la performance

nergtique et cologique de lhuilerie.

Ce travail sera articul comme suit : le premier chapitre prsentera la filire huile de palme

dans le monde et au Cameroun, et mettra en exergue le processus dextraction dhuile de palme

ainsi que les diffrentes sources dnergies utilises au sein des huileries; le deuxime chapitre

est consacr aux gnralits sur lefficacit nergtique; le troisime chapitre portera sur la

prsentation de lhuilerie dtude et ldification des profils nergtiques par poste; le dernier

chapitre est ddi la quantification des gisements dconomies dnergies au sein de lhuilerie.


CHAPITRE 1 : LINDUSTRIE DU

PALMIER A HUILE

Ce chapitre prsente dune part la filire huile de palme dans le monde et au

Cameroun, et dautre part le processus dextraction dhuile de palme ainsi que les

diffrentes sources dnergies utilises au sein des huileries.

Chapitre 1 : lindustrie du palmier huile


Introduction Les changes mondiaux dhuile de palme qui concernent 80% de la production ont

connu une croissance rapide depuis la fin du 20e sicle. Lhuile de palme est aujourdhui la

premire huile vgtale produite et change dans le monde devant lhuile de soja.

Complmentairement lalimentation humaine, la demande pour lhuile de palme est

encore dope par les nouvelles perspectives en matire de biodiesel. Pour comprendre les raisons

de cette ascension fulgurante, il serait opportun de passer en revue la filire huile de palme dans

sa globalit. Cette investigation portera dune part sur une description de ltat de loffre et de la

demande mondiale et Camerounaise dhuile de palme, et dautre part sur la prsentation des

techniques dextraction ayant lieu dans les huileries. Les diffrentes sources dnergies

intervenant dans le fonctionnement de ces agro-industries feront galement lobjet de ce

chapitre.

1.1 Le palmier huile dans le monde

1.1.1 Le palmier huile Le palmier huile est originaire de la zone inter-tropicale humide dAfrique. Son nom de

genre, Elaeis, vient du grec ancien elaia qui signifie olive, en raison de ses fruits riches en huile

et son nom despce, Guineensis, fait rfrence son origine au golfe de Guine. Cest une

espce domestique par lhomme depuis fort longtemps, son amlioration agronomique na

rellement dbut quau dbut de ce sicle.

Elaeis Guineensis est une monocotyldone arborescente de la famille des palmaces, tribu

des Cocones. A lge adulte, il prsente une puissante couronne de 30 45 palmes vertes de 5

9 mtres de long surmontant un stipe cylindrique unique. Le palmier huile doit tre lev

durant deux ans en ppinire, puis les plants sont mis en terre et deux autres annes scoulent

avant les premires rcoltes ; le rendement de la plantation ne stablit que quatre ans aprs, soit

au bout de huit ans. Un rgime, dont le poids peut atteindre 50 Kg, est constitu dune

ramification fibreuse, la rafle, portant des fruits ou drupes ovodes, de 4 cm de longueur environ.

Un hectare delaeis en bonne production fournit environ 15 tonnes de rgimes, dont on retire

environ 3 tonnes de corps gras [2]:

2.5 tonnes dhuile de palme, extraite de la pulpe des fruits frais ; 0.5 tonne de beurre de palmiste, qui est contenu dans lamande que lon peut retirer du

noyau ligneux aprs lavoir bris.

L'huile de palme est un ingrdient essentiel de la cuisine africaine, et se retrouve dans les

plats sud amricains ou asiatiques. Elle a de nombreuses utilisations industrielles : en savonnerie,

en margarinerie, en pharmacie, et aussi pour ltamage du fer blanc et la flottaison du minerai du

cuivre. Signalons par ailleurs que le cracking des huiles fortement acides fournit un carburant

utilisable dans les moteurs explosion. (Pour plus dinformation voir annexe A.1).



1.1.2 Le march de lhuile de palme dans le monde Du fait de ces nombreuses applications industrielles, de son faible cot de production

devant les autres matires grasses telles que lhuile de tournesol, de colza et de soja, et surtout

de lamlioration des techniques agricoles conduisant une croissance rapide des surfaces

cultives (passant de 8 million dhectare 12 million dhectare entre 1995 et 2010). La

production mondiale dhuile de palme est en constante augmentation, au cours de la priode

1995-2010 cette production plus que triple, passant de 15.2 million de tonnes 46.7 million

de tonnes (Voir Figure 01).

Figure 01 : Evolution de la production mondiale dhuile de palme.

Cette production devrait continuer crotre compte tenu de la croissance de la consommation

mondiale, qui pourrait ainsi sacclrer du fait des facteurs suivants :

Llvation du niveau de vie en Asie, principalement en Chine et en Indonsie, entrane

un accroissement de la consommation dhuile de palme.

Le dveloppement des biocarburants dope la consommation dhuile de palme. Une

directive Europenne de 2003 a effectivement impos un objectif de 2% de biocarburants

fin 2005 et de 5,75% fin 2010.

Les mesures prises en Amrique du Nord (USA, Canada) et dans certains pays dEurope

pour rduire la consommation dacides gras dits trans , graisses vgtales hydrognes

accuses de favoriser les accidents cardiovasculaires. Elles sont remplaces par lhuile de

palme, non hydrogne et ne gnrant pas dacides gras trans .

Enfin, lhuile de soja, concurrent de lhuile de palme, a vu ses prix crotre fortement suite

la conversion importante de certaines de ses surfaces de cultures en canne sucre pour

produire de lthanol (Brsil).

