Production de biodiesel à la ferme

  1. Généralités sur le biodiesel
  2. Le biodiesel en comparaison de l'huile végétale brute
  3. Avantages et désavantages du biodiesel
  4. Existe-t-il un potentiel en Ontario pour la production de biodiesel à la ferme?
  5. Feuille de calcul du coût de production du biodiesel
  6. Scénario de ferme laitière
  7. Conclusions
  8. Ressources complémentaires

Introduction

Avec l'augmentation des prix du diesel (pétrodiesel) et du mazout de chauffage à base de pétrole, la production de biodiesel à la ferme apparaît de plus en plus comme une possible solution de remplacement pratique et économique de ces intrants sous leur forme classique. La présente page présente une information générale sur le biodiesel. On y traite des principaux facteurs à considérer lorsqu'on cherche à savoir si la production de biodiesel à la ferme pour une utilisation sur place constituerait une solution pratique et économique dans une situation donnée. On y recommande aussi d'autres lectures utiles sur l'évaluation des aspects relatifs à la sécurité du procédé et à la qualité du carburant biodiesel produit à petite échelle.

Généralités sur le biodiesel

L'idée d'utiliser des huiles végétales, tirées du soya ou du canola par exemple, pour faire fonctionner les moteurs à explosion est aussi vieille que le moteur diesel proprement dit. Rudolph Diesel, l'inventeur du moteur du même nom, avait utilisé de l'huile d'arachide pour démontrer le fonctionnement de sa nouvelle invention à la foire universelle de Paris, en 1900. Tout au long du 20e siècle, le carburant diesel à base de pétrole (le « pétrodiesel ») était relativement bon marché et pratique à utiliser. Par conséquent, les moteurs diesel ont été perfectionnés au fil des années pour fonctionner de manière optimale avec ce type de carburant.

Le pétrodiesel coule plus facilement (il est moins visqueux) que les huiles d'origine animale ou végétale. L'utilisation d'huile de source autre que pétrolière dans les moteurs diesel modernes exige, soit de modifier le système d'alimentation en carburant du véhicule pour qu'il accepte ces huiles moins fluides, soit de modifier les huiles afin qu'elles puissent être utilisées dans les moteurs diesel. Le processus chimique le plus couramment utilisé pour réduire la viscosité des huiles d'origine biologique et les transformer en biodiesel est appelé transestérification.

La transestérification chimique des huiles brutes est un processus relativement simple. On peut le décrire, de manière schématique, comme suit :

100 kilogrammes (kg) d'huile brute + 10 kg de méthanol < catalyseur > 100 kg d'EMAG + 10 kg glycérol

  • Le catalyseur est un composé (habituellement de l'hydroxyde de potassium ou de l'hydroxyde de sodium ou potasse) présent en petite quantité qui facilite la réaction chimique exposée plus haut.
  • EMAG : esters méthyliques d'acides gras, ou « biodiesel ».

Les EMAG (biodiesel) obtenus à l'issue de cette réaction peuvent être considérés comme étant « bruts », car ils contiennent encore de nombreux contaminants comme du savon et de l'alcool. Pour que le biodiesel atteigne la norme de qualité ASTM D6751 (norme imposée par la American Society of Testing and Materials pour le biodiesel), une transformation secondaire doit être effectuée pour éliminer ces agents contaminants. L'utilisation de biodiesel non conforme à cette norme peut endommager le moteur et annuler la garantie du fabricant du moteur.

Le producteur qui entreprend de transformer chimiquement des huiles végétales en biodiesel doit manipuler des produits chimiques toxiques et dangereux. Le traitement détaillé des questions de sécurité et de qualité liées à la production de carburant biodiesel à petite échelle dépasse la portée de cette page. Cependant nous recommandons de prendre au sérieux les risques pour la santé et la sécurité ainsi que les considérations économiques et d'en tenir compte avant d'entreprendre toute production de biodiesel à la ferme. Vous trouverez d'autres informations sur la sécurité et la qualité de la production de biodiesel à petite échelle dans Kemp (2006), auprès des chercheurs du Centre des énergies renouvelables et de l'agriculture durable de l'Université de Guelph, et du Biofuel Technology Centre du collège Olds. Vous trouverez d'autres renseignements sur ces sources d'information à la fin du présent document, dans la partie Ressources complémentaires.

Le biodiesel en comparaison de l'huile végétale brute

Il est important de faire la distinction entre l'utilisation du biodiesel et l'utilisation d'huile végétale brute (HVB) comme carburants dans les moteurs diesel. Le biodiesel, produit issu du processus de transestérification, présente une fluidité voisine de celle du pétrodiesel. Les HVB ne subissent pas de transestérification, mais avant de sortir du réservoir de carburant, elles doivent être chauffées pour mieux s'écouler dans le système d'alimentation du moteur. De même, on doit filtrer les nouvelles huiles extraites mécaniquement pour les débarrasser des gommes et des autres résines avant de les utiliser comme carburant. On doit également filtrer les huiles végétales usagées pour en extraire les particules et autres contaminants.

