' Analyse Economique et Stratégies de valorisation agro-énergétique : Le cas de la jacinthe d'eau en Zone Office du Niger au MALI'

'Economic Analysis and Strategies for Agro-energetic Valorization: The Case of Water Hyacinth in the Office Zone of Niger in MALI'

• Auteur / Autrice : Aly Badara Samassekou
• Direction : Jean-Louis Monino
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences économiques
• Date : Inscription en doctorat le 10/11/2017
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Economie Gestion de Montpellier (2015-.... ; Montpellier)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MRE - Montpellier Recherche en Economie

Mots clés

Mots clés libres

Valorisation Agro-énergétique

Analyse Economique

Jacinrhe d'eau

Zone Office du Niger au MALI

Agro-Energetic Valorisation

Analysis of the Economic

Water Hyacinth

The Area Office of Niger in MALI

Résumé

RESUME SUR LA THESE Position du problème lié à la jacinthe d'eau La zone Office du Niger se trouve dans le delta du Niger, dans la région de Ségou. Elle demeure une importante zone rizicole avec une surface exploitable de plus d'un million d'hectares. o Barrage de Markala, o Réseau hydraulique : 75 km de canaux principaux, 153 km de distributeurs, 50 km de grands collecteurs, 491 km de partiteurs, plus de 2000 km d'arroseurs. o Périmètre agricole : 80 000 ha exploités sur un potentiel de 1 105 000 ha, o Bétail sédentaire : 42 000 bovins, 46 000 Bœufs de labour, 340 000 ovins et caprins. o Pesage de la canne à sucre : 40 000 tonnes de sucre produit annuellement. La surface déjà aménagée est d'à peu près de 100.000 hectares, dont 25.000 sont totalement recouvertes par les plantes aquatiques. On notera de plus que certaines de ces plantes aquatiques sont toxiques, comme par exemple la salvinia molesta, que les poissons et les bœufs mangent, mais qui est ensuite mortelle pour les hommes qui mangent la chair de ces animaux. Ces dernières, dont la principale est la jacinthe d'eau, y sont particulièrement nuisibles, non seulement parce qu'elles recouvrent un quart de la zone exploitable, mais également parce qu'elles gênent l'exploitation des autres 3/4. La jacinthe gêne la circulation de l'eau dans les canaux, l'abreuvage des animaux, la multiplication des poissons, la navigation, la pêche, le transport d'énergie. La jacinthe contribue à la propagation des maladies comme la bilharziose, l'amibiase et le paludisme. La ZON dépense plus de 100 millions de fcfa/an pour le faucardage. Quant à l'Office du Niger, les dépenses pour nettoyer les canaux d'irrigation auraient évolué de 137 080 900 F CFA ( 2004 ) à 490 612 596 F CFA ( 2007) pour un investissement cumulé de 1 345 791 780 F CFA durant la même période. Sur le plan agricole, l'envahissement des canaux d'irrigation et des casiers rizicoles constitue une menace sérieuse pour l'exploitation de près de 100.000 hectares et pourrait hypothéquer en partie une production estimée à 427.500 tonnes de riz, 25.000 tonnes de sucre et une bonne partie de la production maraîchère de contresaison, représentant un revenu d'environ 50 milliards de FCFA Les zones les plus infestées par la jacinthe d'eau sont celles où le rendement est inférieur à 5 tonnes par hectare. Une irrigation élargie et plus efficace a permet des rendements plus élevés, ainsi que des revenus plus importants pour les agriculteurs maliens. La production de riz augmentera ainsi que celle d'autres denrées alimentaires, telles que les oignons et les tomates, a augmenté de manière substantielle. Comment peut-on traiter ce problème ? Une première utilisation de la jacinthe d'eau est importante pour donner vie à de nombreux villages de la zone: en effet, des artisans l'utilisent pour fabriquer des briques pour la maçonnerie, pour produire des nattes utilisées pour l'emballage de produits d'exportation comme les poissons, ou même des fauteuils, et ainsi ils gagnent leur vie et celle de leur famille. D'autre part, la jacinthe d'eau constitue un aliment pour les poissons (carpes, tilapia, lamantins), et est donc un élément important de l'écosystème. Enfin, la jacinthe d'eau permet l'épuration de l'eau jusqu'à la rendre potable, l'installation de fosses à compost, la fabrication de produits d'artisanat et de de briquettes à base de jacinthe d'eau. Ces différentes utilisations cependant, correspondent à des pourcentages négligeables de la biomasse à éliminer. Ainsi, la solution au problème de la prolifération de la biomasse aquatique semble devoir être recherchée dans une véritable politique de valorisation agro-énergétique de la jacinthe d'eau. C'est l'objet de la suite de ce document de présenter les éléments de base de cette voie. L'analyse du bilan énergétique de notre pays fait ressortir un certain nombre d'observations notamment : o Une surexploitation de nos ressources forestières, o Une forte augmentation de la demande en énergie particulièrement la consommation en GPL, gaz butane (subventionné par l'Etat), o Des difficultés d'accès à l'énergie en milieu rural. Il apparaît donc nécessaire d'aller vers la promotion des énergies renouvelables principalement le développement des biocarburants et à l'exploitation de la biomasse disponible pour améliorer le bilan carbone et s'affranchir des variations de prix des produits pétroliers. Les potentiels les plus importants à ce jour