KERA ENERGY

 

2013

CHIFFRES CLES *

INTRODUCTION

Nous avons utilisé depuis plusieurs années les données disponibles sur les sites internet d'ONG ou d’institutions pour réaliser nos projections et nos projets de cuisson solaire. Pour l'ensemble des pays du Sahel les ministères de l'environnement font des constats quasi tous identiques.
- Le bois est à 90% la seule ressource énergétique utilisée par les familles.
Sur les 10 dernières années :
- Les populations ont augmenté de 35% à 50% dans chaque pays
- Les demandes en bois énergie deviennent de plus en plus importantes
- Les zones désertiques sont en expansion permanente
- Le prix du bois a augmenté de 30% à 50% en fonction des régions

Ces chiffres nous projettent vers une crise énergétique importante que subira l'ensemble des pays du Sahel.

Lors du projet mené avec les associations Sur La Piste et Codegaz nous avons réalisé des études et des projections sur le développement de la cuisson solaire. Nous avons suivi au quotidien plus de 100 familles au Burkina Faso reparties dans 8 zones différentes. Ces études nous ont permis de réaliser des bases de données sur les habitudes des utilisatrices des cuiseurs solaires concernant leur besoin énergétique et leurs habitudes culinaires.

Kera Energy s'est occupée de l'ensemble du traitement de ces bases de données. Plus de 50 000 données ont été traitées, analysées et synthétisées.

Voici quelques chiffres clés obtenus par cette étude en 2012 - 2013 au Burkina Faso :

BESOIN EN KG DE BOIS PAR JOUR ET PAR PERSONNE POUR CUISINER :

Dans de nombreux rapports les chiffres sont très différents concernant les besoins en Kilos de bois par jour et par personne. Il faut prendre beaucoup de précautions sur les chiffres annoncés. Lors de notre étude les besoins pouvaient varier du simple au double en fonction de l’appréciation des personnes interrogées. Une des explications pourrait être la confusion entre les besoins en kg de bois pour cuisiner et les besoins en bois pour l'ensemble des activités de la famille. (repas, activités de transformation alimentaires, teinture, nettoyage d'outils etc.)
Les chiffres annoncés dans les rapports peuvent être des moyennes nationales comprenant les préparations des repas mais aussi les activités artisanales, commerciales et industrielles... Il est fréquent de trouver des chiffres de besoin en bois supérieurs à 1,5 kg par jour et par personne.
Nos études portent exclusivement sur les besoins en Kg de bois pour cuisiner et sont principalement réalisées en zone rurale.
Nos estimations varient entre 0,75 kg et 0,9 kg de bois par jour et par personne en fonction des saisons et des régions.
Les besoins en bois énergie pour cuisiner seraient donc de 328kg de bois par personne et par an pour une moyenne de 0,9 kg par jour.
Si l'on multiplie ce chiffre par le nombre d’habitants du Burkina Faso, soit 17 millions, nous pouvons déduire que plus de 5,5 millions de tonnes de bois sont brûlées chaque année pour faire cuire les repas.


NOMBRE DE JOURS PERMETTANT L'UTILISATION D'UN CUISEUR SOLAIRE AU BURKINA FASO 2012-2013

Même au cœur de l'Afrique de l'ouest, il n'est pas possible de cuisiner avec un cuiseur solaire tous les jours et à n'importe quelle heure. Un cuiseur solaire reste une alternative énergétique complémentaire.
Très simplement il n'est pas possible de cuisiner le soir ou la nuit. Il n'est pas non plus possible de cuisiner les jours de nuage, de pluie ou d'harmattan. Nos moyennes nous montrent que sur une année il est possible d'utiliser un cuiseur solaire 65% du temps soit 230 jours environ par an.

KILOS DE BOIS ECONOMISES PAR CUISEUR SOLAIRE

Le nombre de Kg de bois que l'on peut économiser par an avec un cuiseur solaire est plus complexe à traiter puisque qu'il va dépendre de l'utilisation même du cuiseur solaire. Avec le même cuiseur solaire et sur la même période, une famille de 6 personnes l'utilisant uniquement pour ses repas n'économisera pas les mêmes quantités de bois qu'une famille de 10 personnes utilisant le cuiseur pour ces repas et pour des activités de ventes ou de transformation. Lorsque l'on parle d'économie de bois par cuiseur solaire il faut savoir donc dans quel contexte les cuiseurs solaires ont été utilisés.
Lors de notre étude nous avons constaté que le nombre moyen des familles utilisant le cuiseur était de 6 personnes.
Nos relevés quotidiens nous ont permis de projeter une moyenne de 0.75 kg de bois par jour et par personne d'économisé pour préparer les repas avec un cuiseur solaire et un panier thermos (Bitam Toré).
Pour un cuiseur solaire et un Bitam Toré utilisés uniquement pour la préparation des repas, nous pouvons projeter l'économie d'1 tonne de bois par an et par famille de 6 personnes.
Le calcul est le suivant :
0,75 kg x 6 personnes * 230 jours = 1035 kg de bois
Ce chiffre peut représenter jusqu'à 65 % d'économie de bois par an et par personne.
Dans le cas d'activité génératrice de revenu ou de groupe communautaire nous pouvons atteindre des pourcentages beaucoup plus important allant jusqu'à 80 % d'économie. Certaines activités comme les teintures peuvent être réalisées à n'importe quel moment de la journée et concentrées uniquement les jours de soleil.