Certains groupes, notamment en Europe, effectuent des expériences sur des mélanges de pétrodiesel et d'HVB dans diverses proportions, mais souvent selon un rapport de 1:1. Cette façon de faire évite de devoir modifier le système d'alimentation en carburant des véhicules, et elle permet d'éviter les dangers liés au procédé de fabrication de biodiesel. Seule une expérience plus vaste et à long terme des usagers permettra de déterminer l'effet de ces mélanges sur l'usure et les besoin d'entretien des moteurs diesel ordinaires.

Avantages et désavantages du biodiesel

De nombreuses personnes mettent en doute l'avantage environnemental net de l'utilisation de biodiesel ou d'HVB comme carburant par rapport au pétrodiesel classique. Enfin, il ne faut pas négliger les préoccupations d'ordre social concernant l'incidence possible de la production de biodiesel sur l'approvisionnement alimentaire.

De manière générale, la production de biodiesel offre un rendement énergétique net supérieur à la production de pétrodiesel. Des études indiquent que pour chaque unité de carburant fossile utilisé pour produire du biodiesel, le biodiesel obtenu présente un rendement en énergie combustible de 3,2 unités contre 0,83 unités pour le pétrodiesel. Ce rapport s'accroîtra probablement à mesure que les réserves mondiales de pétrole deviendront plus difficiles à extraire.

Les véhicules alimentés au biodiesel produisent également moins d'émissions atmosphériques. Pour chaque litre consommé, le biodiesel émet 2,2 kg de moins de dioxyde de carbone (CO2) que le carburant d'origine fossile. En outre, le biodiesel est naturellement pauvre en soufre. L'extraction de soufre du pétrodiesel, qui est obligatoire pour la production du carburant diesel vendu au Canada actuellement, exige un raffinage supplémentaire qui produit d'autres émissions atmosphériques polluantes.

Le biodiesel peut être utilisé pur ou mélangé en proportions variables au pétrodiesel. À titre d'exemple, le biodiesel B20 est un mélange de 20 pour cent de biodiesel et de 80 pour cent de pétrodiesel. Le graphique ci-dessous montre les résultats d'une étude réalisée en 2002 par la Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis sur les taux d'émission de gaz d'échappement de moteurs routiers de grosse cylindrée consommant différents mélanges de biodiesel à base d'huile de soya. Ces résultats montrent une diminution de tous les contaminants atmosphériques couverts par l'étude à l'exception de l'oxyde d'azote (NOx). L'oxyde d'azote est un important gaz à effet de serre, mais il existe une technologie efficace pour réduire les quantités de NOx qui sont émises dans les gaz d'échappement.

Émissions de moteurs diesel lourds en fonction du niveau de mélange de biodiesel (Source : US-EPA, 2002)

NOx = oxydes d'azote
MP = matière particulaire
CO = monoxyde de carbone
HC = hydrocarbures

Figure 1. Émissions de moteurs diesel lourds en fonction du niveau de mélange de biodiesel (Source : US-EPA, 2002)

Il existe d'autres facteurs qui peuvent être considérés comme des désavantages du biodiesel, à savoir:

  • Rendement par temps froid : Lorsque l'air se refroidit, les cires contenues dans le biodiesel se cristallisent; le liquide commence donc à se figer et à boucher les conduites et les filtres du système d'alimentation en carburant des véhicules. Le biodiesel à base de matières grasses animales provenant des usines d'équarrissage se fige à une température plus élevée que le biodiesel fabriqué à partir de graines oléagineuses comme le canola. En raison des températures hivernales habituelles en l'Ontario, la solidification du biodiesel est inévitable, peu importe la source d'huile utilisée. Le mélange de biodiesel avec du pétrodiesel no 1 ou tout autre accélérateur d'allumage pour carburant diesel vendu dans le commerce permet d'améliorer le rendement du biodiesel en hiver. Quoi qu'il en soit, dans les conditions climatiques typiques de l'Ontario, un mélange hivernal contenant plus de 20 pour cent de biodiesel (B20) risquerait fortement de créer des problèmes d'alimentation durant les journées les plus froides.
  • Le biodiesel présente une teneur en énergie légèrement inférieure au pétrodiesel o 2, de sorte que la consommation de ce type de carburant risque d'être légèrement plus élevée. Les chercheurs ont conclu que l'augmentation de la consommation pouvait atteindre cinq pour cent pour la même quantité d'énergie produite.

