Réussir lait 17 décembre 2018 à 08h00 | Par Annick Conté

Moins d'électricité du réseau consommée avec le Tank à lait 2020

Le projet collaboratif monté dans le Grand Ouest vise une réduction de 80 % de la consommation d’électricité issue du réseau.

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Le tank à lait représente à lui seul 35 à 45 % de la consommation d’électricité d’un élevage laitier, et la production d’eau chaude 25 à 40 %.
Le tank à lait représente à lui seul 35 à 45 % de la consommation d’électricité d’un élevage laitier, et la production d’eau chaude 25 à 40 %. - © A. Conté

Un ambitieux projet collaboratif, Tank à lait 2020, a vu le jour autour de Serap industries. Son objectif : réduire de 80 % la consommation annuelle d’électricité du bloc traite issue du réseau, et effacer totalement les consommations en heures de pointe. Il vise aussi à supprimer l’utilisation de fluides frigorigènes fluorés à fort pouvoir de réchauffement global (PRG supérieur à 150) qui seront d’ici 2020 interdits par la règlementation. Le tout en continuant à refroidir en moins de trois heures le lait à 4°C. Le projet a aussi pour ambition de concevoir un tank à lait autonome en énergie pour les pays en voie de développement.

Un consortium de six partenaires(1) y travaille depuis 2017. Le projet, d’un montant de 2,9 millions d’euros dont 2,1 millions pour la R&D, est programmé sur quatre ans. Il a été labellisé par le pôle de compétitivité Valorial et bénéficie d’un soutien financier de l’Ademe (796 000 €) et des régions Bretagne (66 500 €) et Pays de la Loire (66 500 €).

2,9 millions d’euros pour inventer le tank à lait de demain

La première étape s’est terminée en juin dernier. « Nous avons choisi les technologies qui seront intégrées au prototype, et créé un modèle numérique de la consommation du tank, a expliqué Logan Lecoq, du Pôle Cristal(2), lors d’une conférence au Space. Ce modèle permet d’analyser l’impact de différents paramètres (type de compresseur, prérefroidisseur, condenseur à l’extérieur ou à l’intérieur, température de l’air et de l’eau…) sur la consommation, et de prétester les solutions technologiques envisagées. »

Le modèle a été validé avec un écart inférieur à 5 % sur six sites expérimentaux. Ces sites sont le reflet de la diversité des exploitations, avec des quantités de lait à refroidir et des fréquences d’arrivée au tank très différentes : tank de 2 000 à 15 000 litres, avec ou sans prérefroidisseur et récupérateur de chaleur, salles de traites épi/TPA/roto ou robot. « D’un site à l’autre, les consommations électriques varient énormément : de 7,2 à 16,3 kWh/1 000 l de lait avec une médiane à 11 kWh pour le tank. Et de 3 à 12,3 kWh/100 l d’eau avec une médiane à 6,4 kWh pour le ballon d’eau chaude ", souligne Eric Poulet, de l’Institut de l’élevage.

Des économies importantes possibles dès aujourd’hui

Au vu des enregistrements effectués, quel tank consomme le moins ? « C’est un tank dont le condenseur est à l’extérieur, équipé d’un pré-refroidisseur et d’un compresseur Scroll. » Le surplus de consommation est estimé à 20 % en positionnant le condenseur à l’intérieur avec une mauvaise circulation de l’air (à cause de la température dans le local de 10 à 20°C supérieure en hiver) ; de plus, il existe un risque de mise en sécurité des compresseurs en été si la température de l’air est trop élevée. D’après les mesures effectuées sur le site de Derval, la présence d’un récupérateur de chaleur permet de diminuer la facture annuelle d’électricité du ballon d’eau chaude de 70 %. Et la mise en route du prérefroidisseur permet un gain au niveau de la consommation du tank de 43 %, sans qu’il y ait de surconsommation du ballon d’eau chaude. Enfin, en traite robotisée, le démarrage fréquent des compresseurs en détente directe s’est traduit par un risque d’usure plus important. Mais les débits de lait relativement faibles ont permis un bien meilleur échange si le débit d’eau est multiplié par deux.

La deuxième étape du projet est en cours : il s’agit de tester en laboratoire des prototypes associant des fluides frigorigènes à faible PRG et de nouvelles technologies. La troisième étape, à partir de juillet 2019 juqu'en juin 2020, sera de fabriquer des préséries et de faire des essais en fermes. L’objectif étant ensuite de passer à la phase d’industrialisation pour une commercialisation en juin 2021.

1) Serap, Pôle Cristal, Institut de l’élevage, GIE élevage de Bretagne, Lactalis, Terrena.

(2) Centre d'essais et d'innovation en réfrigération et génie climatique, basé à Dinan (22).

Un tank à eau glacée

Un prototype de tank avec un bac à glace couplé à un tracker solaire est parallèlement étudié par la société OKwind, Serap et le Pôle Cristal. L’objectif est de maximiser l’autoconsommation. Les heures de traite ne correspondant pas forcément avec la production d’énergie solaire, l‘idée est d'utiliser celle-ci pour produire de la glace qui refroidira le lait.

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