La production et les changes dhuile de palme sont trs concentrs puisque lIndonsie et la

Malaisie ralisent eux seuls 87% de la production et 90% des exportations. La production dans

les autres parties du monde est passe 3,2 million de tonnes en 1995 6,9 million de tonnes en

2010. La plupart de ce volume supplmentaire a t produit dans la rgion des Andes et en



Amrique centrale (+1.3 million de tonnes), en Thalande (+1.1 million de tonnes) et en Afrique

de l'ouest (+0.55 million de tonnes) [3].

Les figures 02 et 03, prsentent la rpartition gographique des diffrents producteurs

mondiaux ainsi que leurs parts dans cette production.

Figure 02 : Rpartition mondiale des principales usines de production d'huile de palme (Source: The Malaysian Palm Oil Cluster Final Report, Mai 2010).

Figure 03 : Part de chaque pays dans la production mondiale dhuile de palme en 2010 (Source : The Malaysian Palm Oil Cluster Final Report, Mai 2010).



1.1.3 La culture du palmier huile au Cameroun

1.1.3.1 Gographie de llaeiculture au Cameroun Le Cameroun stend entre le 2e et le 13e degr de latitude Nord et entre le 8e et le 16e

degr de longitude Est. Avec une superficie de 475 650 km dont 466 050 km de superficie

continentale et 9 600 km de superficie maritime, le Cameroun partage avec ses six pays

limitrophes une frontire de 4610 km dune part et 400 km avec le golfe de Guine dautre part.

Sa prsence dans le golf de guine fait de ce pays lun des berceaux du palmier huile. Lhuile

de palme et de palmiste sont utilises traditionnellement pour la production des pommades et du

savon dans la pharmacope traditionnelle. Lindustrialisation du palmier huile au Cameroun

dbute vers 1910 par limplantation des premires huileries par ladministration allemande

Eda, sur les pentes du mont Fako et dans la zone ctire; elle bnficie des conditions

climatiques favorables la culture du palmier huile, avec plus de 1700 heures densoleillement

par an, une pluviomtrie annuelle suprieure 1800 mm et un dficit hydrique variant de 300

mm, regroupe toutes les grandes plantations industrielles. La figure 04 ci-dessous prsente laire

dextension (environ 25 millions dhectares) du palmier huile au Cameroun.

Figure 04 : Aire dextension du palmier huile au Cameroun.



1.1.3.2 La production dhuile de palme La production Camerounaise dhuile de palme brute slevait 214.165 tonnes en 2008

pour une superficie plante denviron 139.000 ha. Cette production est assure par les plantations

industrielles et villageoises, la figure 05 prsente les parts de chaque acteur dans la production

nationale dhuile de palme brute au cours de lanne 2008.

Figure 05 : Rpartition de la production dhuile de palme brute au Cameroun en 2008 [4].

La figure 06 fait tat de lvolution de la production dhuile de palme brute au Cameroun

entre 2003 et 2008. O nous pouvons observer une tendance la hausse de la production.

Figure 06 : Evolution de la production dhuile de palme brute au Cameroun [4].

Cet tat des choses sexplique par lamlioration des systmes de culture du palmier chez

les petits producteurs, par le dveloppement des mthodes de lutte contre les principaux



ravageurs et la production en quantit suffisante des graines germes amliores. La production

dhuile de palme associe aux agro-industries est luvre de 5 exploitants qui assurent

lapprovisionnement du march Camerounais en huile de palme brute. Ces entreprises emploient

30.000 personnes en emplois directs pour des investissements globaux de 110 milliards FCFA.

Le tableau suivant prsente la production dhuile de palme de ces entreprises en 2008.

Dnomination sociale Localisation Production/an (tonnes)

SOCAPALM MBONGO, NKAPA,

KIENKE, ESEKA 83 000

CDC LIMBE, IDENAU 18 000

SPFS (*) Apouh (EDEA) 15 000

SAFACAM DIZANGUE 12 000

PAMOL LOBE 16 000

(*) La SPFS est aujourdhui filiale 99.99% de SOCAPALM.

Tableau 01 : Production des agro-industries en 2008 [4].

Cette production est marque par une certaine saisonnalit : forte au premier semestre

(Dcembre-Juin) avec un pic en Mars-Avril, elle peut toutefois tre insuffisante au second

(Juillet-Novembre). Pour viter des pnuries et couvrir le dficit saisonnier (baisse de

production des palmiers chaque second semestre), des importations hauteur de 10 20.000

tonnes sont effectues chaque anne.

La demande nationale dhuile de palme influe largement sur la production, le march

camerounais est valu 180 000 tonnes quivalent huile de palme brute (produits saponifis

inclus), dont la rpartition est la suivante [4]:

50.000 tonnes utilises par les producteurs de savons ;

70.000 tonnes utilises par les transformateurs raffineurs qui produiraient ainsi environ

40.000 tonnes d'huile raffine destination des mnages. La capacit totale installe des

raffineries est denviron 500 tonnes dhuile de palme brute/jour.

60.000 tonnes (voire 70 000) d'huile brute (huile rouge) utilises par les mnages pour leur

alimentation, dont 20 000 tonnes en provenance des agro-industries, le reste (40 000



50.000 tonnes) provenant du secteur artisanal. La consommation dhuile suit la croissance

dmographique soit environ 2%/an (+3.700 tonnes /an).

Pour sarrimer parmi les grandes nations productrices dhuile de palme que sont lIndonsie, la

Malaisie et le Nigria premier producteur en Afrique. Les agroindustries tablent sur un

accroissement de loffre de lhuile de palme brute dans les cinq prochaines annes de lordre de

15%, croissance qui se traduira dune part par lacclration du rajeunissement des palmeraies et

replantation sur diffrents sites entre 2008 et 2016, et dautre part, par laugmentation de la

capacit dusinage ds 2010 (huilerie de 30T/h extensible 60T/h). Dans le but de permettre au

premier producteur de la zone CEMAC de rduire le foss qui le spare des grands producteurs

mondiaux.

