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Les enseignements de l’étude Gest CO2

Un projet de recherche sur la maîtrise du CO2 propose des recommandations techniques sur son mesurage en bâtiment et des règles de décision pour le paramétrage des boîtiers de régulation.

© P. Le Douarin

L’étude Gest CO2 (1), qui s’est déroulée en 2017 et 2018, a testé dans cinq élevages bretons de poulets lourds plusieurs corrections du programme de ventilation minimale en se basant sur le critère CO2. Les paramètres d’ambiance et zootechniques ont été enregistrés sur des lots conduits en conditions froides (hiver 2017-2018) plus à risques. Comme ces cinq élevages étaient diversement équipés (aérothermes à gaz, plancher chauffant, échangeurs de chaleur) et plus ou moins bien isolés, les modalités ont changé d’un site à l’autre, notamment : le niveau du minimum de ventilation, le niveau du début de déclenchement de la correction (variant de 2500 à 3000 ppm), la plage de variation du CO2 prise en compte (500 à 1 500 ppm au-dessus du seuil), le décalage de sécurité froide sur la température intérieure (bloquant la correction de la ventilation).

Des poulaillers structurellement inadaptés

Ces tests ont confirmé les simulations préalables faites avec l’outil informatique Medibate. En synthèse, les bâtiments avec du chauffage à combustion directe (aérothermes ou radiants gaz à l’intérieur), dotés d’une isolation peu performante et sans échangeurs de chaleur, conduisent à des niveaux de concentration dépassant 4 000 ppm durant le démarrage. Ces niveaux décroissent progressivement pour passer sous la barre de 3 000 ppm vers 20 jours. Selon Christian Nicolas, conseiller avicole à la chambre d’agriculture de Bretagne, c’est la situation de la plupart des élevages de poulets standard. À l’opposé, les bâtiments bien isolés et équipés de chauffage à combustion indirecte (à l’extérieur du bâtiment) permettent de maintenir le CO2 à des niveaux inférieurs à 3 000 ppm, voire 2 500 ppm. Une ventilation minimale de base faible (inférieure à 1 m3/h/kg) est envisageable dans ces bâtiments, mais il faut toujours veiller à limiter l’hygrométrie.

En général, durant la première semaine d’élevage, l’augmentation du débit minimum de ventilation ne conduit pas à une augmentation excessive de la consommation de gaz. C’est assez logique : puisque la masse animale est faible, le débit total de ventilation n’est pas important. Dans un bâtiment à combustion directe, il serait donc possible de forcer le renouvellement d’air pour évacuer le gaz carbonique qui à ce moment est principalement issu du chauffage. Les mesures en élevage commercial ne le confirment pourtant pas, car beaucoup d’éleveurs hésitent à augmenter le débit minimum par crainte de surconsommer du gaz.

Un risque CO2 accentué entre 8 et 21 jours

Les périodes où les teneurs en CO2 sont les plus élevées se situent généralement les deuxième et troisième semaines. L’augmentation du débit minimum liée à l’accroissement de la masse animale amplifie le besoin de réchauffage de l’air neuf, donc la consommation de gaz. Il faut aussi être vigilant lorsque le renouvellement d’air nécessaire au maintien du gaz carbonique sous les 3 000 ppm ne suffit pas à évacuer l’excès de vapeur d’eau. L’humidité va se stocker dans la litière qui se dégradera rapidement. Dans ces situations, l’usage d’échangeurs de chaleur ayant suffisamment de débit permettrait d’évacuer plus d’eau tout en limitant le besoin de chauffage.

Au cours des trois dernières semaines du lot, les teneurs en CO2 sont généralement inférieures à 2000 ppm, compte tenu des forts niveaux de renouvellement d’air liés à la production de chaleur animale. Conséquence de l’évolution génétique des poulets à croissance rapide, cette production de chaleur s’est fortement accrue. La température de consigne peut donc être abaissée au-delà de la quatrième semaine. Cela permet d’augmenter le débit de ventilation, donc d’abaisser le taux de CO2 et l’hygrométrie. À cette période, une augmentation des concentrations en gaz carbonique (à plus de 4 000 ppm) et de l’hygrométrie (à plus de 80 %) peut être observée avec de faibles températures extérieures (moins de 5 °C). En effet, le renouvellement d’air est réduit par la sécurité froide de la température intérieure. Le redémarrage du chauffage intérieur peut aussi accroître le CO2. Mais pour évacuer le CO2 et l’humidité, l’éleveur n’a pas d’autre choix que de ventiler plus et de chauffer plus.

Adapter le programme à son bâtiment

Les études de cas et les simulations ont permis de dégager deux résultats importants. D’abord que la régulation sur le CO2 doit être couplée avec celle sur l’hygrométrie. Et que le risque de dépasser 3 000 ppm de CO2 est maximum en période climatique froide, pour des poulets ni trop jeunes ni trop âgés (insuffisamment emplumés mais produisant déjà beaucoup de CO2). Si l’on veut malgré tout respecter la limite des 3 000 ppm, l’augmentation de la ventilation se traduira par une augmentation de la consommation d’énergie et probablement par des vitesses d’air préjudiciables à la santé des poulets. Produire plus de CO2 atmosphérique en consommant du CO2 fossile dans l’intention de réduire la concentration intérieure du gaz carbonique paraît paradoxal. En conséquence, s’il doit y avoir une régulation sur le CO2 elle sera appliquée au cas par cas, en tenant compte de la structure du poulailler (type de chauffage, niveau d’isolation, présence d’échangeurs), de la consommation d’énergie fossile acceptable pour l’éleveur, et des paramètres zootechniques (croissance, mortalité, état des pattes…). Il semble donc plus judicieux de raisonner plage de variation modulable que limite légale.

(1) L’étude a été portée par l’Itavi avec la chambre d’agriculture de Bretagne, l’Inra, l’Anses-Ploufragan, Avipole formation et deux concepteurs de régulations (Sodalec et Tuffigo Rapidex).

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