FCFA ECONOMISES


Il est important de connaître l'économie financière que peut apporter un cuiseur solaire au sein d'une famille. Cela permet de faire des projections sur les capacités d'autofinancement des cuiseurs solaires. Par le système de micro crédit un cuiseur solaire peut être complètement autofinancé. Cependant il est difficile de pouvoir projeter un chiffre. Les critères sont nombreux et avec des différences importantes. En fonction de la zone géographique le prix du bois est très différent. Au nord des pays du Sahel le prix du bois peut être deux fois plus cher que dans le sud. Dans les villes le prix du bois est plus haut que dans les campagnes. En fonction de la saison et des facilités d'approvisionnement le prix du bois varie aussi énormément. Toutes les familles n'achètent pas de bois régulièrement, certaines vont directement le chercher en brousse quand cela est possible. Toutes ces variantes compliquent les projections d'économie de bois. Lors de nos études nous avons projeté une moyenne de 500 FCFA pour un fagot de 10kg de bois. Dans certaines zones le prix du bois a doublé au cours des 10 dernières années.
Afin de déterminer les économies financières réalisables avec un cuiseur solaire nous projetons une fourchette assez large en fonction de la situation allant de 50 000 FCFA à 100 000 FCFA d'économies par an par famille de 6 personnes et par cuiseur solaire.


CO2 ECONOMISES PAR CUISEUR


Dans l'objectif de monter un dossier de crédit carbone nous avons besoin de pouvoir projeter les économies de CO2 que peuvent permettre de réaliser l'utilisation de cuiseurs solaires. Sur les documents de l'Organisation nationale des Forets et des ministères de l'environnement et des énergies nous pouvons trouver des équivalences Kg de bois / Carbone / CO2.
Les équivalences sont les suivantes : 1 Kg de bois sec produirait 1.4 kg de CO2 lors de sa combustion. Donc pour une famille de 6 personnes au Burkina Faso il est possible d'économiser 1.4 tonne de CO2 par an et par cuiseur.
Il pourrait être intéressant de calculer aussi le nombre de CO2 que produisent la coupe et le transport de 5,5 millions de tonnes de bois chaque année en destination des villes et villages...
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BESOIN ENERGETIQUE EN WATTS

Nous avons étudié les puissances énergétiques que les familles avaient à leur disposition avec les foyers traditionnels. L'appropriation d'une alternative énergétique est plus facile si elle n'est pas une contrainte ou une diminution du confort actuel. Grâce à certains calculs (voir "Calcul de la puissance des cuiseurs solaires") nous avons déterminé la puissance en Watts des foyers utilisés par les familles. Pour des familles de 6 à 10 personnes les familles ont généralement à leur disposition des puissances de 1000 à 1500 Watts avec leur foyer à bois. Afin d'aider à l'appropriation de la cuisson solaire il est pertinent de pouvoir proposer des cuiseurs solaires s'approchant le plus possible de ces puissances.
Dans le cas ou les familles n'auraient pas d'autre alternative, les cuiseurs solaires même moins puissants seraient utilisés malgré le changement d'habitude de cuisson que cela demanderait.
Les familles utilisent entre 2 h et 3 h leur foyer pour préparer les repas par jour ce qui représente un besoin d'environ 2.5 Kwh par jour par famille de 6 personnes. Un cuiseur solaire de 1000w pendant les meilleurs périodes d'ensoleillement peut donner jusqu'à 6kwh par jour.

CALCUL DE LA PUISSANCE DES CUISEURS SOLAIRES

Il existe plusieurs façons de calculer la puissance d'un foyer ou d'une source de chaleur. Nous pouvons utiliser ces formules pour les cuiseurs solaires. Théoriquement il y a 1000 watts par mètre carré d'ensoleillement, mais les facteurs de restitution de cette puissance sont beaucoup plus complexes. Un cuiseur solaire d'une surface de 1m2 ne restituera jamais 1000 Watts. La qualité des films miroirs, la précision de la concentration, l'ouverture de la parabole sont des facteurs très importants de la restitution de la puissance.
Des tests relativement simples existent pour calculer la puissance d'un cuiseur solaire. La méthode la plus utilisée avec de l'eau est la suivante :

La puissance P est égale à la masse chauffée M x la chaleur massique C x la température de l'eau finale TF - la température Initiale TI, le tout divisé par la durée D en secondes.

P=(MxC)x(TF-TI) / D

Un cuiseur solaire qui fait bouillir 3 litres d'eau à 20° à l’origine (chaleur massique de l'eau est de 4180) dans une casserole en aluminium de 1.5kg (chaleur massique de l'aluminium 850) en 15 minutes (900 secondes) aura une puissance d'environ 1200 watts.

