Ammoniac en élevage de volailles : des capteurs aux performances inégales
L’Itavi a évalué la qualité de mesure de la concentration en ammoniac (NH3) sur quatre capteurs commerciaux destinés aux élevages de volailles.
L’Itavi a évalué la qualité de mesure de la concentration en ammoniac (NH3) sur quatre capteurs commerciaux destinés aux élevages de volailles.
Produit de la dégradation des fientes, l’ammoniac (NH3) est un gaz irritant pour l’homme comme pour les animaux et un contributeur significatif au réchauffement climatique.
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Des concentrations maximales sont donc à respecter dans les poulaillers pour des questions de bien-être animal (20ppm) mais aussi pour prévenir une baisse de performances dans le cas de concentrations supérieures à 50 ppm. Dans ce contexte, l’utilisation de capteurs d’ammoniac pour évacuer ce gaz par la ventilation pourrait paraître intéressante. Dans les faits, ils sont peu utilisés car réputés peu fiables et par conséquent générateurs de surconsommation de chauffage. L’Itavi a donc souhaité vérifier la fiabilité de mesure de quatre capteurs électrochimiques actuellement commercialisés pour un usage en poulailler.
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Deux capteurs trop imprécis
Les concentrations en ammoniac mesurées en continu par les capteurs sélectionnés ont été comparées à celles d’un spectroscope laser infrarouge, utilisé comme mesure de référence.
La précision des capteurs a été calculée par l’écart entre la valeur de la référence et celle du capteur à évaluer, sur toute la durée d’élevage.
Il ressort de l’étude que deux des quatre capteurs testés ont présenté des écarts moyens à la référence supérieurs à 3 ppm (soit 15 % par rapport à l’objectif de 20 ppm au maximum). Or, la précision souhaitée sur ces capteurs ammoniac est de l’ordre du ppm.
Le capteur C2 est le plus performant pour un usage en bâtiment avicole, avec un écart inférieur à 1 ppm entre la mesure du capteur et celle de la référence. Le capteur C1 présente également des résultats globalement satisfaisants.
Précisions obtenues pour les quatre capteurs d’ammoniac testés en poulailler commercial de poulet de chair(1) | ||||
| Identifiant capteur | C1 | C2 | C3 | C4 |
| Précision moyenne ± écart-type (ppm) | 2,3 ± 2,1 | 0,7 ± 0,7 | 5,2 ± 4,0 | 7,6 ± 5,4 |
| Préconisation en élevage | + | ++ | - | -- |
| (1) Test sur toute la durée du lot, en été et en hiver. Source : Itavi | ||||
Travailler sur des technologies plus performantes
En conditions réelles d’élevage, les tests de capteurs électrochimiques donnent généralement de moins bons niveaux de précision que ceux effectués par les fournisseurs de capteurs sur un banc d’essai, puisqu’ils ne considèrent pas l’empoussièrement, l’humidité et les autres gaz interférant la mesure. C’est ce que confirme cet essai, trois capteurs (C1, C3 et C4) ont eu une moins bonne précision que les spécifications des fournisseurs.
Ces travaux montrent la nécessité de continuer à améliorer les technologies de mesure pour faire du capteur d’ammoniac un nouvel outil fiable et durable du pilotage de la ventilation en complément du dioxyde de carbone, de la température et de l’humidité relative.
Précisions obtenues pour les 4 capteurs d’ammoniac testés en poulailler commercial de poulet de chair, sur toute la durée du lot, en été et en hiver.
| Identifiant capteur | C1 | C2 | C3 | C4 |
| Précision moyenne ± écart-type (ppm) | 2.3 ± 2.1 | 0.7 ± 0.7 | 5.2 ± 4.0 | 7.6 ± 5.4 |
| Préconisation en élevage | + | ++ | - | -- |
Source : Itavi
La technologie électrochimique majoritairement utilisée
La mesure de l’ammoniac repose majoritairement sur la technologie électrochimique, car son coût est attractif, son temps de réponse rapide (inférieur à une minute), sa résolution bonne (détection de 1 ppm de variation). De plus, elle est peu énergivore.
L’électrochimie repose sur l’oxydation du gaz à mesurer. Une différence de potentielle est appliquée entre une électrode de référence non exposée au gaz et une électrode de mesure, où se déroule l’oxydation des molécules gazeuses. Le courant créé est proportionnel à la concentration gazeuse au voisinage de l’électrode exposée.
Le point faible de cette technologie, ce sont des interférences avec d’autres gaz ou molécules qui peuvent engendrer des imprécisions de mesure. L’eau est notamment un interférent majeur de la mesure de l’ammoniac. Ainsi, la durée de vie de cette technologie est limitée à quelques mois d’utilisation quotidienne en poulailler.
Testés à Ploufragan
Les quatre capteurs et la référence ont été placés tous ensemble à 80 cm du sol au centre d’un poulailler semi-expérimental à Ploufragan. Les essais ont été conduits pendant toute la durée d’élevage de poulets standard (densité de 39 kg/m²), en été et en hiver pour avoir des conditions différenciées de ventilation et de concentration en NH3. Toutefois, conformément à la réglementation, les concentrations n’ont pas dépassé 20 ppm.