L'utilisation de biodiesel peut également faire courir le risque d'invalider la garantie du fabricant du moteur. Les nombreuses personnes qui ont essayé le biodiesel ont accumulé des preuves montrant que ce carburant peut être utilisé sans aucun problème pendant plusieurs années, mais il incombe à chaque utilisateur de déterminer le niveau de risque qu'il est prêt à prendre avant de faire fonctionner de l'équipement coûteux au biodiesel.

La production de biodiesel permettrait-elle de répondre à la demande actuelle de pétrodiesel?

  • L'huile tirée des cultures oléagineuses produites localement ne suffirait jamais à combler les besoins en carburant diesel. À titre d'exemple, en Ontario, la production moyenne de soya sur une période de cinq ans (2009-2013) s'est chiffrée à 3 098 754 tonnes. Durant cette même période, la production de canola était nettement inférieure (59 860 tonnes). Même si toute l'huile extraite de ces cultures oléagineuses pouvait être convertie en biodiesel, elle ne comblerait que 12 pour cent environ de la consommation annuelle de carburant diesel des véhicules routiers en Ontario, qui s'établit à 5 milliards de litres.
  • Les matières grasses animales non comestibles et les huiles végétales usagées constituent une autre source de matière première pour la production de biodiesel. Si toutes ces matières de cette nature produites en Ontario étaient transformées en biodiesel, elles ne combleraient que 2 pour cent des besoins annuels de carburant des véhicules diesel routiers.

Actuellement, la production de cultures dans le seul but de fabriquer du biodiesel n'est pas rentable. Les avancées technologiques à venir qui permettraient d'accroître l'efficacité à la fois des moteurs diesel et de la production d'huile d'origine végétale pourraient contribuer à améliorer la situation.

Existe-t-il un potentiel en Ontario pour la production de biodiesel à la ferme?

Les huiles-déchets et les huiles végétales usagées ainsi que les graisses animales sont les matières premières les plus économiques pour la production de biodiesel, mais elles sont produites en quantité limitée. En leur absence, la plus importante source potentielle de matière première à la ferme en Ontario est le soya. La trituration du soya produit non seulement de l'huile, mais aussi du tourteau. Dans la province, beaucoup d'éleveurs de bétail cultivent du soya sur une partie de leurs terres. Ils vendent leur récolte et achètent ensuite du tourteau de soya qui entre dans les rations servies aux animaux. Examinons de plus près le potentiel de valeur ajoutée de la transformation du soya à la ferme.

Pour commencer, il faut déterminer comment extraire l'huile de la graine de soya. Choisir une presse qui permet d'obtenir un taux d'extraction élevé, car cela augmentera d'autant la rentabilité de l'opération. Voir la figure 2.

Les taux d'extraction d'huile varient selon les modèles de presses à vis. Les modèles bon marché peuvent sembler attrayants de prime abord, mais les modèles plus coûteux présentant un taux d'extraction d'huile supérieur et de faibles coûts d'entretien s'avèrent souvent plus économiques à terme.

Figure 2. Les taux d'extraction d'huile varient selon les modèles de presses à vis. Les modèles bon marché peuvent sembler attrayants de prime abord, mais les modèles plus coûteux présentant un taux d'extraction d'huile supérieur et de faibles coûts d'entretien s'avèrent souvent plus économiques à terme.

Les quantités d'huile que l'on peut compter tirer des graines de soya et de canola apparaissent au tableau 1. La teneur en huile des graines oléagineuses les plus courantes varie en fonction de la variété et des conditions de croissance des cultures

Tableau 1. Rendement en huile prévu de graines oléagineuses courantes avec une presse à vis (expeller)
Oléagineux Rendement en huile d'une presse à vis (L/tonne1) Rendement en tourteau d'une presse à vis (kg/tonne2)
Soya 80 – 112 890 – 860
Canola 160 – 360 810 – 610

1L/tonne = litres par tonne
2kg/tonne = kilogrammes par tonne

Le tableau 2 fournit des indications sur la quantité de tourteau de soya obtenue par pressage mécanique qui pourra être ajoutée à la ration de certains types d'animaux. Des estimations sont également fournies pour le tourteau de canola. Les prix inférieurs payés pour le canola s'expliquent par la moindre appétence généralement reconnue du tourteau de canola utilisé comme aliment du bétail. Les montants tiennent pour acquis la teneur accrue en matière grasse (énergie) du tourteau produit à la ferme comparativement au tourteau produit en usine (extraction par solvant), car il est pris comme hypothèse que toute l'huile produite à la ferme serait extraite avec des presses à vis. Bien que l'efficacité des presses à vis varie selon les modèles, ces machines laissent généralement entre 40 et 50 pour cent de l'huile des graines oléagineuses dans le tourteau. La méthode au solvant, utilisée dans les usines de trituration, ne laisse que 6 pour cent d'huile environ, mais elle est très coûteuse et ne conviendrait pas pour la production à la ferme.