d'utilisation de la biomasse dans le système énergétique au Mali sont les suivants: o Culture du Jatropha carcus pour la production d'huile végétale. o Production du manioc comme matière de base pour la production de l'éthanol. o Utilisation des concentrations de résidus agricoles o Utilisation des matériaux ligneux. En ce qui concerne la Jattropha (Pourghère), sa capacité de transformation en huile est largement au-dessus du rythme de reproduction de la ressource qui met plusieurs années avant de donner du fruit. Pour le manioc son activité est caractérisée par une faible intensité d'exploitation des terres. Les deux dernières sont très intensivement utilisées pour le pâturage ou le fourrage pour permettre une utilisation économiquement rentable pour la production d'énergie. Parmi toutes utilisations, la jacinthe d'eau serait plus intéressante à être utilisée dans le système énergétique que toutes ces formes de biomasse. En ce qui concerne la ZON pour la seule région de Niono, la quantité de jacinthe d'eau disponible a été évaluée en 2010 à 140 000 tMH/an (hypothèse 6 récoltes par an sur chaque site infesté). Les communes de Sagnona et Sirifilaboundi, la marre de Molodo, le canal cost-ongoïba sont aussi des espaces presque totalement recouvertes de jacinthe d'eau. L'étendue du gisement et potentiel énergétique de la biomasse de la jacinthe d'eau en Zone Office du Niger La jacinthe d'eau est capable de doubler en volume en 8 à 10 jours, elle trouve ses meilleures conditions de développement dans le pays tropicaux, surtout dans les milieux ou la température est composée entre 25 et 30°c et présente un taux de production annuel de 212 tonnes de matière sèche par hectare (B. LAGRANGE, 1979). L'étude du potentiel méthanogène de la jacinthe d'eau permet de compléter l'analyse des coûts de d'élimination pour établir l'opportunité de son usage comme une importante ressource énergétique. Sur un taux d'infestation de près de 40% de la surface exploitable de la ZON qui est d'à peu près de 100.000 hectares, imaginer ce que cela peut apporter comme gisement. La ressource annuelle produite dans la seule ZON pourrait atteindre 8 480 000 tMS/an soit 347 680 000 tep. Cela correspond en méthane à (40 000X788.440)=31 537 600 000 m3. Mesurer l'impact de la valorisation agro-énergétique de la jacinthe d'eau devrait contribuer à réduire la coupe abusive du bois et permettre ainsi de préserver les ressources ligneuses de la zone office du Niger. La dégradation des ressources ligneuses menace non seulement la régénération de ces écosystèmes mais également l'approvisionnement des populations en bois domestique. L'enjeu est non seulement environnemental mais également économique et social, dans la mesure où de plus en plus de personnes vivent des revenus de ce commerce (paysans et commerçants). Il devient urgent de repenser les modalités de gestion et de développement des activités liées au bois. A ce titre, notre thèse s'insère bien dans le cadre de l'intelligence économique et du développement territorial et développement durable. Il s'agira pour nous de chercher à savoir Comment créer une dynamique territoriale « positive » afin de s'inscrire dans une stratégie d'Intelligence Territoriale qui sera bénéfique à l'ensemble du tissu économique et social local ? Cela, même si la problématique sociétale de nos jours est plus complexe qu'il n'y paraît (Jean Louis MONINO, Ayoub BENTAYN dans Economie Positive et Territoires : Quelles déclinaisons pour un altruisme spatial ?). Notre présente étude porte sur l'utilisation de la jacinthe d'eau à des fins énergétiques dans la Zone Office du Niger (ZON) où elle est très abondante. Le but étant la transformation à la fois de sa biomasse en biogaz et l'utilisation des résidus comme aliments pour le bétail ou compost. Elle nécessite une grande phase de collecte données et de traitement de l'information afin d'évaluer les coûts économiques et faire l'analyse approfondie du bilan agro-énergétique, établir des indicateurs énergétiques (taux de production de biogaz, calcul du potentiel de production énergétique, valeur économique à la jacinthe d'eau, la rentabilité des appareils et procédures utilisées). Au jour d'aujourd'hui aucune des utilisations de la jacinthe d'eau n'a fait l'objet d'un développement industriel important. Le projet qui couvre la problématique de mes recherches doctorales vise la création d'une industrie de pétrole liée à la jacinthe d'eau dans la Zone Office du Niger. Il y a une double vision : faire de la jacinthe d'eau une ressource biologique et en même temps en faire un moteur du développement local). Il pour finalité de permettre la mise en place des différents scénarios de valorisation pour transformer la plante en une importante ressource plutôt que de la considérer comme un fléau comme c'est le cas aujourd'hui. Ce projet lié à notre thèse consistera à l'implantation de plusieurs unités de bio-digesteurs dans la Zone Office du Niger pour transformer la biomasse de la jacinthe d'eau en biogaz et le résidu afférent en engrais ou compost. Il est essentiel pour la sauvegarde de notre capital forestier, l'autosuffisance énergétique (Le Mali pays non producteur de pétrole), la réussite de notre transition énergétique vers l'énergie verte et l'éligibilité aux financements verts dans le cadre des objectifs de la COP21.

