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i UNIVERSITE CATHOLIQUE DE LOUVAIN MASTER EN SCIENCES ET GESTION DE L’ENVIRONNE

i UNIVERSITE CATHOLIQUE DE LOUVAIN MASTER EN SCIENCES ET GESTION DE L’ENVIRONNEMENT VALORISATION DE LA BIOMASSE-ENERGIE EN HAITI : ANALYSE DE LA SITUATION ET PERSPECTIVES D’AMELIORATION Promoteur : Professeur GERIN Patrick Mémoire présenté par ONESIAS Gup-pens en vue de l’obtention du diplôme de Master en Sciences et Gestion de l’Environnement Juin 2009 ii VALORISATION DE LA BIOMASSE-ENERGIE EN HAITI : ANALYSE DE LA SITUATION ET PERSPECTIVES D’AMELIORATION iii Avant-propos La réalisation de ce travail a été rendu possible grâce à l’intérêt que j’ai manifesté pour la résolution des problèmes environnementaux dans le monde et particulièrement en Haïti, mais aussi grâce à la collaboration de certaines personnes et institutions qui m’ont accompagné et m’ont soutenu tout au long du trajet. Ainsi, mes pensées les plus reconnaissantes vont-elles à toutes ces personnes et institutions qui m’ont rendu possible ce travail. D’une manière spéciale, je veux remercier : - Agence Universitaire de la Francophonie, qui a financé mes études de maîtrise. -Professeur Patrick GERIN qui m’a accueilli avec mon travail et m’aidant à mieux le concevoir et le structurer, du début jusqu’à la fin. -Professeur Marie-Paule KESTEMONT pour sa parfaite collaboration. iv RESUME La biomasse est considérée comme une source d’énergie renouvelable. Toutefois son exploitation doit être réalisée avec rationalité et bonne adéquation pour ne pas porter atteinte à l’environnement. En Haïti, il y a une inadéquation de l’exploitation de cette ressource à fin énergétique conduisant à une dégradation très poussée du patrimoine forestier. L’objectif de ce travail a été d’analyser les différentes formes de valorisation des ressources de biomasse en Haïti pour en faire ressortir l’impact sur l’environnement et de faire des recommandations pour la valorisation d’autres sources de biomasses valorisables autres que le bois. L’analyse a révélée que les technologies utilisées pour la consommation du bois et charbon de bois en Haïti sont les plus médiocres et les plus traditionnelles qui existent, occasionnant un énorme gaspillage des ressources ligneuses. Ce gaspillage énergétique a occasionné une hausse de la demande conduisant à la dégradation spectaculaire de l’environnement, qui elle même conduit à la pauvreté de la masse paysanne. La filière de la biomasse en Haïti est laissée à la libre entreprise de la classe pauvre et majoritairement analphabète, ce qui justifie son traditionalisme. Sa dispersion et son caractère informel constitue une entrave pour toute possibilité d’innovation technique visant à améliorer les technologies. Le bois-énergie est prohibé par les législations haïtiennes, mais ces lois ne sont jamais d’application. Par ailleurs, il existe d’autres ressources de biomasses en Haïti qui peuvent constituer un grand intérêt, comme la bagasse de canne à sucre qui pourrait générer plus de 131.250.000 KWh d’électricité et aussi les déchets ménagers des villes, dont les neufs plus grandes villes pourraient générer plus de 67.342.500 m3/ an de méthane. Mots-clés : Faiblesse technologique, gaspillage de ressources bioénergétiques, dégradation de l’environnement, Pauvreté paysanne. v Abstract Biomass is regarded as a renewable energy source. However, its exploitation must be realized with rationality and good adequacy to not attack the environment. In Haiti, the exploitation of this resource for energetic purposes is not adequate, leading to a very thorough degradation of the Forests. The objective of this work was to analyze the various forms of valorization of the biomass resources in Haiti, to emphasize their environmental impacts and to make recommendations for the valorization of biomass resources other than wood. The analysis revealed that the conversion technologies used for wood and charcoal in Haiti are the poorest and most traditional that exist, which causes an enormous wasting of woody resources. This energy wasting caused a rise of the demand, leading to the spectacular degradation of the environment, which in turn is leading to the poverty of the agricultural work force. The biomass sector in Haiti is left to the free enterprise of the poor and often illiterate class what justifies his traditionalism. Its dispersion and informal character represents an obstacle to any possibility of technical innovation aiming at improving technologies. Wood-energy is prohibited by the Haitian legislations, but these laws are never applied. There exist other biomass resources in Haiti which can present major interest, as the sugar cane bagasse which can be able to generate more than 131.250.000 kWh of electricity and also organic municipal wastes of the cities, including the nine largest cities being able to generate more than 67.342.500 m3/year of methane. Key words: Technological weakness, wasting of the bioenergetics resources, environmental pollution, farmer Poverty. vi Sommaire Résumé…………………………………………………………………………………...iv Liste des tableaux et figures……………………………………………………………...ix Liste des acronymes……………………………………………………………………....x I-INTRODUCTION ....................................................................................................................... 