1.2 Procd dextraction dhuile de palme

La qualit de l'huile de palme dpend de la qualit des rgimes livrs. Pour viter toute

dgradation qualitative, et en particulier l'acidification de l'huile, il convient de traiter aussitt

que possible les rgimes qui ont t coups. C'est pour cette raison que la qualit des huiles de

palme produites dans les ensembles agro-industriels bien grs sur le plan technique est

gnralement bien suprieure celles des huiles de palme produites l'chelle artisanale ou

semi-industrielle. Le procd d'extraction est toujours le mme mais les technologies mises en

uvre peuvent tre lgrement diffrentes selon les capacits de production installes.

1.2.1 La strilisation des rgimes La chane de fabrication observe au niveau des huileries peut tre schmatise

partir de la figure 07. Les diffrences les plus importantes concernent le procd dextraction

de lhuile qui peut se faire par pression, centrifugation ou par lavage. Les autres appareils

qui composent la chane dusinage sont de formes et dispositions diffrentes suivant le

constructeur, mais les moyens physiques, physico-chimiques ou mcaniques mis en uvre

restent les mmes ainsi que les principes gnraux dutilisation. Les usines utilises par les

grandes plantations se caractrisent par :

une mcanisation totale des diffrentes manutentions,

lutilisation des dchets issus du procd de production,

des rendements trs levs et des cots de transformation trs bas,

une qualit excellente et constante des produits finis.



Figure 07 : Procd dextraction de lhuile de palme.



Lhuilerie de palme regroupe un certain nombre dopration savoir la strilisation des

rgimes, lgrappage, le malaxage, lextraction, la clarification, et la palmisterie qui ont pour

objectif de dissocier progressivement le rgime en fraction distinctes : rafles, fruits, huile, boues,

noix, amandes etc.

Les rgimes sont apports sur le site de lusine par des camions en provenance des

champs, ceux-ci dversent leurs cargaisons dans la rampe de dchargement (voir photo 01), des

oprateurs laide des vrins hydrauliques (fonctionnant lair comprime) rangent les rgimes

dans des cages en acier (voir photo 02), convenablement disposs par des chariots lvateurs.

Ces chariots disposent les cages remplies sur un train et lensemble est pouss (cages + train)

dans les strilisateurs pour la cuisson.

Photo 01 : Rampe de dchargement.

Photo 02 : Cages en acier contenant des rgimes.



La strilisation permet de stopper lactivit enzymatique des lipases, cause daugmentation

de lacidit de lhuile, et facilite le dtachement des fruits de la rafle. Cette opration est

effectue sous vapeur sature une pression de 2,5 3 bars pendant une dure comprise entre 45

et 95 minutes. En gnral, les strilisateurs (voir photo 03) des huileries industrielles sont des

cylindres mtalliques horizontaux munis dune ou deux portes et quips de rails. Ils permettent

dy introduire des trains de cages de strilisation contenant chacune environ 2,5 tonnes de

rgimes frais. La strilisation doit tre largement dimensionne car sa capacit conditionne

fortement celle de lhuilerie, dans ce sens quelle a dimportants effets secondaires :

Elle amorce le dtachement des fruits, ce qui facilitera lgrappage.

Elle rduit lhumidit de la pulpe, ce qui facilitera lextraction.

Elle coagule les albuminodes et les matires mucilagineuses.

Elle amorce le dtachement de lamande lintrieur de la coque, ce qui facilitera le concassage.

Photo 03 : Strilisateurs : vue de face ( gauche), vue de profil ( droite).

1.2.2 Lgrappage

Opration consistant sparer les fruits de la rafle. Cette opration est effectue dans des

tambours grappoirs (voir photo 04), sortes de cage cureuil de grand diamtre tournant

vitesse rduite et lgrement incline par rapport lhorizontal. Les rgimes sont introduits

lextrmit la plus haute laide dun palan, ils sont entrans en rotation jusquau point le plus

haut de lgrappoir do ils chutent sur les barreaux de la cage entre lesquels les fruits

schappent. Les rgimes remontent et retombent ainsi plusieurs fois tout en progressant vers la

sortie du tambour o ils parviennent ltat de rafles, en principe totalement dpourvues de

fruits. Les rafles (voir photo 05) prendront la direction des champs pour servir dengrais. Tandis

que les fruits tomberont dans la loge de la vis fruit (vis sans fin), cette dernire va les introduire dans les boites de llvateur fruit, qui son tour les conduira au malaxeur.



Photo 04 : Egrappoir : vue de face ( gauche), vue de dessus ( droite).

Photo 05 : Cage en acier contenant des rafles.

1.2.3 Le Malaxage Il consiste prparer mcaniquement et thermiquement les fruits avant lopration de

pressage. La masse de fruits est ainsi rchauffe une temprature voisine de 100C et soumise

laction mcanique des bras de malaxage. Cette double action permet la dilacration de la pulpe

des fruits et la libration de lhuile, que lon appelle huile vierge , et qui est envoye

directement au dshydrateur.

Cette opration est ralise dans des cylindres verticaux double enveloppe de chauffe,

quips dun systme dinjection directe de vapeur et portant une srie de bras de malaxage

fixes. Dautres bras de malaxage sont monts sur un axe vertical et tournent lentement. La

dure du malaxage et la temprature sont deux facteurs essentiels de la qualit de lextraction,

le malaxeur (voir photo 06) tant maintenu constamment plein.



Photo 06 : Malaxeur : vue extrieure ( gauche), vue intrieure ( droite).

1.2.4 Lextraction Pendant cette opration, on extrait le jus contenu dans la masse de fruits malaxs. La

technologie a volu au cours des dernires dcennies, principalement pour sadapter

lvolution des caractristiques du matriel vgtal usin (plus de pulpe et moins de noix), mais

galement pour tendre vers des rendements plus lev et les cots dexploitation rduits.

