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Tâches

by irene.mingot — Dernière modification 23/09/2008 06:32

T6

by irene.mingot — Dernière modification 21/05/2008 13:39

APPLICATIONS SUR CAS CONCRETS

Coordination générale : L. Jestin – Chambre Régionale d’Agriculture de Bretagne
 
Cette tâche s’appuie sur les industriels impliqués dans le projet.
 
Les procédures d‘écoévaluation (protocoles et modes opératoires des T3 et T4) et d’écoinnovation ayant été définies, celles-ci seront insérées dans le délivrable « Guide d’éco-conception pour les technologies d’épandage » du T1 en assortissant cela d’un mode d’emploi permettant, le cas échéant, d’adopter une démarche de progressivité vis à vis de la complexité de mise en œuvre (système à « tiroirs »).
L’objectif de la tâche T6 est de tester ce guide tant sur des scénarios technologiques possibles (intégrant les aspects logistiques) que sur des cas concrets par :
  • Validation des essais (comparatifs protocoles et essais de labo avec expérimentations réelles de terrains)
  • Validation des approches méthodologiques avec les industriels
Cas 1 : Eco-conception d’une machine d’épandage répondant à une gamme plus large de produits secs.
 
La société SIRTECmet au point des appareils traînés de grande capacité (5 à 15 tonnes) pour l’épandage de produits secs granulaires organiques (bouchons de boues de station d’épuration), granulaires minéraux ou de produits pulvérulents (de type calcique). Le procédé d’alimentation et de distribution met en œuvre généralement un système d’alimentation par tapis et de dosage par trappe, puis une éjection par disques en rotation ou rampes à vis.
 
Ce cas concret mettra en œuvre la démarche d’éco-innovation étudiée au T5. Une des contradictions techniques majeures à résoudre est de concilier, avec la même machine, « qualité de répartition d’épandage » et « polyvalence vis à vis des matériaux à épandre ». En effet, le principal verrou technologique porte sur les lois d’écoulements propres à ce type de matériaux secs, qui varient énormément selon la densité, la forme et la taille des particules.
 
Le protocole prévoit d’agir en 4 temps, le quatrième étant typiquement du domaine du T6, les autres étant affectables plutôt dans les T3 et T5 :
  • Année 1 : Evaluation d’une machine classique A (avant modification), avec une gamme de 4 produits secs très différents, au crible des méthodes préexistantes de mesures au laboratoire des performances environnementales : répartition transversale et longitudinale aboutissant à des critères synthétiques simplifiés (actuellement normalisées).
  • Année 2 : Mise en œuvre des concepts d’Eco-innovation développés dans le T5 : Augmenter la polyvalence d’adaptation aux produits / Ne pas détériorer la qualité d’épandage des produits « acceptables » par la machine A / Non augmentation des coûts de fabrication. Elaboration de pistes d’amélioration.
  • Les solutions techniques qui pourront émerger de cette phase d’étude feront l’objet d’un examen attentif de la part de l’industriel pour évaluer la faisabilité technique et économique de ces transformations.
  • Année 3 : Si l’étape précédente est validée, sur des critères techniques et économiques issus de la méthodologie d’éco-conception, la phase de prototypage physique sera lancée avec la transformation de la machine A en une machine B et l’éco évaluation des deux machines A et B en les testant au crible des méthodes synthétiques et nouvelles élaborées dans ce projet.
Dans le même ordre de raisonnement sur la polyvalence de fonctionnement de ce type d’épandeur, outre ou en substitution à (si l’industriel estime d’ici là devoir légèrement modifier l’objectif) l’élargissement de la gamme des produits acceptables, il serait intéressant de tester la capacité de cette machine à distribuer correctement (sans ségrégation notoire du point de vue spatiale) un mélange de produits aux propriétés particulaires différents. Par exemple, l’apport en un passage au champ de boues granulées et d’engrais de fond permettrait de réduire le coût énergétique de l’amendement organo-minéral et d’améliorer substantiellement l’acceptabilité des boues domestiques et urbaines en valorisation agricole.
Sur la base des données obtenues durant les essais, une analyse simplifiée du cycle de vie sera réalisée sur les deux machines pour mettre à la disposition de la société SIRTEC les éléments objectifs et comparatifs des points de vue environnementale – énergétique et économique.
 
