À Deschambault, sur le site du Centre de recherche en sciences animales (CRSAD), se dresse le nouveau Laboratoire sur les énergies en agriculture durable (LEAD) de l’Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), le seul en son genre au Canada. En ouvrant la porte de ce bâtiment moderne et lumineux, Stéphane Godbout, chercheur en génie agroenvironnemental, a le regard pétillant et affiche un large sourire. Il est fier de mener une équipe comme la sienne, qui réalise des projets de recherche en production d’énergie par la valorisation des résidus agricoles de nature végétale et animale et de cultures dédiées.

«On rêve d’une agriculture sans énergie fossile », affirme M. Godbout. En effet, ce dernier souhaite que les résultats des recherches menées au LEAD servent à réduire de façon substantielle l’usage d’énergies fossiles en agriculture.
Au fil des prochains mois, de multiples projets seront mis en œuvre au LEAD relativement à la production de biohuile et de biocharbon par pyrolyse de résidus agricoles et à la combustion de la biomasse agricole. « D’ici cinq ans, nous aurons des réponses à la suite de nos recherches », croit M. Godbout. C’est donc dire que l’application des nouvelles technologies développées à l’IRDA pourra éventuellement améliorer le bilan de carbone des fermes et réduire leurs émissions de gaz à effet de serre. À l’heure actuelle, la combustion, la pyrolyse et la pile bioélectrochimique sont utilisées au laboratoire pour évaluer des méthodes de production d’énergie durables sur les exploitations agricoles.Rappelons qu’en 2010, le secteur agricole était responsable de 7,9 % des émissions totales de gaz à effet de serre au Québec. En agriculture, près de la moitié de ces émissions proviennent des champs. Grâce aux technologies développées au LEAD, l’IRDA pourra contribuer à l’atteinte des objectifs de réduction de gaz à effet de serre (GES) de 25 % d’ici 2020 fixés par le gouvernement du Québec, soutient l’organisme.

La combustion
La chaudière à combustion est certainement l’attrait à ne pas manquer dans ce laboratoire. D’une puissance de 30 kW, cet équipement mesure 5 pi de hauteur (20 pi en incluant la cheminée) et sert à brûler et à tester différents types de biomasse comme le bois, le saule à croissance rapide, le panic érigé, le miscanthus et l’alpiste roseau. Selon certaines études, ces cultures pourraient se développer aisément au Québec. Enfin, la chaudière à combustion est aussi conçue pour chauffer le bâtiment. Si les recherches s’avéraient concluantes, les producteurs agricoles pourraient se munir d’une telle chaudière et brûler des résidus agricoles, ce qui leur permettrait de devenir autosuffisants sur leur ferme.

Du 6 novembre 2013 au 21 janvier 2014, Sébastien Fournel, professionnel de recherche en génie agroenvironnemental et doctorant en génie chimique de l’Université de Sherbrooke, a effectué 36 jours d’expérimentation en compagnie de Michel Côté, technicien en agroenvironnement, et de Christian Gauthier, ouvrier agricole. Au total, 12 types de biomasse ont été évalués, mais aucun résultat n’est optimal pour l’instant. « Le but du projet est de documenter de manière scientifique les émissions particulaires et de gaz issues de la combustion de biomasse autre que forestière », explique Stéphane Godbout. « Et de brûler autre chose que du bois demeure un défi », ajoute-t-il.

En effet, durant cette expérimentation, des problèmes d’émission de particules, de corrosion des parois de la chambre de combustion et de gestion des cendres se sont présentés. « Les cendres de certains types de biomasse peuvent fusionner à des températures aussi basses que 700 °C, en raison de la présence de potassium ou de silicium, et former des mâchefers [agglomérats de minéraux présents dans les cendres] », rapporte M. Fournel. Les procédés se peaufinent toutefois au fur et à mesure.

La pyrolyse
Stéphane Godbout a aussi présenté à L’UtiliTerre le pyrolyseur, qui sert à transformer la biomasse en biocharbon, en biohuile ou en gaz combustible. Sous instance de brevet, cet appareil permet de produire de la bioénergie en chauffant la biomasse à haute température, et ce, sans oxygène. Selon un mémoire publié par l’IRDA, Contribution de l’agriculture à l’avenir énergétique du Québec : des solutions issues de la recherche agroenvironnementale appliquée, la pyrolyse « est devenue une des méthodes les plus prometteuses pour gérer les déchets en diminuant les émissions de gaz à effet de serre », notamment parce qu’elle permet de « séquestrer » le carbone dans le sol au moyen du biocharbon. « Il faut prendre le bon combustible pour la bonne application, toujours dans un souci de développement durable », affirme Stéphane Godbout.
L’IRDAa été constituée en mars 1998 par le MAPAQ, l’Union des producteurs agricoles (UPA), le ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP) et le MESRST.Enfin, le coût du LEAD s’élève à 513 000 $, des fonds qui proviennent du ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche, de la Science et de la Technologie (MESRST), d’Agriculture et Agroalimentaire du Canada (AAC), du ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec(MAPAQ), de la Fondation de la faune du Québec et de l’IRDA.

Un premier guide de référence en irrigation?
Carl Boivin, un chercheur de l’IRDA, et son équipe aimeraient proposer des outils éprouvés pour les fermes en s’appuyant sur les résultats des recherches en irrigation qu’ils ont effectuées depuis 2007. « Il y a 30 ans, l’irrigation était plus marginale, estime M. Boivin. Aujourd’hui, la complexité des systèmes culturaux a augmenté et la compétitivité des marchés est plus grande. » L’irrigation peut donc, selon lui, devenir un moyen d’être plus efficace sur les exploitations agricoles. De plus, les producteurs agricoles ont peu de références documentaires fiables sur le sujet au Québec. Le chercheur et son équipe souhaitent maintenant publier un guide de référence en irrigation dans deux ans pour aider les producteurs agricoles à gérer leur apport en eau.