Les presses continues vis (voir photo 07) sont aujourdhui universellement employes.

Elles ont remplac les essoreuses centrifugeuses et les presses hydrauliques. Dans les presses

vis, la masse de fruits malaxs est entraine par une vis lintrieur dune cage perfore dont la

sortie est partiellement obstrue par un cne rglable freinant la sortie de matire. La pression

ainsi engendre lintrieur de la cage permet dextraire le jus brut, mlange dhuile, deau et

dimpurets solides contenues dans la masse. Le jus brut est dilu au niveau de la presse par

simple adjonction deau chaude. Selon les constructeurs, les presses peuvent tre mono-vis ou

double vis. A la sortie des presses, on trouve deux produits spars : les tourteaux, mlange de

fibre et de noix, et le jus brut.

Photo 07 : Presses continu vis.



1.2.5 La clarification Elle a pour objet dpurer le jus brut pour rcuprer le maximum dhuile. Le jus brut est

compos denviron 35% dhuile, le reste tant de leau et des matires dissoutes ou en

suspension. La clarification se fait par dcantation. La temprature a un rle trs important,

influenant la viscosit et la densit de lhuile. La dilution du jus brut opre au niveau de la

presse intervient aussi dans la vitesse de sdimentation. Depuis le bac jus brut, situ en dessous

de la presse, lhuile brute est refoule dans le dcanteur primaire. Cest un immense tube

cylindrique dont la partie infrieure est en forme de cne, et possdant sur sa base suprieure un

ajusteur ayant pour rle dhomogniser le jus brut. Ceci dans la perspective de favoriser la

sparation des deux phases : une phase lgre (huile semi finie) et une phase solide (les boues).

Lhuile semi finie est envoye sous leffet de la gravit dans le tank huile semi finie ou

pr-dcanteur. En aval de ce dernier, il devra subir un processus de dshydratation pour rpondre

aux normes internationales, car elle contient encore 0,5 3% deau. Ainsi elle passe dans un

rchauffeur, cest un changeur de chaleur de forme cylindrique ayant en son sein un serpentin

lintrieur duquel circule de la vapeur sature, qui porte lhuile des tempratures comprises

entre 95 et 105C. Huile passe enfin dans un dshydrateur atmosphrique ou sous vide pour tre

dshydrate davantage. A la sortie de ce processus, lhuile est refoule dans le bac huile finie

ensuite des pommes la stockent dans dimmense rservoir appel Tank (voir photo 08). Une

partie significative dhuile reste contenu dans les boues. Ces dernires vont subir un ensemble

de traitement pour recueillir lhuile quelles contiennent. A la sortie du dcanteur primaire, elles

sont stockes dans le tank boues o une pomme les envoie dans le dssableur hydrocyclone,

del elles arrivent dans le tamis brosse rotatif, ce processus permet dliminer les impurets

solides (sables et fibres) contenues dans les boues. Elles tombent ensuite dans les centrifugeuses

(voir photo 09) par le biais de la gravit qui permet une sparation, sous laction des forces

centrifuges, des boues proprement dites et de lhuile. Lhuile obtenue ici est rintroduit dans le

dcanteur primaire pour tre dbarrasse des fines particules quelle pourrait encore contenir.

Les boues sont vacues hors de lusine vers une lagune de collecte en vue de rduire leur

charge organique.

Photo 08 : Tank huile finie ( gauche), Centrifugeuses ( droite).



1.2.6 La Palmisterie Paralllement aux oprations de purification de lhuile, on traite les tourteaux rsultant de

lextraction, et qui contiennent les noix, afin de prparer les amandes de palmistes. Lorsque les

tourteaux sortent de la presse dnus dhuile, ils tombent dans la loge de la vis mottoir, vis sans

fin ayant pour rle dmotter les blocs compacts de fibres et de noix. Dun bout lautre de la vis

la vapeur permet de scher les fibres et les noix. A lautre bout de la vis mottoir se trouve le

dfibreur, tube cylindrique travers par un courant dair ascendant issu dun ventilateur,

permettant de sparer les fibres et les noix. Les fibres plus lgres, seront entraines par le

courant dair jusquau cyclone fibre (voir photo 09), de forme conique et ayant en son sommet

une cluse. Lcluse permet de contrler le dbit des fibres sur le reddler ou convoyeur

combustible (voir photo 09), qui les achemine dans la chaudire.

Photo 09 : Cyclones ( gauche), Convoyeur combustible ( droite).

Les noix, aprs leur passage dans le dfibreur, tombent dans le trommel polisseur qui a

pour rle de les dbarrasser de fibres. Une vis sans fin (vis palmistes) les conduits vers

llvateur palmiste. Ce dernier va les dverser dans le silo palmiste pour une sance de

schage, laide dun courant dair chaud issu dun radiateur vapeur. La gravit permet aux

noix de tomber dans llvateur noix sec, ce dernier les conduit dans les concasseurs (voir

photo 10) pour une sparation des amandes avec les coques. A la sortie des concasseurs, le

mlange obtenu contient des amandes entires ou brises, des coques et des poussires. La

sparation des constituants du mlange, consiste en un dpoussirage qui sapparente au

dfibrage puisquil consiste introduire le mlange concass dans un courant dair ascendant

dont la vitesse est ajuste de faon emporter les particules fines.

Les amandes sont introduites dans des silos amandes (voir photo 11) pour tre sches

jusqu une humidit de conservation ne dpassant pas 7%. Les silos amandes sont des

appareils trs semblables aux silos noix. Ils sont galement munis de radiateur vapeur et dun

systme de soufflerie. Les amandes sont mises dans les sacs pour dautre fin (voir photo 11).