1 1.1-Mise en contexte ............................................................................................................. 1 1.2-Problématique ................................................................................................................. 1 1.3-Objectif du mémoire........................................................................................................ 2 1.4-Hypothèse ....................................................................................................................... 3 1.5-Démarches méthodologiques .......................................................................................... 3 1.6-Limites de l’étude ............................................................................................................ 5 1.7- Présentation d’Haïti ........................................................................................................ 5 1.7.1- Situation géographique ............................................................................................ 5 1.7.2- Relief ....................................................................................................................... 6 1.7.3- Climat et végétation ................................................................................................. 6 1.7.4- Situation socio-économique ..................................................................................... 6 1.7.4.1- Agriculture ........................................................................................................ 6 1.7.4.2- Démographie ..................................................................................................... 7 1.7.4.3- Ressources naturelles ........................................................................................ 7 II-CONVERSION ENERGETIQUE DE LA BIOMASSE ......................................................... 8 2.1- Biomasse-énergie ........................................................................................................... 8 2.1.1- Quelques biomasses spécifiques et leur composition chimique ................................. 8 2.1.1.1- Le bois .............................................................................................................. 8 2.1.1.2- Les pailles ......................................................................................................... 9 2.1.1.3- La bagasse de canne-à-sucre .............................................................................. 9 2.2- Les différentes technologies de conversion énergétique de la biomasse .........................10 2.2.1- La valorisation thermochimique de la biomasse .......................................................10 2.2.1.1- Combustion ......................................................................................................10 vii 2.2.1.1.1- Définition ..................................................................................................10 2.2.1.1.2-Principaux paramètres influençant la combustion de la biomasse ................11 2.2.1.1.3- Quelques technologies de la combustion de la biomasse au niveau domestique ................................................................................................................12 2.2.1.1.3.1.- Les foyers domestiques traditionnels ..................................................12 2.2.1.1.3.2- Les cuisinières à bois et charbon de bois .............................................13 2.2.1.1.4- Brève présentation des technologies de la combustion de la biomasse au niveau industriel ........................................................................................................15 2.2.1.1.4.1- Les chaudières à bois ..........................................................................15 2.2.1.2.- La gazéification ...............................................................................................17 2.2.1.3- La Pyrolyse /carbonisation ...............................................................................20 2.2.2- La valorisation biochimiques de la biomasse ...........................................................21 2.2.2.1.