Tableau 2. Quantité de tourteau consommée par différents types d'animaux
Type d'animal Poids typique (kg) Consommation journalière moyenne de tourteau (kg/jour/450 kg de poids vif1)
Tourteau de soya Tourteau de canola
Vache laitière 550 – 700 1,1 0,63
Vache de boucherie 550 – 700 0,6 0,29
Boeuf à l'engrais 180 – 635 0,40 0,20
Chèvre laitière 75 – 95 1,3 0,79
Poulet de chair 0 – 2,6 4,32
Porc à l'engrais 27 – 118 3 – 42,3

1kg/jour/450 kg de poids vif = kilogrammes par jour par 450 kilogrammes de poids vif.

2 En supposant que le processus de transformation du tourteau a permis d'éliminer l'inhibiteur de la trypsine.

3 Cette plage est fournie pour refléter le type de grain employé dans la ration des porcs. Si le grain utilisé est du maïs, il faut prendre la valeur inférieure. Si le grain utilisé est du blé, il faut prendre la valeur supérieure.


Note:

Les valeurs indiquées dans les colonnes 3 et 4 du tableau 2 ne sont pas destinées à être utilisées pour préparer des rations alimentaires détaillées pour le bétail; elles constituent plutôt un guide pour estimer grossièrement, pour une exploitation d'élevage, le potentiel d'utilisation du tourteau obtenu après le pressage de graines oléagineuses à la ferme. Ces mêmes valeurs représentent les montants moyens annuels et non les taux de consommation possibles maximaux pour les types de bétail indiqués.

Selon le type d'animal, la quantité résiduelle d'huile contenue dans le tourteau produit avec une presse à vis peut accroître la valeur du tourteau comme supplément alimentaire. À titre d'exemple, les éleveurs laitiers souhaitent parfois accroître la teneur en matières grasses de la ration des vaches afin d'accroître le taux de matière grasse du lait. Les éleveurs de porcs souhaiteront peut-être l'inverse, étant donné qu'un surcroît de matières grasses dans les rations porcines favorisera la présence de « gras mou » dans la viande. En outre, dans le cas des animaux monogastriques (animaux à estomac simple comme les porcs et les poulets), il peut être nécessaire de soumettre le tourteau obtenu avec une presse à vis à un traitement thermique afin de détruire l'inhibiteur de la trypsine, dont la présence nuirait à la capacité d'absorption de protéines. La nécessité de ce traitement dépendra des températures auxquelles sont soumises les graines dans la presse à vis.

Le prix de vente du tourteau est un facteur déterminant pour les producteurs qui décident de transformer leurs graines oléagineuses et d'utiliser l'huile ainsi obtenue pour produire du biodiesel. Les éleveurs de bétail sont peut-être déjà en mesure en mesure d'utiliser ce sous-produit comme aliment du bétail. Pour rendre la production de biodiesel économique, les producteurs de soya ou de canola pour la vente devront trouver un marché fiable pour le tourteau ainsi créé.

Feuille de calcul du coût de production du biodiesel

Plusieurs feuilles de calcul ont été préparées pour aider les producteurs à évaluer les coûts de production des ateliers de fabrication de biodiesel à petite échelle. Dans ces feuilles, on aborde également les principaux facteurs qui influencent les coûts de production du biodiesel, comme le prix du tourteau. Ces feuilles de travail ont été préparées par Roy Arnott, agronome, spécialiste provincial du développement des affaires pour le ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et du Développement rural du Manitoba. Elles ont été modifiées en fonction des pratiques culturales et des coûts qui prévalent en Ontario.

Les intrants des feuilles de calcul sont les suivants:

  • Taille de l'atelier de production (production de biodiesel en litres/année);
  • Coûts d'immobilisations de l'atelier (bâtiment, presse, équipement de fabrication de biodiesel, etc.);
  • Frais d'exploitation de l'atelier (main-d'œuvre, électricité, administration, assurance, impôts fonciers etc.);
  • Coûts des intrants (coût de production des graines oléagineuses, méthanol, catalyseur etc.);
  • Prix d'achat du carburant diesel agricole
  • Taux de mélange prévu de pétrodiesel/biodiesel qui sera utilisé à la ferme (p. ex. 20 pour cent, 50 pour cent, 100 pour cent);
  • Rendement prévu des graines oléagineuses (kilogrammes par tonne d'oléagineux);
  • Taux d'extraction d'huile de la presse à vis.

