| Titre de série : |
Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement |
| Titre : |
Optimisation des filières valorisant la biomasse lignocellulosique à des fins énergétiques en considérant différentes sources au Burkina Faso |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Fernand ZOMA |
| Année de publication : |
2025 |
| Importance : |
225 p. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Résumé : |
Le Burkina Faso fait face à des défis énergétiques majeurs, avec près de 87 % de sa population n'ayant pas accès aux combustibles modernes pour la cuisson et un taux d'électrification qui ne s’élevait qu’à 26,29 % en 2023. Ainsi, la bioénergie apparaît comme une solution prometteuse pour un approvisionnement durable en énergie. Cette thèse s’inscrit dans une perspective de proposer un cadre d’aide à la décision intégrant les dimensions économiques, environnementales et sociales afin de guider les acteurs dans l’évaluation des schémas logistiques et le choix d’options de valorisation plus viables. La méthodologie suivie repose d’abord sur une collecte de données par une veille bibliographique et des entretiens de terrain pour évaluer le potentiel de biomasses agricoles et agro-industrielles disponibles pour une valorisation énergétique. Ensuite, une sélection rigoureuse des biomasses a été réalisée sur la base de six critères définis que sont la disponibilité et l'accessibilité de la biomasse, les utilisations concurrentielles, le potentiel de pollution, l'impact économique, le contenu énergétique de la biomasse et la disponibilité des technologies appropriées. Les analyses ont révélé que parmi les différentes biomasses agricoles et agro-industrielles étudiées, seules les tiges de cotonnier, la balle de riz, les coques d’anacarde, et les résidus de mangue (noyaux et épluchures) sont les plus prometteuses pour une valorisation énergétique. Le potentiel global de ces résidus est d’environ 1 115 375,24 tonnes, dont 92,2% de tiges de cotonnier. Ce potentiel permettrait de satisfaire 1,82 fois le besoin énergétique moyen du pays évalué entre 2018 et 2022 à environ 5 265,3 GWh. Enfin, un modèle d’optimisation multi-objectifs a été développé pour optimiser les chaînes d’approvisionnement des filières biomasses, avec un cas d’étude appliqué à la région des Hauts-Bassins. Les résultats ont montré que dans les filières nécessitant un prétraitement de la biomasse, ce dernier constitue un facteur clé, pouvant représenter jusqu'à 60 % du coût total d'exploitation. Par conséquent, la viabilité de ces filières dépend largement de la maîtrise des coûts liés au prétraitement, en particulier ceux associés à la consommation énergétique des technologies utilisées. De plus, le coût de la biomasse elle-même, qui peut atteindre 55 % des dépenses totales dans certaines filières, et les frais de conversion, souvent élevés en raison des technologies employées, jouent un rôle déterminant dans la rentabilité globale.
Abstract : Burkina Faso faces significant energy challenges, with approximately 87% of the population lacking access to modern cooking fuels and an electrification rate of only 26.29% in 2023. Consequently, bioenergy is emerging as a promising solution for sustainable energy supply. This thesis proposes a decision support framework that integrates economic, environmental, and social dimensions to guide stakeholders in evaluating logistic models and selecting more viable valorization options. The methodology includes data collection through a literature review and field interviews to assess the potential of agricultural and agro-industrial biomass for energy valorization. A rigorous selection process was conducted based on six criteria: biomass availability and accessibility, competing uses, pollution potential, economic impact, energy content, and availability of appropriate technologies. The analyses showed that among the different agricultural and agro-industrial biomasses studied, cotton stalks, rice husks, cashew shells and mango residues (seeds and peels) are the most promising for energy valorization. The total potential of these residues is approximately 1,115,375.24 tons, with cotton stalks accounting for 92.2%. This potential could cover 1.82 times the average energy demand of the country, estimated at 5,265.3 GWh between 2018 and 2022. Finally, a multi-objective optimization model was developed to streamline biomass supply chains and applied to a case study in the Hauts-Bassins region. The results showed that biomass pretreatment is a critical factor in biomass-based supply chains, representing up to 60% of the total operating costs. Thus, the viability of these chains largely depends on the control of pretreatment costs, especially those related to the energy consumption of pretreatment technologies. In addition, biomass costs, which can represent up to 55% of total expenditures in certain chains, and conversion costs, which are often high due to the technologies used, play a critical role in determining overall profitability. |