-La bio méthanisation ou fermentation méthanique ............................................21 2.2.2.1.1- Principe de fonctionnement de la bio méthanisation ...................................22 2.2.2.1.2- Description du procédé de bio méthanisation .............................................24 III- LES DIFERENTES UTILISATIONS DE LA BIOMASSE-ENERGIE EN HAITI .............25 3.1- Le bois de feu dans les foyers traditionnels ....................................................................26 3 .2- La consommation du charbon de bois ...........................................................................26 3.3- La consommation du bois dans les petites et moyennes entreprises (PME) .....................27 3.4- La consommation de la bagasse dans l’industrie de canne à sucre ..................................29 IV- LES IMPLICATIONS SOCIALES DE LA FILIERE DU BOIS-ENERGIE EN HAITI ......31 4.1-Qui sont charbonniers en Haïti ? ....................................................................................31 4.2-La commercialisation du charbon de bois en Haïti ..........................................................32 4.3-La fabrication et commercialisation des cuisinières à charbon de bois .............................33 4.4-Les législations sur le bois-énergie en Haïti ....................................................................34 4.5- Les impacts environnementaux et socio-économiques de l’utilisation de la biomasse- énergie en Haïti ....................................................................................................................35 4.5.1- Conséquences écologiques ......................................................................................35 4.5.2- conséquences socio-économiques ............................................................................36 viii V- ANALYSE, INTERPRETATION, CONCLUSION ET PERSPECTIVES ..........................37 5.1-Analyse et interprétation de la situation existante ............................................................37 5.1.1- Le charbon de bois ..................................................................................................37 5.1.2- Le bois de feu .........................................................................................................39 5.2-Récapitulation de l’analyse de la situation existante ........................................................41 5.3- Inventaires des ressources de biomasse disponibles et alternatives de valorisation ..........42 5.3.1- La bagasse de canne à sucre ....................................................................................42 5.3.2- Les déchets des villes ..............................................................................................43 5.4-Conclusion et recommandations .....................................................................................44 VI- REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................46 Annexe : calculs sur le potentiel de déchets ménagers biodégradables en Haïti .......................50 ix LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES Tableaux Tableau Pages Tableau 1 : Répartition des pentes par rapport à la superficie d’Haïti……………………6 Tableau 2 : PCI indicatif de quelques types de combustible..………………..................10 Tableau 3 : Technologies actuelles de production d’électricité par combustion………..16 Tableau 4 : Les différentes technologies de gazéification du bois ……………………..19 Tableau 5 : Ordre de grandeur de la production de méthane de certains substrats organiques dans la pratique. …………………………….…………………………........23 Tableau 6 : Types d’énergies utilisés pour la cuisson dans les ménages en Haïti ……...25 Tableau 7 : Estimation de la consommation en bois des PME………………………….30 Figures Figures Pages Figure 1 : Schéma du déroulement de l’étude ……………………………………….......4 Figure 2 : Carte géographique d’Haïti …………………………………………………...5 Figure 3 : Les cuisinières à charbon de bois fabriquées et utilisées en Haïti………........14 Figure 4 : Les cuisinières à bois/ charbon de bois modernes ………………………. ….15 Figure 5 : Différentes technologies de valorisation du bois par gazéification……..........18 Figure 6 : Four traditionnel de fabrication de charbon de bois en Haïti………………...21 Figure 7 : Schéma de fonctionnement d’une installation de bio méthanisation ………..24 Figure 8 : Consommation en bois des PME en Haïti………………………………........28 x LISTE DES ACRONYMES ET ABREVIATIONS ADEME : Agence de l’Environnement et de Maitrise de l’Energie AFVP : Association Française Des Volontaires Du Progrès BME : Bureau des Mines et de l’Energie d’Haïti CARE: Catholic American Relief Everywhere CNSA : Conseil National de Sécurité Alimentaire (Haïti) ESMAP: Energy Sector Management Assistant Program EDH: Electricité d’Haïti MTPTC : Ministère des Travaux publics, Transport et Télécommunication IHSI : Institut haïtien de Statistique et d’Informatique MDE : Ministère de l’Environnement (Haïti) MARNDR : Ministère de l’Agriculture des Ressources Naturelles et du Développement Rural (Haïti) ONG : Organisation non gouvernementale PCI : pouvoir calorifique inferieur PME : Petites et Moyennes Entreprises PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement 1 Chapitre I I-INTRODUCTION 1.1-Mise en contexte L’utilisation du bois de feu remonte uploads/Management/ haiti-valorisation-de-la-biomasse-energie-0609.pdf