SUMMARY ON THE THESIS Position of the problem related to the water hyacinth: The Office du Niger zone is located in the Niger Delta, in the Segou region. It remains an important rice-growing area with a usable area of more than one million hectares. • Markala Dam, • Hydraulic network: 75 km of main canals, 153 km of distributors, 50 km of large collectors, 491 km of participants, more than 2000 km of sprinklers. • Agricultural area: 80 000 ha exploited on a potential of 1 105 000 ha, • Sedentary livestock: 42,000 cattle, 46,000 oxen, 340,000 sheep and goats. • Weighing sugar cane: 40,000 tonnes of sugar produced annually. The already developed area is about 100,000 hectares, of which 25,000 are completely covered by aquatic plants. It should also be noted that some of these aquatic plants are poisonous, such as salvinia molesta, which fish and cattle eat, but which is then fatal for the men who eat the flesh of these animals. The latter, of which the principal one is water hyacinth, are particularly harmful, not only because they cover a quarter of the exploitable area, but also because they hinder the exploitation of the others 3/4. Hyacinth hinders the circulation of water in canals, the watering of animals, the multiplication of fish, navigation, fishing, transport of energy. Hyacinth contributes to the spread of diseases such as schistosomiasis, amebiasis and malaria. The ZON spends more than 100 million FCFA / year on cutting. As for the Office du Niger, the expenses for cleaning the irrigation channels have evolved from 137 080 900 CFA F (2004) to 490 612 596 F CFA (2007) for a cumulative investment of 1 345 791 780 F CFA during the same period. In terms of agriculture, the flooding of irrigation canals and rice racks poses a serious threat to the exploitation of nearly 100,000 hectares and could, in part, jeopardize an estimated production of 427,500 tons of rice, 25,000 tons of sugar and one million tons of sugar. Much of the market gardening production, representing an income of about 50 billion CFA francs The areas most infested with water hyacinth are those where yield is less than 5 tones per hectare. Greater and more efficient irrigation has allowed higher yields, as well as higher incomes for Malian farmers. Rice production will increase as will that of other foodstuffs, such as onions and tomatoes, has increased substantially. How can we treat this problem? A first use of water hyacinth is important to give life to many villages in the area: in fact, artisans use it to make bricks for masonry, to produce mats used for the packaging of water products. like fish, or even armchairs, and so they earn their livelihood and that of their families. On the other hand, water hyacinth is a food for fish (carp, tilapia, manatees), and is therefore an important part of the ecosystem. Finally, water hyacinth allows the purification of water to make it drinkable, the installation of compost pits, the manufacture of handicrafts and briquettes made from water hyacinth. These different uses, however, correspond to negligible percentages of the biomass to be eliminated. Thus, the solution to the problem of the proliferation of aquatic biomass seems to be sought in a real policy of agro-energetic valorization of water hyacinth. It is the purpose of the rest of this document to present the basic elements of this path. The analysis of the energy balance of our country highlights a number of observations including: • Overexploitation of our forest resources, • A strong increase in energy demand, particularly consumption of LPG, butane gas (subsidized by the State), • Difficulties of access to energy in rural areas. It therefore seems necessary to move towards the promotion of renewable energies, mainly the development of biofuels and the exploitation of the available biomass to improve the carbon footprint and overcome the variations in the price of petroleum products. The most important potentials for biomass use in the energy system in Mali today are: • Cultivation of Jatropha carcus for vegetable oil production. • Production of cassava as a raw material for ethanol production. • Use of agricultural residue levels • Use of woody materials. As far as jattropha is concerned, its ability to transform into oil is well above the reproduction rate of the resource, which takes several years to produce fruit. For