Dans les feuilles de calcul, les hypothèses suivantes sont posées :

  • Les bâtiments et les équipements sont évalués selon leur valeur d'achat
  • Les matières premières (graines de soya ou de canola) sont évaluées en fonction de leur coût de production, et non en fonction de leur prix de vente.
  • Le coût des matières premières (p. ex. huile de soya ou de canola) comprend la valeur marchande du tourteau obtenu.
  • Le biodiesel produit est réservé à une utilisation agricole, pour des véhicules non immatriculés (aucune taxe sur les carburants).

On peut trouver les feuilles de calcul du coût de production du biodiesel sur le site Web du ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales (MAAARO). Choisissez celle qui correspond au type d'huile brute que vous prévoyez d'utiliser (huile usagée, huile de soya produite avec une presse à vis, ou huile de canola produite avec une presse à vis). Si vous prévoyez de combiner plusieurs types d'huile, remplissez une feuille de calcul des coûts de production pour chaque type d'huile et combinez les résultats au prorata. Toutefois, lorsque vous combinez les résultats de plusieurs feuilles de calcul, veillez à répartir les coûts d'immobilisations en fonction des différentes sources d'huile.

Il est important de retenir qu'à partir du 1er avril 2014, à moins d'une exemption (p. ex. diesel coloré), tous les carburants, y compris le biodiesel, employés comme source d'énergie dans un moteur à combustion interne sont taxés à raison de 14,3 cents par litre. Par conséquent toute personne ou entreprise qui fabrique du biodiesel en Ontario ou importe du biodiesel à destination ou à partir de l'Ontario à partir du 1er avril 2014 doit s'inscrire auprès du ministère des Finances conformément à la Loi de la taxe sur les carburants.

Quelles sont les implications de cette obligation en ce qui concerne les coûts de production du biodiesel? Si le biodiesel est fabriqué uniquement pour une utilisation personnelle dans des véhicules motorisés non immatriculés (p. ex. tracteurs de ferme ou générateurs d'appoint au diesel), sa production est exemptée de taxes. Cependant si quelque partie que ce soit du biodiesel produit est employée comme carburant dans un véhicule motorisé immatriculé (p. ex. camion de ferme), cette partie est taxée, ce qui se répercute sur les coûts de production globaux. De plus, dans ce cas, le producteur de biodiesel doit s'inscrire auprès du ministère des Finances conformément à la Loi de la taxe sur les carburants et tenir compte de tous les coûts liés à cette étape dans le calcul du coût global de production.

Voir le site Web du ministère des Finances pour avoir plus d'information sur l'élimination de l'exemption pour le biodiesel en date du 1er avril 2014 et l'exemption pour le biodiesel: répercussions sur le coût de la production de biodiesel à la ferme ainsi que pour voir la foire aux questions sur la taxe sur les carburants. Ou communiquer avec le ministère des Finances au numéro 1 866 ONT-TAXS (1 866 668-8297).

Scénario de ferme laitière

Afin de montrer comment utiliser la feuille de calcul du coût de production du biodiesel, nous avons pris l'exemple d'une ferme de 350 acres exploitant un troupeau de 70 vaches laitières qui utilise 15 000 litres de carburant diesel par année pour ses véhicules non immatriculés. Nous avons choisi une ferme laitière parce que ce type d'exploitation offre les meilleures possibilités d'utilisation du tourteau de soya obtenu après l'extraction d'huile pour préparer les aliments destinés aux animaux. Selon les données du tableau 1, une tonne de soya permettrait d'extraire près de 98 litres d'huile. En prenant un rendement de soya de 2 820 kilogrammes par hectare (kg/ha) (42 boisseaux/acre), il faudrait cultiver autour de 54 ha (134 acres) de soya pour combler tous les besoins en carburant diesel de la ferme. De la même manière, d'après les données du tableau 2, on peut estimer grossièrement les besoins en tourteau de soya de la ferme à 40 tonnes par an. En pressant la récolte de ces 54 hectares de soya, on obtiendrait près de 170 tonnes de tourteau de soya.

Si l'éleveur souhaitait produire juste assez de tourteau pour combler les besoins de sa ferme, il aurait seulement besoin de presser la production de 13 ha environ (35 acres) de soya. Toutefois il ne comblerait que 25 pour cent environ des besoins en carburant diesel de sa ferme. Dans ce scénario, nous avons supposé que 15 000 litres de carburant diesel seraient produits et que le surplus de tourteau pourrait être vendu à un voisin à sa valeur de marché. On peut également revoir les rations animales utilisées dans cette ferme pour déterminer s'il serait possible d'utiliser une plus grande part du tourteau produit.

Le tableau 3 fournit un sommaire des autres intrants utilisés dans la feuille de calcul du coût de production du biodiesel à base de soya de cette ferme laitière.


