46
KENAVEAU KENAVEAU KENAVEAU * : l’innovation gagnante * Konsommation d'ENergie pour l'Alimentation du VEAU de boucherie Marc Bardinal (ADEME) Etienne Labussière (INRA) Christophe Martineau (IDELE) Armelle Gac (IDELE) Jeudi 17 septembre 2015 KENAVEAU

KENAVEAU, l'Innovation gagnante

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUKENAVEAUKENAVEAU* : l’innovation gagnante * Konsommation d'ENergie pour l'Alimentation du VEAU de boucherie

Marc Bardinal (ADEME)Etienne Labussière (INRA)

Christophe Martineau (IDELE)Armelle Gac (IDELE)

Jeudi 17 septembre 2015

KENAVEAU

Page 2: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Déroulement de la conférenceIntroduction Marc Bardinal - ADEME

Partie 1 - Des aliments d’allaitement innovants Etienne Labussière - INRA

Partie 2 - Des performances d’élevage à la hauteur des enjeux et un bilan économique positif Christophe Martineau - IDELE

Partie 3 - Un impact environnemental favorable Armelle Gac – IDELE

Bilan et conclusion Thomas Billé – CELTILAIT

Matthieu Dupire – LACTALIS FEED

Guillaume Jacques – SOFIVO

Page 3: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

IntroductionMarc Bardinal – ADEME

[email protected]

Page 4: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : de multiples enjeux

Page 5: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : Forte dépendance aux

énergies fossiles

Page 6: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : Des filières très dépendantes

Page 7: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : Alimentation : un impact non

négligeable

Aliments pour animaux

Page 8: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : et également en terme de GES

Aliments pour animaux

Page 9: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : Des objectifs nationaux

LOI RELATIVE A LA TRANSITION ENERGETIQUE POUR LA CROISSANCE VERTE

- Réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40% en 2030 et les diviser par 4 en 2050 (/1990)

- Réduire la consommation énergétique finale de 20% en 2030 et de 50% en 2050 (/2012)

- Réduire la consommation énergétique primaire des énergies fossiles de 30% en 2030 (/2012)

- De porter la part des énergies renouvelables à 23% de la consommation finale en 2020 et 32% en 2030.

Page 10: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Agriculture et énergie : Des solutions et des

opportunitésPOUR PRODUIDRE DES ENERGIES RENOUVELABLES- Biomasse, méthanisation, solaire thermique

POUR ECONOMISER L’ENERGIE- Recherche, développement, innovation- Certificats d’Economie d’Energie- Aides à l’investissement (PCAE, ADEME,…)

ET NE PAS OUBLIER L’ENERGIE INDIRECTE- Azote et notamment l’alimentation,…

Page 11: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Partie 1Des aliments d’allaitement

innovantsEtienne Labussière – INRA

[email protected]

Page 12: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAULa réhydratation des

aliments d’allaitement coûte cher• Pour produire un veau de boucherie, il faut:

• 9 kg de gaz pour chauffer l’eau servant à la réhydratation des aliments d’allaitement

• Température de réhydratation de 78°C en début de mélange

• Le coût pour l’éleveur : 8 € à 10 € par veau• 1er poste de dépenses, après l’amortissement du bâtiment

• Système DAL: réhydratation à 50°C, dans un petit volume, avec une forte vitesse de brassage

• En Bretagne: les panneaux solaires thermiques permettent de produire de l’eau à 45°C

Page 13: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUPeut-on réhydrater les

aliments actuels à « basse température »?• Utilisation de paramètres permettant de caractériser la

réhydratation des poudres laitières:

• Mouillabilité• Dispersibilité• Solubilité

• Comparaison de ces critères à 70°C ou à 45°C pour 45 aliments commerciaux

• Pas suffisamment discriminants pour décrire le visuel :

agitation70°C 45°C

Pierre Schuck, UMR STLO

Page 14: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUPeut-on réhydrater les

aliments actuels à « basse température »?• Tests « terrain » avec le mélangeur de la station du Rheu

• 1 moteur à 1440 tr/min

• Utilisation d’aliments commerciaux :• Présence de surnageant en surface: destruction de l’émulsion des

matières grasses

• Pas d’amélioration en augmentant l’agitation (intensité ou durée)

Page 15: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUCaractéristiques des matières grasses

• Effet du point de fusion :

• Meilleure réhydratation si beaucoup de coprah avec un aiment contenant 19% de matière grasse

• Meilleure réhydratation avec une faible teneur en matière grasse, quelle que soit sa composition

CoprahSuif Saindoux

Page 16: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUComment remplacer les

matières grasses dans les aliments d’allaitement?