cassava its activity is characterized by low intensity of land use. The latter two are very extensively used for grazing or fodder to allow economically profitable use for energy production. Among all uses, water hyacinth would be more interesting to use in the energy system than all these forms of biomass. With regard to the ZON for the region of Niono alone, the amount of water hyacinth available was evaluated in 2010 at 140 000 tMH / year (assumption 6 harvests per year at each infested site). The municipalities of Sagnona and Sirifilaboundi, the tired of Molodo, the cost-ongoïba channel are also spaces almost completely covered with water hyacinth. The extent of the deposit and energy potential of water hyacinth biomass in the Office Zone of Niger: The water hyacinth is able to double in volume in 8 to 10 days, it finds its best development conditions in the tropical country, especially in environments where the temperature is composed between 25 and 30 ° C and has a production rate 212 tones of dry matter per hectare (B. LAGRANGE, 1979). The study of the methanogenic potential of water hyacinth makes it possible to complete the analysis of disposal costs to establish the desirability of its use as an important energy resource. On an infestation rate of nearly 40% of the exploitable area of the ZON which is about 100,000 hectares, imagine what this can bring as a deposit. The annual resource produced in the ZON alone could reach 8 480 000 tMS / year, ie 347 680 000 toe. This corresponds to methane at (40,000X788,440) = 31,537,600,000 m3. Measuring the impact of the agro-energetic valorization of water hyacinth should help to reduce the excessive cutting of wood and thus make it possible to preserve the ligneous resources of the Niger office zone. The degradation of wood resources threatens not only the regeneration of these ecosystems but also the supply of the populations with domestic wood. The challenge is not only environmental but also economic and social, as more and more people are living on the income from this trade (peasants and traders). It is urgent to rethink the management and development of wood-related activities. As such, our thesis fits well within the framework of economic intelligence and territorial development and sustainable development. It will be for us to find out how to create a 'positive' territorial dynamic in order to be part of a Territorial Intelligence strategy that will benefit the entire local economic and social fabric. This, even if the societal problematic of our days is more complex than it seems (Jean Louis MONINO, Ayoub BENTAYN in Positive Economy and Territories: Which declensions for a spatial altruism?). Our present study focuses on the use of water hyacinth for energy purposes in the Niger Zone Office (ZON) where it is very abundant. The goal is to transform both its biomass into biogas and the use of residues as feed for livestock or compost. It requires a large phase of data collection and information processing in order to evaluate the economic costs and make the in-depth analysis of the agro-energy balance, establish energy indicators (biogas production rate, calculation of the production potential energy, economic value to water hyacinth, the profitability of the devices and procedures used). To date, none of the water hyacinth's uses has been the subject of significant industrial development. The project that covers the issue of my doctoral research aims at the creation of an oil industry related to water hyacinth in the Zone Office du Niger. There is a twofold vision: to make water hyacinth a biological resource and at the same time to make it an engine of local development. ). It aims to allow the implementation of different valuation scenarios to transform the plant into an important resource rather than consider it a plague as is the case today. This project related to our thesis will involve the installation of several bio-digester units in the Niger Office Zone to transform the biomass of water hyacinth into biogas and the related residue into fertilizer or compost. It is essential for the safeguarding of our forest capital, energy self-sufficiency (the Mali non-oil producing country), the success of our energy transition towards green energy and the eligibility for green financing within the framework of the objectives of the COP21.