Tableau 3. Intrants considérés pour le calcul des coûts de production du biodiesel de l'exploitation laitière en exemple

Atelier de production de biodiesel
Intrant Valeur Unités
Taille de l'atelier - en milliers de litres 15 L/1000
Jours de fonctionnement par an 65 jours/an
Heures de fonctionnement par jour 8 h/jour
Employés par quart – Production de biodiesel 0,25 nombre
Coût horaire des salaires 18,00 $/h
Huile brute requise par litre de biodiesel produit 0,99088 litres
Méthanol requis (coût par tonne) 700 $/tonne
Méthanol récupéré (pour cent) 25 %
Catalyseur requis (p. ex. hydroxyde de potassium) (coût par tonne) 3000 $/tonne
Glycérol, sous-produit (valeur par tonne) 110 $ $/tonne
Prix d'achat par litre du carburant pétrodiesel agricole (coloré) - diesel à très faible teneur en soufre (DTFTS) 1,20 $/L
Biodiesel utilisé en mélange à la ferme 100 %
Gain d'efficacité du carburant agricole dû à l'utilisation de biodiesel 1,5 %
Production d'huile de soya
Intrant Valeur Unités

Coût de production du soya - hypothèse de soya Roundup Ready sans travail du sol (coût par acre) (voir la dernière version du guide d'établissement des coûts de production des grandes cultures publié par le MAAARO pour le soya)

269 $/ac
Rendement moyen du soya (en boisseaux par acre) 42 boiss./acre
Tourteau de soya (48 pour cent de protéines) (valeur par tonne) 372 $/tonne
Jours de pressage des graines par an 155 jours/an
Heures de fonctionnement du pressage par jour 24 h/jour
Employés par quart - pressage 0,05 Nombre
Coût horaire des salaires 18,00 $/h
Teneur en huile de soya 17,5 %
Huile résiduelle dans le tourteau de soya 8,5 %
Freintes lors du pressage des graines 3,0 %
Prime due à la teneur en huile du tourteau 0 %
Pois spécifique de l'huile de soya (kilogrammes par litre) 0,920 kg/L
Autres frais d'exploitation
Intrant Valeur Unités
Électricité 0,124 $/kWh
Entretien 2,5 %
Élimination d'eau de lavage et frais d'administration divers 2 000 $/an
Assurance 0,5 %
Impôts fonciers 0,5 %
Taux d'investissement 3,0 %
Taux d'intérêt – crédit de fonctionnement 5,0 %
Immobilisations – Bâtiments
  Valeur d'origine ($) Valeur résiduelle (%) Durée de vie utile (années)
Production de biodiesel 2 000 10 20
Atelier de pressage 3 500 10 20
Immobilisations – Machinerie et équipement
  Valeur d'origine ($) Valeur résiduelle (%) Durée de vie utile (années)
Production de biodiesel 2 500 10 15
Atelier de pressage 30 000 10 15

 

Total – Terres = 13 585 $/hectare (5 500 $/acre)


Le tableau 4 résume les coûts de production estimés pour le biodiesel produit par l'exploitation présentée ci-dessus en exemple. Ce coût de production, estimé à 0,22 $/L, a été déterminé en insérant les intrants présentés au tableau 3 dans la feuille de calcul des coûts de production qui se trouve sur le site Web du MAAARO. D'après les valeurs et les hypothèses utilisées dans ce scénario, on peut s'attendre à ce que l'exploitation laitière réalise des économies annuelles d'environ 1,01 $/L ou 15 000 $ au total sur ses dépenses de carburant diesel. À l'aide de la feuille de calcul en ligne, on peut examiner les autres suppositions faites pour les intrants et leur incidence sur les coûts d'approvisionnement de biodiesel dans cet exemple.


Tableau 4. Coût de production de 15000 L/année de biodiesel pour l'exploitation laitière ontarienne en exemple.

A. Frais d'exploitation

1 – Coûts des intrants
  Coût/litre ($/L) Coût total ($)
1,01 – Coût net de la matière brute (soya moins tourteau de soya) - 0,9339 $ - 14 008 $
1,02 – Méthanol 0,1053 $ 1 579 $
1,03 – Catalyseur 0,0443 $ 665 $
Total partiel – Coûts des intrants - 0,7843 $ - 11 764 $
2 – Autres frais d'exploitation
  Coût/litre ($/L) Coût total ($)
2,01 – Électricité 0,2004 $ 3 005 $
2,02 – Entretien 0,0633 $ 950 $
2,03 – Élimination des eaux usées et des eaux de lavage 0,1333 $ 2 000 $
2,04 – Déclaration aux fins de la taxe sur les carburants de l'Ontario* 0,000 $ 0 $
2,05 – Administration (divers) 0,000 $ 0 $
2,06 – Assurance) 0,0127 $ 190 $
2,07 – Impôts fonciers) 0,0037 $ 55 $
Total partiel – Autres frais d'exploitation 0,4134 $ 6 200 $
2,08 – Intérêts - Crédit de fonctionnement 0,0103 $ 155 $

*Dans cet exemple, on suppose que tout le biodiesel produit est destiné à des véhicules non immatriculés.