• Composition des aliments d’allaitementhumidité

minéraux

protéines

matières grasses

lactose

produits amylacés

Aliments finition sont généralement excédentaires

Rapidement absorbableFavorise l’insulino-résistance

Page 17: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUCaractérisation des

valeurs nutritionnelles des nouveaux aliments par la

méthode du bilan énergétique

Energie Digestible ED

Energie Métabolisable EM

Energie Brute EB

Energie fèces

Energie urine, gaz issus des fermentations digestives (CH4)

Energie Nette EN

efficacité énergétique = EN/EM × 100

ALIMENT

extrachaleur = production de chaleur totale – production de chaleur due à l’entretien

Page 18: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUCalcul de la production de chaleur en chambre

respiratoire

O2, CO2, N2 O2, CO2, CH4, N2

O2 CO2, CH4

Page 19: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUComment mesurer

l’extrachaleur?

repas repas

production de chaleur liée à l’activité physique

production de chaleur liée à l’aliment

extrachaleur

production de chaleur au jeûne = entretien

Page 20: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUSchéma expérimental

• 2 stades d’engraissement :• croissance : PV d’environ 120 kg (100 – 140 kg)• finition : PV d’environ 210 kg (180 – 240 kg)

• Tester 3 niveaux d’amidon en substitution aux matières grasses :

• croissance :• Amidon : de 4 à 12 %• MG : de 18 à 12 %

• finition :• Amidon : de 5 à 15 %• MG : de 20 à 12 %

• Niveaux intermédiaires : • comparaison température de préparation

• Aliment solide

Page 21: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

L’introduction d’amidon diminue la teneur en

énergie digestible des aliments d’allaitement

4 8 1380

85

90

95

100

Aliments croissance Aliments finition

Teneur en amidon (%)

Teneur en én-ergie (% de l'EB

de l'aliment témoin)

Teneur en énergie digestible

Pas d’effet de la température

Page 22: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

L’introduction d’amidon ne modifie pas la production de CH4 et l’extrachaleur

• Pas de fermentations supplémentaires dans le colon• Pas de modifications du métabolisme de la croissance du veau :

Acides aminés (protéines)

Acides gras(matière grasse) Lactose Amidon

Protéines corporelles Lipides corporels

Aliment

Production de chaleur (CO2)Urine

Page 23: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Utilisation énergétique des aliments d’allaitement

18% de matière grasse;

4% d'amidon

18% de matière grasse;

8% d'amidon

18% de matière grasse;

13% d'amidon

19% de matière grasse;

4% d'amidon

16% de matière grasse;

10% d'amidon

12% de matière grasse;

14% d'amidon

0

20

40

60

80

100

perdue dans les fèces

perdue dans les urines et sous forme de CH4

perdue sous forme d'ex-trachaleur

énergie nette

Quantité d’énergie (% de l’EB du témoin)

Aliments croissance Aliments finition

Page 24: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUConclusions• Pour réhydrater à basse température:

• Diminuer la teneur en matière grasse des aliments d’allaitements• Assurer une bonne émulsion dans le mélangeur

• Le remplacement de la matière grasse par de l’amidon• Diminue les teneurs en énergie nette des aliments• Adaptation des quantités ingérées

• La température de l’aliment d’allaitement ne modifie pas l’utilisation de l’aliment

Page 25: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Partie 2Des performances

d’élevage à la hauteur des enjeux et un bilan

économique positif Christophe Martineau – IDELE

[email protected]

Page 26: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Essai 1 : 68 veaux - MEP hiverEntrée : février 2013Sortie : juillet 2013Durée : 161 jours

Essai 2 : 56 veaux - MEP étéEntrée : août 2013Sortie : février 2014Durée : 161 jours

Essai 3 : 112 veauxEntrée : avril 2014Sortie : septembre 2014Durée : 161 jours

Objectif : mesurer les impacts zootechniques et sanitaires des aliments Kenaveau sur des veaux en production suivant la saison de mise en place

Objectif : améliorer le résultat économique en libérant les contraintes sur le choix des matières premières des aliments kenaveau

3 essais successifs réalisés en 2013 et 2014 à la station du Rheu -> 236 veaux mâles de race Prim’holstein, 46-48 kg à la mise en place

Page 27: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Comparaison de 3 lots de 18 à 28 veaux

Lot 1 : Témoin - Aliments d’allaitement témoins réhydratés à 70°C

Lot 2 : Essai 70°C- Aliments d’allaitement Kenaveau réhydratés à 70°C

Lot 3 : Essai 45°C - Aliments d’allaitement Kenaveau réhydratés à 45°C

Plan d’alimentation iso-énergie pour tous les lots

Page 28: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Modalités de préparation des aliments KenaveauMélangeur inox de 450 litres

