Potentiels et inconvénients des systèmes de propulsion de substitution pour une agriculture performante

Les mentalités doivent évoluer également dans l'agriculture pour produire de manière plus éco-responsable. Si l'on souhaite réduire efficacement les rejets de CO₂, il est impératif d'étudier tous les potentiels offerts par les systèmes de propulsion de substitution, notamment concernant les perspectives d'avenir des différentes technologies.

En sa qualité de constructeur de machines agricoles responsable, CLAAS s'est fixé pour objectif de proposer des solutions efficaces et éco-compatibles, sachant que l'agriculture doit être en phase avec la nature. Nous veillons à maintenir cet équilibre précaire et à prendre en compte la pression des coûts qui pèse sur les agriculteurs. C'est pour cette raison que nous évaluons en permanence les innovations sur le plan pratique, climato-responsable et financier pour déterminer lesquelles sont dignes d'être intégrées dans nos machines.

Selon l'Office fédéral allemand de l'environnement, la « combustion mobile et stationnaire », qui intègre également les rejets polluants des machines agricoles, a été responsable de 10 % des gaz à effet de serre émis par l'agriculture en 2021, soit 0,9 % de l'ensemble des émissions polluantes de l'Allemagne. Même si cette part semble infime, CLAAS évalue tous les potentiels des différentes technologies pour continuer de réduire ces rejets. Actuellement, trois solutions de substitution majeures sont en discussion : les systèmes de propulsion électrique par batterie, les systèmes d'entraînement à l'hydrogène et les carburants liquides éco-compatibles. Découvrez les avantages et inconvénients des trois approches et les applications entrant en ligne de compte pour chacune d'elles.

Les systèmes de propulsion électriques par batterie sont aujourd'hui monnaie courante dans l'automobile où ils sont devenus une alternative valable au moteur thermique pour les besoins quotidiens. Dans l'agriculture également, il est des domaines où la propulsion électrique par batterie présente un intérêt, notamment pour l'entraînement des petits tracteurs. Pour les travaux en périphérie de l'exploitation, les travaux des champs exigeant peu de puissance ou les services d'entretien municipaux, une machine à propulsion électrique par batterie peut parfaitement répondre aux exigences sur le plan pratique. Toutefois, l'utilisation de moteurs électriques est encore impensable pour les machines de plus gros gabarit et plus puissantes. Celles-ci doivent offrir une force de traction importante, le moteur devant souvent entraîner non seulement le véhicule, mais aussi d'autres organes tels que le système de battage d'une moissonneuse-batteuse. Pour remplir ces tâches, les machines devraient être équipées de grosses batteries extrêmement lourdes. Sur un tracteur de 135 kW à propulsion électrique, la batterie pèserait dix fois le poids d'un moteur diesel classique avec son réservoir. La machine serait donc trop lourde et risquerait de compacter les sols lors de ses passages dans les champs et, donc, à long terme, de les détériorer. D'un autre côté, une batterie de capacité réduite à un poids acceptable n'offrirait pas l'autonomie nécessaire pour exécuter les travaux.

Il convient toutefois de ne pas sous-estimer la rapidité avec laquelle les technologies évoluent. Ainsi, la capacité des batteries et leur temps de recharge n'ont cessé de s'améliorer au cours des dernières années. Même si les coûts élevés des investissements dans les batteries et les infrastructures de recharge représentent au premier abord un frein à l'expansion des propulsions électriques, les incitations financières et l'utilisation d'électricité bon marché de production propre permettent de rentabiliser les investissements en quelques années. Actuellement, le montant de l'investissement dans une infrastructure de recharge s'élève à 40 000 euros pour un agriculteur.