Total – Frais d'exploitation (Coût/litre) = - 0,3606 $

Total – Frais d'exploitation = - 5 409 $

B. Frais fixes

3 – Amortissement
  Coût/litre ($/L) Coût total ($)
3,01 – Bâtiments 0,0165 $ 248 $
3,02 – Machinerie et équipement 0,1300 $ 1 950 $
4 – Immobilisations
  Coût/litre ($/L) Coût total ($)
4,01 – Bâtiments 0,0061 $ 91 $
4,02 – Machinerie et équipement 0,0358 $ 536 $
4,03 – Terres 0,0070 $ 165 $

Total – Frais fixes (Coût/litre) = 0,1993 $

Total – Frais fixes = 2 990 $


Total – Frais d'exploitation et frais fixes (Coût/litre) = - 0,1613 $

Total – Frais d'exploitation et frais fixes = - 2 420 $


C. Main-d'œuvre

Coût/litre ($/L) = 0,3792 $

Coût total ($) = 5 688 $


Total – Coûts de production (Coût/litre) = 0,2179 $

Total – Coûts de production = 3 268 $


D. Valeur du biodiesel

  Coût/litre ($/L) Coût total ($)
5,01 – Valeur estimative du biodiesel à la ferme 1,2000 $ 18 000 $
5,02 – Valeur estimative - gain d'efficacité du carburant 0,0183 $ 274 $
5,03 – Ventes de glycérol 0,0103 $ 154 $

Valeur totale (Coût/litre) = 1,2286 $

Valeur totale = 18 274 $


Valeur totale – Coûts de production (Coût/litre) = 1,0107 $

Valeur totale – Coûts de production = 15 006 $


Déni de responsabilité : Ce budget est purement indicatif; il se fonde sur des valeurs relevées à un moment précis et n'est qu'un exemple de calcul effectué à l'aide de la feuille de calcul du coût de production. Il ne prétend pas remplacer une étude approfondie des coûts de production de l'industrie. L'interprétation de cette information et l'usage qui en est fait sont la seule responsabilité de l'utilisateur. Le MAAARO n'assume aucune responsabilité quant aux décisions qui pourraient être prises sur la foi de l'information contenue dans cette publication.


Cette feuille de calcul montre que le coût de production de la culture oléagineuse (p. ex. soya) et la valeur du tourteau obtenu sont les facteurs les plus déterminants du coût de fabrication de biodiesel. Dans le scénario de l'exploitation laitière, on a pris pour hypothèse que le soya serait cultivé sur les terres de la ferme. Les frais fonciers n'ont pas été inclus dans le coût de production de la culture de soya, soit 664 $/ hectare (269 $/acre). Si on ajoutait des frais de location des terres de 346 $/hectare (140 $/acre), le coût de production du biodiesel passerait à 1,46 $/L, ce qui ne serait pas économique.

Comparaison du coût du pétrodiesel agricole par rapport au coût de production du biodiesel fabriqué en utilisant du soya cultivé à la ferme et en vendant le tourteau de soya (sous-produit)

Figure 3. Comparaison du coût du pétrodiesel agricole par rapport au coût de production du biodiesel fabriqué en utilisant du soya cultivé à la ferme et en vendant le tourteau de soya (sous-produit)

À la figure 3, on compare le coût de renonciation de la production de biodiesel à la ferme au lieu de la vente de soya sur le marché des produits de base. La ligne bleue représente le prix d'achat hebdomadaire moyen de pétrodiesel en Ontario pendant les années 2012 et 2013. La ligne verte représente le coût de la production de biodiesel si l'on suppose que cette semaine-là on aurait pu vendre le soya pressé au prix du marché (FOB silos-élévateurs de Chatham) et le tourteau de soya au prix du marché. La ligne rouge est une version rajustée de la ligne verte si l'on suppose qu'on reçoit cinq pour cent de moins que le prix du marché du soya et que le tourteau de soya se vend toujours 30 $ de plus que le prix moyen hebdomadaire du marché. La figure 3 montre que, pendant la plus grande partie des années 2012 et 2013, il était plus économique d'acheter du pétrodiesel agricole que de produire du biodiesel avec du soya produit à la ferme qui aurait pu être vendu au prix du marché. Cependant cette conclusion dépend dans une large mesure des prix du soya et du tourteau de soya, comme le montre l'écart entre la ligne verte et la ligne rouge du graphique. Ces données confirment à quel point il est important de développer un marché fiable pour le tourteau de soya produit à la ferme dans un atelier de fabrication de biodiesel.

