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Concilier résilience énergétique et conservation

Le stockage des pommes de terre de consommation est énergivore. Arvalis-Institut du végétal livre des pistes pour plus de résilience énergétique dans cette étape, tout en garantissant la qualité de la conservation.

Le déploiement de panneaux sur le pan de toiture le mieux exposé au soleil peut contribuer à fournir près de 50 % de l’énergie consommée par l’installation de stockage.
© Michel Martin – Arvalis

Sur une production nationale française de pommes de terre de consommation, dite de conservation, de 6,1 millions de tonnes (données Agreste CNIPT pour la campagne 2020-2021), on peut estimer que 90 % est stockée pendant plusieurs semaines à plusieurs mois en bâtiments ventilés et/ou réfrigérés afin de garantir le maintien de la qualité. La mise en œuvre des équipements de ventilation et de réfrigération dans les bâtiments vrac ou caisses implique une consommation électrique d’autant plus importante que la température de consigne est basse et que la durée de conservation est longue.
Ainsi, si les pommes de terre destinées au marché du frais lavé sont généralement stockées en caisses aux environs de 4 °C pour limiter le développement des pathogènes nuisibles à la présentation des tubercules, les pommes de terre destinées à la transformation industrielle restent stockées à température plus élevée, entre 7 et 8 °C pour éviter l’accumulation de sucres réducteurs impactant la coloration des produits frits et le risque d’apparition d’acrylamide après friture. La production de pomme de terre féculières, annuellement voisine d’un million de tonnes, est, quant à elle, stockée de façon minoritaire en bâtiments vracs ventilés et pour une durée de conservation ne dépassant généralement pas trois mois. Les besoins énergétiques de cette filière sont ainsi nettement plus faibles. On estime la consommation électrique annuelle de la Ferme France à 5 GWh pour la conservation de la pomme de terre de fécule, 160 GWh pour la conservation des pommes de terre destinées au marché du frais, 130 GWh pour la conservation des pommes de terre destinées au secteur de la transformation. La conservation de pommes de terre toutes filières confondues atteint une consommation annuelle moyenne de 295 GWh, soit pratiquement l’équivalent de la consommation électrique de la ville d’Amiens, avec un pic en septembre, octobre et novembre (respectivement 51, 49 et 34 GWh).
Avec un accroissement en cours conséquent des prix des contrats d’électricité des fournisseurs d’énergie, il apparaît crucial de chercher à appréhender au mieux les pistes permettant de garantir une bonne qualité de la conservation tout en freinant les dépenses énergétiques.

Des coupures d’électricité

La coupure ponctuelle des installations électriques pour un délestage de quelques heures apparaît possible mais cela peut entraîner un effet de récupération à la remise en marche car celles-ci fonctionnent essentiellement pour pallier le réchauffement naturel des lots stockés. Maintenir trop longtemps à l’arrêt les équipements peut également nuire progressivement à la qualité technologique des tubercules stockés du fait d’une accumulation progressive en CO2 susceptible d’induire une dégradation de la coloration des produits frits. La conduite de la conservation des pommes de terre est cependant largement compatible avec un fonctionnement en heures creuses nocturnes qui bénéficient d’ailleurs d’une hygrométrie élevée de l’air ventilé permettant la limitation des pertes de poids des tubercules.