Photo 10 : Concasseurs

Photo 11 : Silo amandes ( gauche), Sacs contenant des amandes ( droite).

1.3 Lnergie au sein de lhuilerie Le procd dextraction prsent prcdemment peut tre reparti en quatre zones savoir :

la zone dextraction regroupant les procds tels que la strilisation, lgrappage, le

malaxage, lextraction.

La zone de clarification runissant les oprations telles que la dcantation, le dessablage,

le tamisage, la dshydratation et la centrifugation.

La palmisterie, qui est constitue des procds tels que le dfibrage, le schage, le

concassage, le dpoussirage et lmottage.

La centrale de cognration o llectricit et la vapeur, indispensables pour alimenter le

procd de production dhuile de palme, sont produites.

Le fonctionnement adquat de chaque zone est intimement li un bon approvisionnement

nergtique. Les sources nergtiques utilises au sein dune huilerie sont les suivantes :

llectricit, la vapeur, la biomasse et lair comprim.



1.3.1 LElectricit Llectricit est lun des vecteurs dnergie les plus utiliss dans les huileries, permettant

de faire fonctionner lensemble du rseau dclairage, les moteurs, les pompes, les ventilateurs,

et la climatisation. Les Huileries possdent en gnral trois sources dapprovisionnement

lectrique.

Le rseau de distribution national dlectricit ayant pour rle principal le dmarrage des

gnrateurs de vapeur ainsi que les installations annexes ce dernier (systme dalimentation en

eau et de distribution de combustible), il permet galement de compenser les avaries de

production dlectricit du systme de cognration durant le procd de production. Lorsque

lhuilerie est en arrt le complexe agro-industriel dans son ensemble est aliment en nergie

lectrique via cette source.

Les huileries disposent galement dun groupe lectrogne (voir photo 12) fonctionnant

dans la majorit des cas avec du gasoil. Son rle consiste dune part limiter les appels de

puissance en direction du rseau de distribution national, pour respecter les closes relatives au

contrat dlectricit; et dautre part de suppler toutes ruptures dalimentation lectrique issues

du rseau national. Dans certaines huileries non connectes au rseau national dlectricit, le groupe lectrogne permet de mettre les installations en marche.

Les huileries de palme ont de tout temps pratiqu la cognration. Grce la vapeur

surchauffe produite par une chaudire, les turbo-alternateurs (voir photo 12) produisent assez

dlectricit pour alimenter tous le complexe agro-alimentaire dans son ensemble. Faisant ainsi

des huileries de palme des industries agro-alimentaire quasi autonome sur le plan nergtique.

Photo 12 : Groupe lectrogne ( gauche), Turbo-alternateur vapeur ( droite).

Il est important dinsister sur le terme quasi autonome car une tude ralise dans les

huileries Camerounaises par la Banque mondiale et publie en 2008, value le cot de



production dune tonne dhuile de palme ( lexclusion de lachat des matires premires)

14 990 FCFA, dont la rpartition est donne par la figure 08.

Figure 08 : Rpartition du cot de production dune tonne dhuile de palme [4].

De cette figure il ressort que la production dune tonne dhuile de palme ncessite une

dpense nergtique estime 2.249 FCFA. Dpense portant essentiellement sur lachat

dlectricit issue du rseau national et du gasoil. Ce qui expose le cot de production de la tonne

dhuile de palme aux variations des prix de llectricit et du gasoil. De ce fait Il devient

inapproprie de croire que les huileries de palme sont compltement autonomes sur le plan

nergtique, la mise sur pieds dun programme dconomie dnergie est possible et pourra

permettre de rduire les cots relatifs lnergie de faon significative.

1.3.2 La Vapeur La vapeur au mme titre que llectricit est indispensable la production dhuile de

palme. La production de vapeur obit un ensemble dopration ayant un impact significatif sur

sa disponibilit et sa qualit. Leau subit un traitement particulier visant ladoucir dans la

station de traitement. Elle est stocke dans la bche alimentaire (voir photo 14) prs pour

approvisionner la chaudire. Les huileries disposent gnralement des gnrateurs de vapeur de

grande capacit. Les chaudires ont pour rle de produire de la vapeur surchauffe permettant la

production dlectricit, grce aux turbo-alternateurs, et de la vapeur sature par le biais dun

ballon vapeur (voir photo 13). Cest un rservoir de forme cylindrique, dun mtre de diamtre et

de 5 mtres de long, contenant de leau temprature ambiante, cette dernire est chauffe par

convection laide de la vapeur surchauffe venant des turbo-alternateurs. La vapeur sature

produite alimente lensemble du procd de production.



Photo 13 : Ballon vapeur ( gauche), Bche alimentaire ( droite).

La performance de lhuilerie et la qualit du produit fini (huile fini et amandes) sont

fortement influences par cette source dnergie. Elle conditionne aussi la production

dlectricit par les turbo-alternateurs, car une baisse du dbit de vapeur entraine une baisse de

fourniture lectrique. Les huileries ne disposant pas dun bon suivi de la boucle vapeur reste trs

fortement dpendantes de lachat de lnergie lectrique et fossile (gasoil). La qualit du

combustible (rduction du taux dhumidit) et sa disponibilit sont intimement lies au dbit de

vapeur fourni. En ce sens que la dure de strilisation des rgimes est plus longue et le schage

du combustible est de pitre qualit lorsque lapprovisionnement de la vapeur nest pas effectif

tant en qualit (temprature) que en quantit (dbit disponible).