À l'heure actuelle, l'utilisation de l'hydrogène dans des piles à combustible semble irréaliste comme solution de propulsion alternative dans l'agriculture. En effet, les machines agricoles mobilisent beaucoup de puissance en un laps de temps très court, un contexte inadapté à la pile à combustible. En revanche, on pourrait envisager à l'avenir l'utilisation de moteurs thermiques fonctionnant à l'hydrogène. Contrairement à une propulsion électrique, cette solution présenterait l'avantage de pouvoir conserver une grande partie de la chaîne cinématique des machines agricoles fabriquées jusqu'ici, malgré le changement de moteur. Toutefois, l'alimentation en hydrogène supposerait un volume de réservoir dix fois supérieur à celui des systèmes actuels, ce qui obligerait l'agriculteur à faire des appoints de carburant plus fréquemment. L'espace nécessaire à l'intégration d'un tel système obligerait à repenser totalement l'architecture des machines modernes. De plus, un certain nombre d'obstacles devraient être surmontés en termes d'infrastructure et de logistique. La construction d'une propre pompe de distribution d'hydrogène représenterait un surcoût énorme par rapport à une pompe à gazole. Pour cela, un agriculteur devrait investir près de 800 000 euros actuellement. Enfin, contrairement à l'électricité disponible depuis une simple prise, l'agriculteur aurait à prévoir des livraisons très fréquentes d'hydrogène sur son exploitation.

La technologie d'entraînement la plus prometteuse est celle des carburants « Drop-in-Fuel » qui présentent l'avantage de ne nécessiter aucune transformation du véhicule pour pouvoir être utilisés. Pour leur production, on utilise notamment des déchets organiques et des huiles, comme pour la production des carburants HVO. L'« E-Fuel » est un autre type de carburant « Drop-in-Fuel », lequel est obtenu avec de l'électricité à partir d'eau et de CO₂. Certes, l'utilisation de carburants « Drop-in-Fuel » génère du CO₂, tout comme avec le gazole, mais leur production permet d'éliminer la même quantité de CO₂. Bref, ce sont des carburants à bilan carbone neutre. De plus, le passage à des carburants HVO serait, par comparaison directe, la solution à la fois la plus économique et la plus efficace, étant donné que les parcs de machines existants pourraient en bénéficier. Une exploitation agricole moyenne devrait pour cela investir environ 8 000 euros seulement pour stocker le carburant.

En théorie, les carburants HVO sont d'ores et déjà disponibles et CLAAS entend homologuer la plupart de ses machines pour l'utilisation de ce type de carburants d'ici la fin 2023. Malheureusement, ces carburants de substitution au gazole durables sont jusqu'ici interdits à la vente dans les stations-services en Allemagne. Quant aux carburants « E-Fuel », ceux-ci ne seront pas disponibles en quantités suffisantes avant 2030 environ. Il existe un autre carburant liquide éco-compatible qui est d'ores et déjà disponible et utilisé : le biodiesel. Néanmoins, son utilisation suppose des transformations sur les machines, sans parler de son stockage et de son utilisation compliqués.

La bonne nouvelle est qu'il existe plusieurs approches qui devraient permettre à l'agriculture d'atteindre la neutralité carbone dans un avenir proche. Certaines de ces technologies sont d'ores et déjà exploitées, d'autres en voie de trouver des débouchés également dans l'agriculture. La condition sine qua non vers un avenir éco-compatible est de laisser la porte ouverte à de nouvelles technologies. En effet, un secteur économique aussi complexe que l'agriculture, qui doit faire face à des challenges d'une diversité extrême, nécessite des approches aussi individuelles que les exigences à satisfaire pour chaque application. La première de ces approches consiste à améliorer en permanence l'efficience des systèmes de propulsion actuels, ce à quoi CLAAS ne cesse d'œuvrer.

Chez CLAAS, nous entendons améliorer l'efficience des systèmes d'entraînement des machines sur l'ensemble de la chaîne des processus pour rendre nos matériels agricoles toujours plus respectueux de l'environnement. Outre des réflexions sur les systèmes de propulsion de substitution, nous misons sur la connectivité des machines pour améliorer leur efficacité au travail, optimiser leur conduite grâce à une automatisation connectée et les rendre encore plus efficientes.