L'aménagement et l'exploitation d'un atelier de fabrication de biodiesel entraînent également des dépenses au chapitre des bâtiments, de la machinerie et de l'élimination des eaux usées. Toutefois les données de la figure 4 indiquent que le coût de production du biodiesel à la ferme dépend beaucoup moins du coût des bâtiments et des machines que du coût lié au détournement des graines oléagineuses ou encore du prix de marché du tourteau de soya. Le coût de l'élimination de l'eau issue du lavage du biodiesel peut avoir d'importantes répercussions sur la rentabilité de la production de biodiesel. Le lavage est nécessaire parce qu'il permet de produire un biodiesel conforme aux normes de qualité des carburants. Cela sert aussi à rappeler que les systèmes de purification de l'eau doivent être économiques.

Sensibilité du coût de production du biodiesel aux coûts de certains intrants

Figure 4. Sensibilité du coût de production du biodiesel aux coûts de certains intrants

Les deux derniers intrants qui peuvent avoir une incidence notable sur le coût de production du biodiesel sont la capacité de production annuelle de l'exploitation et les coûts de main-d'oeuvre requis pour faire fonctionner et entretenir l'atelier de production de biodiesel. Le tableau 5 résume les effets de ces deux variables dans le scénario d'une exploitation laitière. Afin de réduire le coût de production du litre de biodiesel, on peut augmenter la production pour utiliser pleinement la capacité de production de l'équipement acheté, et on peut réduire les coûts de main-d'œuvrec.

Tableau 5. Influence de la capacité de production et des coûts de main-d'oeuvre sur le coût de production du biodiesel dans l'exemple d'une exploitation laitière
Volume de production Main-d'oeuvre
Capacité
(L/année)
Coût de production du biodiesel ($/L) Coût de la main d'oeuvre
($/an @ 18,00 $/h)
Coût de production du biodiesel ($/L)
2 000 2,05 2 600$ 0,01
5 000 0,78 4 370 $ 0,13
10 000 0,36 5 688 $ 0,22 (exploitation laitière)
15 000 0,22 (exploitation laitière) 7 445 $ 0,34
25 000 0,10 9 619 $ 0,48
35 000 0,06 13 114 $ 0,71


Le scénario de l'exploitation laitière montre que de nombreux facteurs doivent être pris en compte dans l'analyse de la viabilité économique de la production de biodiesel à la ferme. Toutes les exploitations ont des paramètres différents. La feuille de calcul du coût de production peut vous aider à déterminer si la production de biodiesel à la ferme présenterait un intérêt économique dans votre cas. Il faut également prendre en compte les considérations de sécurité et les coûts connexes, qui n'ont pas été inclus dans le scénario ci-dessus.

Conclusions

Les agriculteurs qui envisagent de produire et d'utiliser du biodiesel à la ferme doivent prendre en considération de nombreux de facteurs:

  • Choix entre la production d'huile végétale brute (HVB) ou de biodiesel;
  • Questions de sécurité et de protection de l'environnement liées à la manutention et à l'élimination des produits chimiques et des déchets issus de la production de biodiesel;
  • Garanties des moteurs;
  • Choix de la source d'huile à utiliser (huile usagée ou huile vierge issue du pressage des graines) et coût d'achat de l'huile comparativement à la culture et à la transformation des oléagineux;
  • Possibilité de vendre ou d'autoconsommer le tourteau obtenu à l'issue du processus de pressage.

Les réponses à ces questions auront une forte incidence sur le coût final de production du biodiesel à la ferme. Des mesures de sécurité devront être évaluées et mises en œuvre. Il est recommandé d'effectuer une analyse des coûts à partir de toutes les données relatives aux installations envisagées, afin d'évaluer la faisabilité de cultiver et de produire votre propre carburant. Sur le site Web du MAAARO on trouvera une série de feuilles de calcul du coût de la production de biodiesel dans chaque cas particulier. Dans la plupart des cas, les coûts de production et les considérations de sécurité l'emportent sur les avantages découlant de la production.

Ressources complémentaires

Nous remercions spécialement Roy Arnott, agronome, spécialiste du développement des affaires, Agriculture, Alimentation et Développement rural du Manitoba, qui a élaboré la feuille de calcul du coût de production du biodiesel ayant servi de point de départ pour cette analyse.

Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca
Auteur : Kevin McKague - ingénieur, spécialiste de la qualité de l'eau/MAAARO
Date de création : 26 mars 2009
Dernière révision : 03 novembre 2014