1.3.3 La Biomasse La troisime source dnergie utilise dans les huileries en termes dimportance est la

biomasse, elle regroupe les fibres, les coques, les rafles et les effluents. Les fibres et coques sont

utilises comme combustible dans les chaudires pour la production de la vapeur. Le tourteau

sortie de la presse contient les fibres et les noix de palmiste dans un mlange trs dense qui est

aprs mottage spar : d'un ct les fibres avec une humidit de 40% environ et un pouvoir

calorifique infrieur voisin de 2.500 Kcal/kg, reprsentants 12 13% du poids des rgimes, elles

sont utilises comme combustible principal. De l'autre ct, les coques d'un pouvoir calorique

infrieur d'environ 3.500 Kcal/kg pour une humidit de 20% elle reprsente 5 7% du poids des

rgimes et sont galement utilises comme combustible. Thoriquement la production de fibres

et de coques au sein de lhuilerie satisfait largement la demande en combustible, le tableau

suivant donne un aperu de la fourniture journalire de combustible dans une huilerie ayant pour

capacit 30 tonnes de rgimes usins par heure.



Fibres Coques Total Pourcentage

Combustible

disponible par

jour (tonne)

79,99 36,93 116,92 100%

Combustible

utilis par jour

(tonne)

63,02 18,50 81,52 69,72%

Combustible en

excs par jour

(tonne)

8,36 18,43 26,92 22,91%

Tableau 02: Production et consommation moyennes de combustible [5].

Cet excdant de combustible (voir photo 14) est valoris dans certaines huileries,

linstar des huileries asiatiques, tandis que dautres sen dbarrassent simplement, comme sest le

cas au Cameroun. La disponibilit du combustible ne dpend pas seulement des facteurs

nergtiques (vapeur) mais aussi des facteurs mcaniques qui rgulent son dbit. Le nombre de

presse, de vis mottoire ou de concasseurs en service conditionnent fortement la production de

combustibles.

Photo 14 : Combustibles en excs : mlange de fibres et de coques.

Les rafles sont le support fibreux du rgime de palme, elles sont rcupres aprs

grappage et reprsentent environ 25% du poids des rgimes. Elles contiennent 75% dhumidit

et sont gnralement utilises comme agent fertilisant dans les plantations. Les effluents font

galement office dengrais aprs un traitement pralable dans les lagunes. La mthanisation de

ces effluents dhuilerie produit du biogaz, utilisable pour la gnration dnergie lectrique, il est

noter que cette pratique est prsente uniquement dans les huileries asiatiques. Les huileries

Camerounaises ont adopt depuis peu le premier procd qui nest pas sans consquence pour

lenvironnement, car les matires organiques contenues dans les effluents qui partent de la

lagune restent apprciables.



1.3.4 LAir comprim Cest une source dnergie faiblement utilise dans les huileries, comparativement

celles prsentes dans les paragraphes prcdents. Sa production drive de la compression de

lair ambiant, son usage principal lieu dans le garage o il sert au nettoyage des pices

mcaniques et dans le dispositif de commande des rampes de dchargement des rgimes de

palmier huile.

1.3.5 LEau Leau revt une importance de premier ordre au sein des huileries de palme. Ces

dernires consomment approximativement 1,5 m3 deau par tonne de rgimes usins. Leau est

utilise principalement pour la production de vapeur, et intervient galement dans les oprations

dextraction et de clarification notamment dans le traitement des boues. Les fleuves et les forages

reprsentent les deux principales sources dalimentation en eau pour les huileries de palme. Les

dpenses lies cette ressource sont essentiellement dues son acheminement dans les diffrents

postes dutilisation par le biais des pompes.

Conclusion La lutte contre le changement climatique travers la valorisation des nergies

renouvelables comme les biocarburants, la modification des habitudes alimentaires des pays

occidentaux et asiatiques continueront accrotre la demande mondiale en huile de palme. Les

pays producteurs entendent rpondre cette demande de plus en plus croissante travers

laugmentation des surfaces cultives et des capacits dusinage. Cest en cela que consiste

lobjectif que ce sont fixs les agro-industries oprant dans ce secteur au Cameroun, pour

satisfaire la demande locale et combl le foss qui les spare des grands producteurs mondiaux.

Cette relance de la croissance ne sera pas sans consquence pour lenvironnement (dforestation

et pollution), mais surtout il sera question de redimensionner les chaines de production, sous

peine de voir leurs besoins nergtiques accroitre de manire significative. Pour permettre ces

huileries dtre performantes et autonomes du point de vue nergtique, comme leurs

homologues asiatiques, il serait judicieux quelles puissent intgrer dans leurs murs la gestion

efficiente des sources dnergies quelles exploitent. Do la ncessit dinstaurer et

dencourager les programmes defficacit nergtique au sein de ces agro-industries.


CHAPITRE 2 : GENERALITES SUR

LEFFICACITE ENERGETIQUE

Dans ce chapitre, il sagira de prsenter lefficacit nergtique au Cameroun,

de dcrire les principes gnraux rgissant lefficacit nergtique et en fin

dexpliquer la technique de mesurage et ciblage utilise pour lanalyse des

donnes nergtiques.

Chapitre 2 : gnralits sur lefficacit nergtique


Introduction Pour rpondre la diminution des rserves dnergies fossiles et lutter contre le

rchauffement de la plante, lhumanit sest lance vers un dveloppement lchelle massive

de sources propres et renouvelables dnergie. Mais tant quon naura pas trouv des moyens de

produire et de distribuer ces nergies renouvelables grande chelle, lutilisation optimale des

sources existantes demeure sans doute le moyen le plus rapide, le moins coteux et le plus propre

de rpondre aux futurs besoins nergtiques. Ainsi, lconomie dnergie cote moins cher et est

plus facile obtenir que nimporte quelle autre forme de production. Parce quelle naugmente

pas les missions de gaz effet de serre, cest galement la source dnergie la plus respectueuse

de lenvironnement. Il sera question dans ce chapitre de prsenter ltat des lieux en matire

defficacit nergtique au Cameroun, de donner les principes qui sous-tendent ce concept et

dexposer lune des techniques les plus utilises en matire danalyse des donnes nergtiques.