(3 x 4180 + 1.5 x 850) x (100-20) / 900 = 1228

Nous avons utilisé cette méthode pour tester des cuiseurs solaires, c'est une technique fiable et assez facile à mettre en place en respectant le même protocole et les mêmes outils de mesure.
D'autres techniques existent, il est possible de mesurer la quantité d'eau évaporée pendant une durée donnée afin de calculer la puissance d'un foyer. La méthode parait un peu plus complexe à réaliser mais elle permet de confronter les résultats et les performances.
A ébullition, la température de l’eau est constante, celle du récipient aussi. L’énergie apportée par le cuiseur ne sert plus à élever la température mais à vaporiser l’eau. En appelant M1 une masse d’eau initiale à la température d’ébullition, M2 la masse après une durée t d’ébullition, H l’enthalpie de vaporisation de l’eau (2260 kJ.kg-1). La puissance du cuiseur peut être obtenue par :

P= H(M1-M2) / t

COUTS DE FABRICATION DES CUISEURS SOLAIRES

Les cuiseurs restent des machines peu onéreuses à fabriquer, cependant tous les matériaux ne peuvent pas être trouvés localement.
Les films réflecteurs ou plaques d'aluminium qui permettent la réflexion des rayons solaires sont des matériaux complexes à fabriquer. Ce sont souvent des tri-composants ou quadri-composants qui ne peuvent pas être fabriqués de manière artisanale ou locale.
Certains cuiseurs solaires utilisent des tubes en verre avec des parois sous vide et recouvertes de nitrure d'aluminium, il est également difficile de faire fabriquer ces pièces localement.
Pour réaliser la concentration solaire, des antennes satellites en acier de très grandes tailles peuvent être utilisées. Dans ce cas la fabrication locale et pour de petites quantités sera presque impossible. Il faudra forcement faire importer ces paraboles.
Certaines pièces demanderont très souvent d'être importées de Chine ou d'Europe pour une fabrication en Afrique.
Les coûts de fabrication seront très aléatoires en fonction des quantités et des coûts d'importation des produits mais aussi en en fonction des exigences attendues des cuiseurs solaires. Nous pouvons envisager des coûts de 75 € à 150 € pour réaliser un cuiseur solaire performant au Burkina Faso pouvant être utilisé au quotidien par une famille du Sahel et cela sur plusieurs années.

LE TRIO GAGNANT

Nous avons pu associer lors de nos projets différents produits pour permettre une optimisation des économies de bois. La formule la plus intéressante est l'association de trois produits complémentaires. Un Cuiseur Solaire, un Bitam Toré et un Cuiseur à Bois Économe (CBE ou foyer amélioré). Nous arrivons ainsi à des économies supérieures à 75 % de bois par an et par personne pour cuisiner les repas. Nous estimons de 30 % les économies possibles grâce à l'utilisation d'un CBE.

PRECAUTION ET ACCIDENT

La cuisson solaire lorsqu'elle est utilisée avec des cuiseurs ayant un point focal très précis peut être tout aussi dangereuse que la cuisson au feu de bois ou au gaz. Les températures au point focal peuvent dépasser les 500° et les brûlures ou les incendies peuvent arriver. Il n'y a pas de flamme ou de braises avec des cuiseurs solaires, la source de chaleur est invisible à l'oeil nu si le point focal n'est pas orienté sur une marmite.
Lors du projet pilote d'accompagnement des 139 familles, nous avons suivi les utilisatrices pendant presque 7 mois et réalisé un important travail de sensibilisation concernant les risques qu'il peut y avoir avec un cuiseur solaire. Grâce à ce travail nous avons obtenu des résultats encourageants, nous n'avons déclaré qu'un seul accident sans gravité. Soit un chiffre de 0.6% d'accident sur la durée du projet. Ce résultat est relativement faible alors que les femmes ont cuisiné presque tous les jours avec leur cuiseur solaire.
Cependant il s'agissait d'un projet pilote avec un accompagnement presque quotidien des utilisatrices. La cuisson solaire avec des cuiseurs ayant un point focal très précis doit être développée avec précaution et réalisée dans le cadre de projets encadrés par des spécialistes et des personnes connaissant correctement le fonctionnement des cuiseurs et leurs risques.



Entreprise spécialisée dans le développement de la cuisson solaire au Sahel :
• Sensibilisation, communication et formation
• Accompagnement des ONG et des entreprises dans leurs projets de développement durable et solidaire
• Etudes de faisabilité, consulting



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BENJAMIN KEGELS
KERA ENERGY

44 rue Emile Raspail
94110 Arcueil
Tel : 06 42 61 09 77


N°SIRET : 539-319-129 00062

     

*Les chiffres clés sont tirés des études et des projections de Kera Energy.
Aucune autre entreprise, association ou personne ne peuvent être tenues de responsable pour ces données.
   
 
     

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