Cas 2 : Mise au point d’un système optimisé de régulation pour une meilleure maîtrise de la spatialisation des apports de composts et solides cohésifs hétérogènes :
 
La société FRA (Fabrication de Remorques Agricoles) développe, entre autres, une gamme d’équipements d’épandage de matières pâteuses à solides hétérogènes (composts, …). Ces machines de grande capacité utilisent un système d’alimentation par tapis à barrettes et des éparpilleurs à 2 rotors verticaux munis de couteaux.
Deux projets de recherche entrepris par le Cemagref, avec le soutien de l’ADEME ont permis d’une part d’analyser les écoulements à l’intérieur de ces épandeurs, d’autre part de dresser un état des lieux des performances actuelles des équipements en matière de régularité. Si nous considérons globalement les deux résultats, il apparaît que peu de machines produites actuellement satisfont aujourd’hui aux normes de bonne répartition. Le challenge est donc de mettre au point un épandeur « optimisé » qui concilie, une fois de plus un certain nombre d’exigences parfois difficilement compatibles : « meilleur régularité d’épandage » - « respect des bordures de parcelles » - « faible surcoût de fabrication et simplicité de réglages ».
Pour tester les protocoles dont l’élaboration est prévue dans le T3 en particulier le simulateur d’épandage virtuel, trois types d’appareils seront évalués :
  • un appareil optimisé répondant aux recommandations des dernières études effectuées en matière d’épandage,
  • un appareil qualifié aux normes Européennes
  • un appareil dit « classique » correspondant à un état actuel des productions.
Selon 2 types d’approches :
  • En essais de laboratoires, par la mesure de la réactivité de ses actionneurs en lien avec leur capacité à réguler la répartition transversale et longitudinale.
  • En essais de terrain, par vérification expérimentale de la capacité à minimiser les écarts entre dose préconisée / dose apportée en tout point de la parcelle, et à respecter les bordures quelles que soient les formes parcellaires.
Cas 3 : Evaluation environnementale comparative d’épandeurs de liquides chargés 
 
La société PICHON développe et construit principalement des matériels d’épandage de liquides chargés. La majorité des matériels fabriqués adopte le principe de la citerne soumise à la pression-dépression. La société Pichon développe également un système optimisé de régulation destiné à améliorer la maîtrise de la spatialisation des apports de liquides chargés et eaux résiduaires:
L’objectif premier est ici d’appliquer les méthodes et protocoles d'essais développés dans le projet sur la base de la comparaison d'un épandeur de liquides chargés classique avec un épandeur « ADAPTATIF » prototype répondant à des exigences de chantiers spécifiques d’épandage de boues de station.
Ce matériel adaptatif tentera d’apporter des progrès sur les points suivants :
  • Le réglage de la dose (en unités fertilisantes) avec une amélioration de la maîtrise et un élargissement des plages de travail notamment pour ce qui est des faibles doses.
  • La réduction de la masse à vide du matériel.
  • Tout au long du programme de travail, et avant la phase d’évaluation, l’épandeur « adaptatif » pourra également recevoir des améliorations en relation avec la construction progressive des outils d’éco-conception en développement dans le T5
Le test des protocoles dont l’élaboration est prévue dans le T3 et T4, nécessitera des  :
  • Essais de terrain : sur 2 types de situations caractéristiques. Ces essais permettront d’évaluer les aspects réglage et maîtrise de la dose en unités fertilisantes, le bénéfice procuré par l’interface homme machine, la consommation d’énergie. Un épandeur CLASSIQUE sera comparé à l’épandeur ADAPTATIF dont les objectifs de performances et les caractéristiques restent à définir.
  • Essais de laboratoire :Parallèlement aux essais de terrains, des essais de laboratoires seront réalisés afin de valider si les nouveau protocoles définis en T3 permettent de bien prendre en compte les résultats de terrain et s’ils sont adaptés à ces nouvelles technologies.
Autres cas : Ouverture à d’autres industriels et scénarios technologiques :
Sont joints, en annexe au projet, deux lettres émanant de constructeurs qui se sont montrés vivement intéressés mais sans possibilité de participation directe du fait des usages visés déjà couverts par les quatre industriels directement impliqués.
La validation prévue sur d’autres équipements d’autres constructeurs que ceux directement impliqués dans le projet risque fort de ne pouvoir se faire du fait de la réduction budgétaire.
T6 –APPLICATIONS SUR CAS CONCRETS
N° délivrable
Description
Type de diffusion
mois de remise
T6 a
Validation du Guide pour épandage de produits secs (Société SIRTEC)
Confidentialité à envisager
40
T6 b
Validation du Guide pour épandage de produits cohésifs (société FRA)
Confidentialité à envisager
36
T6 c
Validation du Guide pour l’épandage des produits liquides chargés (société PICHON)
Confidentialité à envisager
40
 
Outre la station des Cormiers de la CRA Bretagne et le Cemagref (centre de Clermont-Montoldre) qui organiseront la mise en œuvre concrète des essais, le SNCVA et les industriels sont les premiers partenaires.
l’extrapolabilité sur d’autres domaines d’applications comme la pulvérisation a été abandonnée, mais celle-ci fera l’objet du montage d’un dossier de recherche de financement spécifique, adossé au projet-socle qu’est ECODEFI.
 
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