2.1 Lefficacit nergtique au Cameroun 2.1.1 La situation nergtique au Cameroun

2.1.1.1 Structure de loffre nergtique La production dnergie primaire au Cameroun a t de 10,12 millions de tonnes

quivalent ptrole (tep) en 2008 dont 50% de biomasse, 46% de ptrole et 4% dlectricit, ltat

des lieux dans les diffrents secteurs se prsente comme suit :

Secteur des hydrocarbures.

Le Cameroun possde des gisements de ptrole brut et de gaz naturel, la premire

ressource est exploite de puis fort longtemps, ces rserves prouves sont denviron 30 millions

de tonnes en 2007. La production ptrolire Camerounaise a baiss de plus de 36% de 2000

2008, passant de 5,8 4,3 millions de tonnes mtriques, daprs les experts, les rserves actuelles

ne peuvent garantir quun approvisionnement dune dure de 10 ans maximum. La dcouverte de

nouveaux gisements (zone frontalire du Lac Tchad, loffshore du Sud-ouest), ainsi que lespoir

de pouvoir valoriser la presqule de BAKASSI, offre des perspectives meilleures pour ce

secteur. La production de gaz naturel nest pas encore effective, mais les rserves dcouvertes

sont estimes hauteur de 186 milliards m3. Des tudes sont en cours pour son exploitation dans

un futur proche [6].

Secteur lectrique.

En matire dlectricit, le Cameroun possde le second potentiel hydrolectrique

dAfrique aprs la Rpublique Dmocratique du Congo, Aujourdhui valoris moins de 5%

(moins de 1000 MW de puissance installe en 2008). La production dlectricit au Cameroun

est assure dune part par les centrales hydrolectriques et thermiques du concessionnaire du

service public (AES-SONEL) et dautre part par auto - production dlectricit constitu de

centrales installs en mer (50 MW) et fonctionnant exclusivement au gaz, et dun parc thermique

fonctionnant essentiellement au gasoil (427 MW) [6].



secteur des nergies renouvelables.

Deuxime rserve forestire dans le bassin du Congo, le Cameroun possde un potentiel

forestier denviron 21 millions dhectares. Cette fort qui couvre 45 % du territoire national est

localise dans la partie sud du pays. Par ailleurs, un potentiel en rsidus forestiers, agricoles et

mnagers existe; seule une infime partie constitue, principalement des coques de coton et de

noix de palme, de la fibre de noix de palme, de la bagasse de canne sucre et des rsidus de bois,

est utilise par les scieries et les agro-industries pour la production dnergies.

En ce qui concerne lnergie solaire, le Cameroun dispose dun potentiel abondant

(Linsolation moyenne de 5,8 kWh/m/j et 4,9 kWh/m/j respectivement dans la partie nord et

sud du pays), mais son exploitation reste encore en tat de gestation.

Le potentiel olien au Cameroun est plutt faible pour des besoins de production dnergie, en

raison des vitesses de vent observes sur ltendu du territoire (infrieures la valeur minimale

de 5 m/sec). La gothermie par contre laisse entrevoir des lendemains prometteurs, le Cameroun

dispose dun certain nombre de sources chaudes rparties sur lensemble du territoire. On peut

citer la rgion de NGAOUNDERE et la zone de MANENGOUBA [6].

2.1.1.2 Structure de la demande nergtique Au Cameroun, la consommation finale d'nergie tait de lordre de 6,0 millions de

tonnes quivalent ptrole en 2008, dont 77% de biomasse, et 23% d'nergies commerciales

reparties comme suit : 16% de produits ptroliers et 7% dlectricit. Cette demande est repartie

entre divers acteurs, les mnages dont la consommation slve 74 % sont les plus gros

consommateurs dnergie au Cameroun, la rpartition de cette consommation est reporte sur le

tableau 03. Viennent ensuite les secteurs des transports et des autres dont les parts dans la

consommation nationale dnergie slvent 12,2 % et 8,5% respectivement. Dans la

dnomination autres , nous regroupons les secteurs tels que lagriculture, la chasse, llevage,

la pche, lexploitation forestire, les htels, les restaurants et ladministration. Tout comme les

mnages le secteur autres opre une forte demande en biomasse (86%), largement utilise

dans la restauration.

Le secteur industriel nest responsable que de 5,3% de la demande en nergie finale en

2008. Ce faible pourcentage traduit le faible niveau de dveloppement industriel du pays [6].

Sources dnergie Consommation

(ktep)

%

Bois 4020,5 90,2

94 % Charbon 87,6 2,0

Sciure de bois 97,9 2,2

Ptrole lampant 72,4 1,6

6% GPL 51,5 1,2

Electricit 128,8 2,9

TOTAL 4458,7 100

Tableau 03 : Rpartition de la consommation finale dnergie dans les mnages en 2008 [6].



2.1.2 Etat de lart de lefficacit nergtique au Cameroun

2.1.2.1 Pourquoi instaurer lefficacit nergtique ?

Le contexte nergtique Camerounais est fortement domin par lutilisation de la

biomasse, les nergies commerciales (produits ptroliers et lectricit) tant ranges au second

rang. Si la production ptrolire est en baisse constante, llectricit par contre voit sa puissance

totale installe passe de 929 MW en 2000 1.412 MW en 2008, soit une augmentation de plus

de 483 MW essentiellement thermiques. Cette explosion de la production thermique vient

rpondre au dficit hydrique observ durant les annes sches de 2001 et 2002 ayant entrav la

production hydrolectrique de loprateur national AES-SONEL. Les pnuries dlectricit

subsquentes ont t lorigine de dlestages rguliers perturbant la vie des mnages et

entranant le ralentissement de la croissance conomique.