Eau à 45°C (témoin : 70°C)

Pas de fond de cuveBrassage 4 minutesHélice 1440 tr/min

Température du lait mesurée en fin de mélange : 41 à 42,5°C (témoin : 48°C)

Absence de dépôt après vidange du mélangeur

Page 29: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Modalités de distribution des aliments Kenaveau

Distribution individuelle au seau

Température du lait mesurée au nez du veau : 38,5 à 40,5°C (témoin : 44 à 46°C)

Absence de dépôt après buvée

Page 30: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Un bilan sanitaire globalement positif

Synthèse des 3 essais

Lot Témoin EssaiTempérature de réhydratation 70°C 45°C

Effectifs 69 veaux 70 veaux

MORTALITE 1,4% 0%

Aucun effet sur les pathologies digestives et respiratoires en cours d’engraissement, quelle que soit la saison de mise en place…

Page 31: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Un bilan sanitaire globalement positif

Note A Note B Note C Note D

1er essai 2ème essai 3ème essai

Lot Témoin Essai Témoin Essai Témoin EssaiTempérature de réhydratation 70°C 45°C 70°C 45°C 70°C 45°C

Note de propreté* A A B C A C

… des veaux globalement jugés plus sales en fin d’engraissement. Un apport accru d’aliments solides doit permettre d’améliorer ce critère

* Note définie suivant la grille interprofessionnelle veau en vigueur

Page 32: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Des niveaux de croissance maintenus

Synthèse des 3 essais

Lot Témoin EssaiTempérature de réhydratation 70°C 45°C

Poids veau nourrisson (kg) 47,2 47,4

Poids de carcasse (kg) 131,9 132,4

GMQ (g/j) 1234 1249

Et des caractéristiques de carcasses semblables au niveau de la couleur de la viande, de la conformation et de l’état d’engraissement.

Page 33: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Des performances d’élevages à la hauteur des enjeux

Des consommations supérieures de 11 à 13% pour assurer l’équilibre énergétique des rations…

Synthèse des 3 essaisLot Témoin EssaiTempérature de réhydratation 70°C 45°C

Aliment d’allaitement (kg/veau) 301,4 333,9

Aliment solide (kg/veau) 81 81

Indice de transformation de l’énergie* (MJ d’EN/kg de croît) 28,7 28,5

… SANS augmentation du coût alimentaire !

* Indice traduisant l’efficacité de la transformation de l’Energie Nette (EN) exprimé en Méga Joules (MJ) par Kg de croît

Page 34: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Dimensionnement de l’installation solaire du Rheu

Bases de calcul

Besoins en eau chaude 1054 m3/an

Température eau chaude 50°C

Besoins thermiques totaux 47 762 kWh/an

Choix techniquesSurface des capteurs 54,6 m2

Volume de stockage 3000 litres

Résultats simulation

Apport solaire annuel 28 680 kWh/an

Taux de couverture annuel 58,4%

Productivité des capteurs 512 kWh/m2.an

Subvention ADEME Bretagne (Fonds chaleur) 32 680 € 58%

Autofinancement 23 782 € 42%

Financement

Investissement 54 462 €

Installation pour 300 places de veaux permettant de couvrir au maximum 90% des besoins énergétiques au mois d’août

Descriptif technique

Page 35: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Résultats des relevés énergétiques

mai-13

mai-13

mai-13

mai-13

juin-13

juin-13

juin-13

juil.-13

juil.-13

juil.-13

août-13

août-13

août-13

sept.-13

sept.-13

sept.-13

oct.-13

oct.-13

oct.-13

nov.-13

nov.-13

nov.-13

déc.-13

déc.-13

déc.-13

janv.-14

janv.-14

janv.-14

févr.-14

févr.-14

févr.-14

mars-14

mars-14

mars-14

avr.-14

avr.-14

avr.-14

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Evolution journalière de la température de l'eau chaude sanitairemesurée en sortie de ballon solaireTemp °C

Page 36: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Résultats des relevés énergétiques

sept-12

oct-12

nov-12

déc-12

janv-13

févr-13

mars-13

avr-13

mai-13

juin-13

juil-13

août-13

sept-13

oct-13

nov-13

déc-13

janv-14

févr-14

mars-14

avr-14

mai-14

juin-14

juil-14

août-14

0500

1,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,5005,000

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1ère année 2ème année

Energie solaire utile (kWh) Energie d'appoint utile (kWh) Volume d'eau consommé (m³)

Cons

omm

ation

éne

rgéti

que

(KW

h)

Volu

me

d'ea

u (m

3)

