Élevage porcin : Moins d’émissions d’ammoniac de l’étable
Même des mesures simples telles que le refroidissement du fumier ou la réduction de sa surface ont prouvé leurs effets : les émissions de gaz nocifs, notamment d'ammoniac, provenant des stalles des porcs à l'engrais peuvent être réduites. Il s’agit d’un résultat intermédiaire de l’Université de Hohenheim à Stuttgart dans le cadre du projet commun « Réduire les émissions de l’élevage », en abrégé EmiMin. Avec un financement fédéral de 2 millions d'euros, le sous-projet de l'Université de Hohenheim est un poids lourd de la recherche.
La production excessive d’ammoniac et de gaz à impact climatique tels que le méthane, le dioxyde de carbone et l’oxyde nitreux provenant de l’élevage peut mettre à rude épreuve les personnes, les animaux et l’environnement. Mais même avec des mesures relativement simples, ces émissions peuvent être réduites dans des conditions d'élevage normales, selon un résultat intermédiaire du projet commun « Réduction des émissions pour l'élevage d'animaux de ferme » (EmiMin).
Prof. Dr. Eva Gallmann, ingénieur agronome à l'université de Hohenheim, et son équipe étudient comment les mesures structurelles et techniques disponibles sur le marché, en particulier les émissions d'ammoniac, peuvent être réduites dans les stalles des porcs à l'engrais. Les chercheurs se concentrent sur le refroidissement du fumier et la réduction de la taille du canal à fumier, également en combinaison avec d'autres mesures, par exemple l'alimentation.
Ils testent l’efficacité des deux procédures sur deux sites. Dans chaque cas, un compartiment stable avec mesure de réduction intégrée est comparé à un compartiment de référence sans mesure de réduction. «Les premiers résultats montrent que les deux méthodes non seulement réduisent les émissions, mais améliorent également la stabilité du climat», explique le professeur Dr. Gallmann. « Une technologie d'élevage sophistiquée garantit un bon air dans l'étable. C’est bon pour la santé et le bien-être des animaux – et bon pour l’environnement.
Le principal problème est l'ammoniac
En particulier, les porcheries d'engraissement fermées, isolées thermiquement et dotées de sols entièrement en caillebotis présentent un potentiel d'émission d'ammoniac plus élevé. « Là-bas, le fumier est généralement stocké sous le caillebotis pendant toute la période d'engraissement. Cette grande surface, associée à la longue période de stockage et à la grande quantité de stockage ainsi qu'aux températures relativement élevées dans l'étable, favorisent l'émission d'ammoniac », explique Lilly Wokel, doctorante dans le domaine de l'ingénierie des procédés des systèmes d'élevage. à l'Université de Hohenheim.
C'est pourquoi les chercheurs s'intéressent particulièrement aux possibilités de refroidissement du fumier et de réduction de la taille du canal à fumier dans les porcheries d'engraissement fermées, où l'échange avec l'air ambiant s'effectue via des ventilateurs. Ils s'appuient principalement sur des solutions de conversion d'écuries existantes. "D'après nos mesures, lors d'une comparaison directe des compartiments stables avec et sans technologie de réduction, il existe un potentiel de réduction compris entre 10 et 60 pour cent pour l'ammoniac", explique le professeur Dr. Gallmann. « Dans le détail, bien entendu, cela dépend aussi fortement de la période de l'année et de la phase d'engraissement et fluctue au cours de l'année. »
Le refroidissement du fumier réduit les émissions
La température du lisier a une influence majeure sur la formation de gaz nocifs : « En abaissant la température du lisier en dessous de 15 °C, les processus chimiques et biologiques qui se produisent dans le lisier peuvent être réduits, ce qui contribue à une réduction significative des émissions, » explique Lilly Wokel.