Thèse en Sciences et Technologies de l'Eau, de l'Energie et de l’Environnement. Optimisation des filières valorisant la biomasse lignocellulosique à des fins énergétiques en considérant différentes sources au Burkina Faso [texte imprimé] / Fernand ZOMA . - 2025 . - 225 p. Langues : Français ( fre)
| Résumé : |
Le Burkina Faso fait face à des défis énergétiques majeurs, avec près de 87 % de sa population n'ayant pas accès aux combustibles modernes pour la cuisson et un taux d'électrification qui ne s’élevait qu’à 26,29 % en 2023. Ainsi, la bioénergie apparaît comme une solution prometteuse pour un approvisionnement durable en énergie. Cette thèse s’inscrit dans une perspective de proposer un cadre d’aide à la décision intégrant les dimensions économiques, environnementales et sociales afin de guider les acteurs dans l’évaluation des schémas logistiques et le choix d’options de valorisation plus viables. La méthodologie suivie repose d’abord sur une collecte de données par une veille bibliographique et des entretiens de terrain pour évaluer le potentiel de biomasses agricoles et agro-industrielles disponibles pour une valorisation énergétique. Ensuite, une sélection rigoureuse des biomasses a été réalisée sur la base de six critères définis que sont la disponibilité et l'accessibilité de la biomasse, les utilisations concurrentielles, le potentiel de pollution, l'impact économique, le contenu énergétique de la biomasse et la disponibilité des technologies appropriées. Les analyses ont révélé que parmi les différentes biomasses agricoles et agro-industrielles étudiées, seules les tiges de cotonnier, la balle de riz, les coques d’anacarde, et les résidus de mangue (noyaux et épluchures) sont les plus prometteuses pour une valorisation énergétique. Le potentiel global de ces résidus est d’environ 1 115 375,24 tonnes, dont 92,2% de tiges de cotonnier. Ce potentiel permettrait de satisfaire 1,82 fois le besoin énergétique moyen du pays évalué entre 2018 et 2022 à environ 5 265,3 GWh. Enfin, un modèle d’optimisation multi-objectifs a été développé pour optimiser les chaînes d’approvisionnement des filières biomasses, avec un cas d’étude appliqué à la région des Hauts-Bassins. Les résultats ont montré que dans les filières nécessitant un prétraitement de la biomasse, ce dernier constitue un facteur clé, pouvant représenter jusqu'à 60 % du coût total d'exploitation. Par conséquent, la viabilité de ces filières dépend largement de la maîtrise des coûts liés au prétraitement, en particulier ceux associés à la consommation énergétique des technologies utilisées. De plus, le coût de la biomasse elle-même, qui peut atteindre 55 % des dépenses totales dans certaines filières, et les frais de conversion, souvent élevés en raison des technologies employées, jouent un rôle déterminant dans la rentabilité globale.
Abstract : Burkina Faso faces significant energy challenges, with approximately 87% of the population lacking access to modern cooking fuels and an electrification rate of only 26.29% in 2023. Consequently, bioenergy is emerging as a promising solution for sustainable energy supply. This thesis proposes a decision support framework that integrates economic, environmental, and social dimensions to guide stakeholders in evaluating logistic models and selecting more viable valorization options. The methodology includes data collection through a literature review and field interviews to assess the potential of agricultural and agro-industrial biomass for energy valorization. A rigorous selection process was conducted based on six criteria: biomass availability and accessibility, competing uses, pollution potential, economic impact, energy content, and availability of appropriate technologies. The analyses showed that among the different agricultural and agro-industrial biomasses studied, cotton stalks, rice husks, cashew shells and mango residues (seeds and peels) are the most promising for energy valorization. The total potential of these residues is approximately 1,115,375.24 tons, with cotton stalks accounting for 92.2%. This potential could cover 1.82 times the average energy demand of the country, estimated at 5,265.3 GWh between 2018 and 2022. Finally, a multi-objective optimization model was developed to streamline biomass supply chains and applied to a case study in the Hauts-Bassins region. The results showed that biomass pretreatment is a critical factor in biomass-based supply chains, representing up to 60% of the total operating costs. Thus, the viability of these chains largely depends on the control of pretreatment costs, especially those related to the energy consumption of pretreatment technologies. In addition, biomass costs, which can represent up to 55% of total expenditures in certain chains, and conversion costs, which are often high due to the technologies used, play a critical role in determining overall profitability. |
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