1ère année 2ème année MoyenneVolume d’eau chaude à 78°C 534 m3 526 m3 530 m3

Consommation énergétique 38 726 kWh 37 233 kWh 37 980 kWh

Energie solaire 18 547 kWh 17 647 kWh 18 097 kWh

Energie d’appoint 20 180 kWh 19 586 kWh 19 883 kWh

Taux de couverture solaire 47,9 % 47,4 % 47,6 %

Consommations énergétiques (énergie solaire + énergie d’appoint)

Page 37: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Besoins énergétiques selon le scénario

Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4Aliment Témoin Témoin Kenaveau KenaveauEnergie Fossile Solaire Solaire FossileTempérature de dilution (°C) 70 70 45 45

Taux de couverture solaire estimé (%) - 50,2% 72,2% -

Besoins énergétiques réels (kWh/veau) 113,3 56,4 33,0 102,6

Consommation de gaz* (Kg/veau) 8,9 4,4 2,6 8,0

* 1 kg de gaz équivaut à 12,8 kWh

Page 38: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Coût de l’énergie selon le scénario

Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4Aliment Témoin Témoin Kenaveau KenaveauEnergie Fossile Solaire Solaire FossileTempérature de dilution (°C) 70 70 45 45

Coût de l’énergie par veau 7,97 € 3,96 € 2,32 € 7,20 €

Gains (%) - 50% 71 % 10 %

* Coût du gaz : 0,90 €/kg (hors location de cuve)

Page 39: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Retours sur investissement

Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4Aliment Témoin Témoin Kenaveau KenaveauEnergie Fossile Solaire Solaire FossileTempérature de dilution (°C) 70 70 45 45

Hypothèse investissement centrale solaire 50 000 € 50 000 €Economie d’énergie par an (coût du gaz à 0,90 €/kg) 2 379 € 3 390 €

Temps de retours sur investissement- Avant subvention 21 ans 14,7 ans- Après subvention ADEME (60%) (coût du gaz : 0,90 €/kg) 8,4 ans 5,9 ans

Si coût du gaz : 0,75 €/kg 10 ans 7,1 ansSi coût du gaz : 1,00 €/kg 7,5 ans 5,3 ans

Page 40: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un bilan économique positif grâce à l’énergie solaire

Conclusions

- Très bon comportement sanitaire des veaux en cours d’engraissement

- Niveaux de croissance et caractéristiques carcasses maintenus / alimentation classique

- Consommations 11 à 13% plus élevées sans augmentation du coût alimentaire, efficacité énergétique des aliments Kenaveau semblable aux aliments conventionnels

- Propreté des veaux en fin d’engraissement reste à améliorer

- Coût énergétique réduit de 71% pour l’éleveur grâce à l’énergie solaire soit un gain annuel estimé à 3 390 €/an pour un élevage de 300 places

Page 41: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Partie 3Un impact

environnemental favorable Armelle Gac – IDELE

[email protected]

Page 42: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Une évaluation par Analyse de Cycle de Vie

Quantification des impacts environnementaux sur le cycle de production, ramenés au kg produit

Page 43: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un impact environnemental favorableLa méthodologie mise en œuvre dans Kenaveau :

Une évaluation du bilan environnemental à 3 étapes

1/ Au niveau des matières premières alimentairesDéfinition de formulations simplifiées, liste de matières premières Description de l’origine et des process

2/ Jusqu’à la porte de l’usine d’alimentsBilans environnementaux pour chaque MP et pour chaque formule d’alimentConsommations énergétiques Schuck et al., 2015 (Drying Technology)

3/ Jusqu’à la porte de l’élevageIntégration des autres résultats de l’étude (performances zootechniques, rejets, consommations d’énergie en élevage)

Page 44: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un impact environnemental favorable

Aliment Kenaveau : - 9% Energie solaire : < -1%

Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4Aliment Témoin Témoin Kenaveau KenaveauEnergie Fossile Solaire Solaire FossileTempérature de dilution (°C) 70 70 45 45

4 scenarii analysés

Gains environnementaux par rapport au témoin

Page 45: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAU

Un impact environnemental favorable

En conclusion,

La contribution des intrants alimentaires est prépondérante 82 % à 92 % de l’impact total du veau

Les formules expérimentales diminuent très favorablement les bilans

Moins de produits d’origine animale généralement plus impactants que les matières premières d’origine végétale

L’énergie solaire pour le chauffage de l’eau, a un effet relativement limité, une fois intégrée dans le cycle de vie complet du veau de boucherie

Page 46: KENAVEAU, l'Innovation gagnante

KENAVEAUKENAVEAU

Merci de votre attention