Arracher au frais

Toutefois, les relevés effectués dans les bâtiments de stockage montrent que près de 40 % de la consommation d’électricité de la campagne s’effectue au cours des quatre à six premières semaines de stockage. Lorsque la récolte s’effectue en conditions chaudes, il est important de réaliser les arrachages aux heures les plus fraîches de la journée, tôt le matin. Un gain de quelques degrés sur la températures moyenne des tubercules récoltés peut se traduire par une économie significative de consommation électrique de 5 à 15 % liées à la réduction des besoins de refroidissement du tas.
Lorsqu’il est disponible, l’air froid extérieur est généralement trois fois moins onéreux à utiliser par rapport au recours au froid artificiel d’un groupe frigorifique. Autant chercher à en profiter pour les installations mixtes. Il convient toutefois de rester vigilant à n’introduire, après séchage des tas, que de l’air à hygrométrie élevée pour limiter les pertes de poids sur les tubercules. En l’absence de sonde d’hygrométrie, il suffit de privilégier le créneau 22 h-8 h. Pour optimiser encore le coût de fonctionnement des ventilateurs, un investissement vers une modulations de fréquence sur les ventilateurs peut également s’avérer utile pour diminuer leur consommation électrique une fois passée la période de séchage des tubercules. Attention toutefois à ne pas trop diminuer la vitesse des ventilateurs pour garder une pression statique suffisante permettant de pousser l’air dans le tas et préserver un débit d’air autorisant une action effective rapide sur le refroidissement du tas. Il est ainsi préférable de ne pas descendre en dessous de 80 % de la capacité de ventilation installée.
La mise en œuvre de petits extracteurs de CO2 adaptés peut aussi se révéler intéressante pour limiter la concentration croissante à proximité du sol de ce gaz nuisible à la coloration des produits frits en évitant la mise en œuvre trop fréquente de toute l’installation de ventilation et en cantonnant son fonctionnement au seul refroidissement et homogénéisation de la température du tas.

Régler en fonction du débouché

Pour limiter le recours au refroidissement des tubercules, consommateur d’énergie, il est préférable de rechercher la température de consigne la plus élevée possible en fonction du débouché attendu pour les tubercules. Par ailleurs, afin de rendre la plus efficiente possible chaque heure ventilée, on adoptera à chaque fois que possible le plus grand différentiel de température acceptable entre la température du tas et la température de l’air extérieur utilisé (par exemple plutôt 2 °C que 1 °C ou 1,5 °C). Ce réglage devra toutefois être adapté en fonction des heures disponibles ou pas pour ventiler mais aussi en fonction de l’acceptation ou pas du tas à être ventilé avec des températures basses.
Bien entendu, il convient de maintenir au mieux au sein du bâtiment de stockage les frigories qui y ont été accumulées par la mise en œuvre des ventilateurs ou du groupe froid. Aussi, améliorer ou compléter son isolation permet de préserver les tubercules de leur réchauffement par le milieu extérieur et donc indirectement de réduire le coût de fonctionnement des ventilateurs. Passer d’une épaisseur d’isolation de 8 cm de polyuréthanne à une épaisseur de 12 cm permet ainsi de réduire du tiers les transferts de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment.
L’utilisation d’un groupe froid pour refroidir un bâtiment de stockage correspond à mettre en œuvre une pompe à chaleur piégeant celle du tas pour la rejeter au niveau du condenseur. Comme l’ont déjà fait un certain nombre de producteurs, il est possible de chercher à valoriser celle-ci, soit en la rejetant dans un espace à proximité où elle est utile (exemple : réchauffement d’une salle de conditionnement…), soit en la récupérant au niveau d’un échangeur thermique pour contribuer à réchauffer un espace plus lointain comme des bureaux ou des logements.

Produire l’énergie

Les bâtiments de stockage développent une surface de toiture non négligeable qui peut être utilisée pour la pose de panneaux photovoltaïques. Le déploiement de panneaux sur le pan de toiture le mieux exposé au soleil peut contribuer à fournir près de 50 % de l’énergie consommée par l’installation de stockage.
Pour optimiser l’électricité produite sur l’exploitation, plusieurs équipementiers spécialisés proposent désormais des automates de régulation permettant de gérer automatiquement la source d’alimentation électrique en fonction de la disponibilité en autoconsommation de l’électricité. Certains peuvent aussi intégrer des modèles de prévisions météorologique pour orienter plutôt vers une ventilation possible avec l’air extérieur quelques heures en décalé par rapport à la demande de froid plutôt que vers la mise en route immédiate de la réfrigération, en général trois fois plus énergivore. •
 

 

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