Une façon de réduire la température dans le lisier consiste à utiliser des tuyaux de refroidissement, qui sont bétonnés dans le fond du canal à lisier lors de la construction de l'écurie. Dans les écuries existantes, on utilise des ailettes de refroidissement qui flottent dans le fumier dans le canal à fumier. «Ils sont faciles à moderniser et ont un effet positif sur la stabilité climatique», explique le scientifique.
L'eau refroidie circule à travers les nervures en circuit fermé et absorbe la chaleur du fumier. Celui-ci est à nouveau libéré via une pompe à chaleur et peut être utilisé dans d'autres zones de l'écurie, par exemple pour chauffer les zones de couchage ou pour l'élevage des porcelets. De cette manière, l’énergie nécessaire au refroidissement peut être partiellement compensée.
Réduction du canal à lisier grâce à l'installation de bacs à lisier
Un changement structurel légèrement plus important nécessite l'installation d'un système de caillebotis partiel en combinaison avec une réduction de la taille de la surface du fumier. Les enclos des animaux sont divisés en différentes zones fonctionnelles. Avec des zones de couchage, de repas et de défécation conçues différemment, les animaux sont encouragés à uriner et à déféquer uniquement dans une petite zone équipée d'espaces.
"Les porcs placent généralement leur zone de défécation à l'écart de la zone de repos et, s'ils en ont la possibilité, également à l'écart de la zone d'alimentation", explique le professeur Dr. Gallmann. « Si j'attribue ces fonctions en conséquence et que je prévois suffisamment d'espace pour chaque fonction, alors ils le font eux-mêmes. » Des baies propres peuvent également réduire la taille de la surface sale ou émettrice et réduire la formation de gaz nocifs.
Sous les zones à caillebotis se trouvent des bacs en forme de V, qui ont une surface plus petite qu'un canal à fumier conventionnel. Si ces bacs sont vidés le plus souvent possible, non seulement la surface est encore réduite, mais la quantité de fumier stockée dans l'écurie est également considérablement réduite.
Potentiel de réduction pertinent sur les émissions d’ammoniac
Les deux mesures examinées présentent un potentiel important de réduction des émissions d’ammoniac. « Mais nous constatons également que les conditions générales jouent un rôle important », explique Lilly Wokel : « Beaucoup dépend des conditions structurelles, par exemple de la façon dont le lisier peut s'écouler ou si des matières solides peuvent s'accumuler sur les ailettes de refroidissement. Mais la fréquence du nettoyage et la manière dont le comportement des animaux dans l’écurie peut être contrôlé jouent également un rôle. »
Ensuite, les données de la phase d'optimisation sont évaluées. Les chercheurs ont examiné si la combinaison avec d'autres mesures d'alimentation ou l'ajout de lactosérum acide au fumier permettait une réduction supplémentaire des émissions, en particulier pour les compartiments des écuries sans mesures structurelles et techniques. «En fin de compte, nous devons également proposer des solutions pratiques qui peuvent être mises en œuvre rapidement et à moindre coût dans un premier temps.»
CONTEXTE : Projet de réduction des émissions de l'élevage (EmiMin)
EmiMin a été lancée le 1er juillet 2018 et est conçue pour durer cinq ans. Outre l'Université de Hohenheim, les partenaires de l'alliance sont le Conseil d'administration pour la technologie et la construction dans l'agriculture. V. (KTBL), qui est également responsable du projet, l'Université Christian Albrechts de Kiel, l'Université de Bonn, l'Institut Leibniz pour l'ingénierie agricole et la bioéconomie eV (ATB) et le ZB MED - Centre d'information pour les sciences de la vie en Eau de Cologne. Le projet EmiMin a été financé au nom du ministère fédéral de l'Alimentation et de l'Agriculture (BMEL) à l'aide de fonds provenant des actifs spéciaux du gouvernement fédéral auprès de la Banque de pension agricole. Le projet est financé à hauteur d'environ 9 millions d'euros, dont 2 millions d'euros seront reversés à l'Université de Hohenheim.