Si la construction des centrales thermiques a attnu les dlestages en situant la

production publique dlectricit 937 MW, elle na pas permis loprateur publique de

rpondre la demande nationale dlectricit qui se situe plus de 1.360 MW. Raison pour

laquelle lautoproduction dlectricit a connu une ascension fulgurante (34% du parc national

dlectricit en 2008). Malgr linsuffisance de loffre dnergie et la variabilit du climat qui se

manifeste par une variation plus forte du rgime des pluies, et par lavance du dsert dans le

septentrion; aucun programme dconomie dnergie nest mis en uvre au plan national, pour

lamlioration de lefficacit nergtique qui est une solution doublement gagnante pour parer au

changement climatique et aux pnuries dlectricit.

2.1.2.2 Actions des diffrents acteurs pour la promotion de lefficacit nergtique.

Cependant une prise de conscience sur la ncessit dinstaurer un tel programme est

souligner au sein du gouvernement, des instances universitaires et des ONG.

Les institutions tatiques que sont le ministre de leau et de lnergie et lARSEL mettent en

uvre des tudes pour la ralisation dun tel programme. Cest dans ce sens quune collecte de

donnes auprs dun chantillon limit dentreprises a t ralise en 2009, par les experts du

SIE-Cameroun, il ressort de cette enqute que 90 % dentre elles considrent que les pertes

dnergie sont peu importantes ou ngligeables pour elles. Seule une minorit (22%) dentre

elles dispose dun programme dconomie dnergie, cest ce qui ressort de la figure 09 suivante.



Figure 09 : Apprciation des entreprises au sujet de leur programme dconomie dnergie [6].

Cette enqute met en exergue la faible implication des entreprises camerounaises dans la

gestion efficiente des ressources nergtiques mises leur disposition.

Quant lARSEL, elle a ralis en 2003 un audit nergtique dans les grands btiments

publics du Cameroun. Il ressort de cette tude que les conomies dnergie cumules (Moyenne

tension et Basse tension) sont values en moyenne 21% de la consommation globale annuelle

du secteur public. Cette valuation tant un seuil minimum des conomies dnergie attendues.

Afin dexploiter rationnellement le gisement identifi, ltude sur la mise en uvre dun

programme dnomm Programme national de conservation de lnergie lectrique (PNCEE) a

t effectue. Il vise dvelopper une matrise complte des abonnements du secteur public

grce la mise en place dune quipe dexperts nationaux qualifis charge de mettre en uvre,

toutes les mesures defficacit nergtique et de suivi des abonns publics dlectricit [7].

Les instances universitaires ne sont pas en reste dans cette action de lEtat visant

promouvoir lefficacit nergtique, elles apportent de la ressources humaines qualifies et

participes la mise sur pieds des textes daide la dcision. Pour illustrer nos propos, nous

pouvons mentionner les travaux effectus par lEcole national Polytechnique de Yaound sur la

mise en place dun code defficacit nergtique [8]. Les travaux de recherche mens par le

LATEE de luniversit de Yaound 1 sur lvaluation des gisements dconomies dnergie des

industries telles que CIMENCAM et les Brasseries du Cameroun [9], [10].

Les ONG, telles que lEDDA et la SNV, qui promeuvent ladoption de mesures

defficacit nergtique, la valorisation des combustibles mnagers propres issus de la biomasse,

la conservation des forts et une gestion durable de lenvironnement et des ressources naturelles.

Dune manire gnrale la mise en place dune politique defficacit nergtique nest pas

perue comme une priorit pour les principaux acteurs du secteur de lnergie que sont lEtat et

loprateur public AES-SONEL. Lurgence est porte de nos jours vers laccroissement de

loffre en matire dnergie lectrique travers la ralisation de plusieurs projets nergtiques

(voir annexe A.2). Cette initiative rsoudra moyen terme le dficit entre loffre et la demande

car le potentiel dmission des GES continuera accroitre d fait des centrales thermiques

installes, et les installations hydrolectriques verront leurs capacits fluctues au rythme des



variations climatiques. Laccroissement et la valorisation de lefficacit nergtique restera un

atout majeur damlioration de loffre dlectricit, dans un contexte de dveloppement qui se

veut durable.

2.2 Techniques prendre en considration

pour parvenir lefficacit nergtique L'nergie est une mesure de la capacit d'un systme modifier un tat, produire un

travail entranant un mouvement, un rayonnement lectromagntique ou de la chaleur. Dans le

systme international d'units (SI), l'nergie s'exprime en joule (J). Le travail quant lui est le

produit scalaire d'une force par le vecteur dplacement de son point d'application ; cette grandeur

physique traduit un transfert ordonn dnergie entre un systme et le milieu extrieur. Une des

rgles fondamentales de la nature, qui guide le processus de gestion de lnergie, est que

lnergie ne peut tre ni cre ni dtruite, mais seulement convertie dune forme une autre (voir

annexe A.3). La production de lnergie au sein de lindustrie est gnralement luvre des

quipements thermiques et lectriques. Le fonctionnement adquat de ces quipements est

gouvern par un certain nombre de facteurs, dont la connaissance est primordiale dans la mise

sur pieds dun programme dconomie dnergie.

2.2.1 Principes de base de lnergie lectrique

2.2.1.1 Puissances lectriques en rgime sinusodal Le rgime sinusodal permanent a une grande importance. Cest sous cette forme que

pratiquement toute lnergie lectrique est gnre et transporte, et quune bonne partie de cette

nergie est utilise. Par ailleurs, les signaux priodiques non sinusodaux peuvent tre

dcomposs en sries de Fourier qui font apparaitre des composantes sinusodales. A linstar de

la puissance, toutes les grandeurs sinusodales scrivent suivant leur valeur instantane. La

puissance instantane p reue par un diple est toujour

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