Un bilan énergétique en agriculture met en regard, à la façon des comptabilités monétaires, les énergies qui sont dépensées pour un processus de production agricole donné, et celles qui en sont produites. En entrée, seules les énergies non renouvelables consommées pour la production agricole sont considérées, et en sortie l'énergie alimentaire produite. Cette méthode permet d'envisager les marges de progrès en matière d'économie d'énergie ou d'efficacité énergétique selon les différentes productions.

Apparus au cours des années 1940 dans l'analyse d'écosystèmes, les bilans énergétiques se sont développés en France à l'échelle de l'exploitation agricole depuis la fin des années 1990. Les résultats obtenus pour différentes productions agricoles sont présentés ici.

Définitions Un bilan énergétique appliqué à l’agriculture met en relation d’une part, les énergies alimentaires produites et d’autre part l’ensemble des énergies non renouvelables qu’il a été nécessaire de mettre en œuvre pour obtenir ces produits agricoles. Ces énergies entrant dans le processus de production comprennent les énergies directes (gasoil des tracteurs, électricité) et les énergies indirectes (encore appelées énergies grises). Celles-ci correspondent aux énergies dépensées pour élaborer et transporter les intrants utilisés (engrais, semences, pesticides, aliments du bétail) et en les amortissant, celles de fabrication du matériel et des bâtiments d’exploitation. Elles prennent en compte l’extraction des matières premières de l’intrant jusqu’à sa mise à disposition à la porte de la ferme.. Cette approche est similaire aux analyses du cycle de vie., pour le seul critère énergie.

Les énergies considérées sont présentées dans le schéma. Les énergies renouvelables entrantes, y compris le travail humain, ne sont pas comptabilisées. vignette|Bilan énergétique de la ferme : les énergies prises en compte

Les principaux indicateurs énergétiques Les énergies non renouvelables, , consommées par hectare : ; Le bilan énergétique, , par différence entre l'énergie brute produite, , et le total des énergies non renouvelables consommées (directes et indirectes), : ; L'efficacité énergétique, , définie par le rapport ; On l’approche aussi par le rapport « / quantité de produit », qui permet de montrer de quelle production il s'agit (contrairement à )

Les unités utilisées On utilise les multiples du joule, unité internationale d'énergie, tels que le mégajoule, "", et le gigajoule, "". Autre unité d'énergie, plus évocatrice, l'« équivalent litre de fioul », notée "", avec la conversion : = C'est le pouvoir calorifique inférieur d'un litre de fioul domestique..

Enjeux L’agriculture, parce qu’elle se fonde sur la production végétale, et donc sur la photosynthèse, est une des rares activités humaines qui peut produire plus d’énergie qu’elle n’en a consommé (de non renouvelable). En effet, l’énergie solaire est captée « gratuitement » par les plantes pour constituer leur propre matière à partir du gaz carbonique de l’air. L’efficacité énergétique de l’agriculture et son évolution au cours du temps constitue un indicateur de durabilité : préserve-t-on ou non les ressources énergétiques limitées tout en alimentant les humains ? L’activité agricole conduit-elle à réduire la teneur en gaz carbonique de l’atmosphère. ?

En d’autres termes, sur le plan sémantique propre au questionnement du second principe de la thermodynamique, la néguentropie liée à la vie (végétale ou animale) compense-t-elle l’entropie liée à l’activité. agricole elle-même?

Par ailleurs, lorsque le bilan énergétique est réalisé à l’échelle de la ferme (ou exploitation agricole), il devient un outil d’analyse de son fonctionnement concret. Fondé sur la réalité physique, il est complémentaire de la comptabilité monétaire. L’agriculteur va pouvoir s’il le souhaite trouver les moyens prioritaires pour améliorer l'efficacité énergétique de sa ferme..

Dans un autre domaine, pour évaluer la production d’agrocarburants., il est nécessaire de quantifier l’énergie non renouvelable dépensée au cours de la phase agricole..

Histoire Les bilans énergétiques en agriculture ont leur origine dans l’analyse éco-énergétique. En 1942, l’écologue Raymond Lindeman réduit ainsi tous les éléments biologiques et physiques d’un écosystème à des formes et des échanges énergétiques. L’énergie solaire arrivant sur un écosystème est transformée au long des chaînes alimentaires, une partie est dissipée sous forme de chaleur et de respiration principalement, une partie est transformée en énergie végétale, puis animale.. L’efficience d’un tel processus peut être mesurée.

Lorsque seules les énergies non renouvelables sont comptabilisées en entrée du système, on parle de bilan ou analyse énergétique.

Au cours des années 1970, de telles analyses se sont multipliées dans le domaine de l’agriculture. Paru lors du premier choc pétrolier, l’article de David Pimentel et al eut un certain retentissement : il montrait, pour la culture du maïs aux États-Unis, que l’accroissement de la productivité avait été obtenu en ayant recours à des quantités croissantes d’énergie fossile. Le rapport des kilocalories produites aux kilocalories non renouvelables consommées (qu’on appelle aujourd’hui efficacité énergétique) s’était dégradé de 3,71 à 2,16 entre 1945 et 1971.. Ces résultats ont néanmoins été critiqués, du fait des approximations dans les calculs.

Toutefois, des auteurs français tels que Bel et al (1978)., Mercier (1978). constatèrent également une baisse des efficacités énergétiques en agriculture depuis les années 1950.

Au cours des années 1980, Bonny (1986). montra que la réduction de certains gaspillages (liée au prix élevé du pétrole) et l’emploi accru d’information conduisirent l’agriculture à être à nouveau plus efficace en énergie.

Applications en France Dans les années 1990, des agriculteurs du CEIPAL (ONG lyonnaiseAujourd'hui dissoute.) cherchent à établir des références énergétiques actualisées pour les intrants agricoles. Leur questionnement porte sur la durabilité de certaines pratiques en élevage, comme l’utilisation du maïs dans une ration complète mélangée (nécessitant souvent du tourteau de soja importé) par rapport à une ration basée sur l’herbe de prairie, ou encore sur l’utilisation d’engrais azoté par rapport au fumier et aux Légumineuses qui font la fixation biologique du diazote. Un exemple révélateur est le nourrissage des veaux avec du lait en poudre par comparaison avec le lait des vaches de la ferme..

Le CEIPAL s’associe à d’autres acteurs du développement, de la formation et de la recherche agricole (Institut de l'élevage, Enesad, Cedapas, Ceta Thiérache, Solagro.), pour fonder le groupe PLANETESigle de l'expression « Pour L’ANalyse ÉnergéTique de l’Exploitation agricole », il sert pour désigner à la fois le nom du groupe de travail, l'outil de type tableur créé par ce dernier pour réaliser ces bilans d'énergie, ainsi que les bilans produits eux-mêmes., dont l’objectif est d’établir et d’utiliser une méthode actualisée de bilan énergétique à l’échelle de la ferme. Avec l’appui de la fédération des Herd-books luxembourgeois, déjà avancés dans le domaine des aliments du bétail., un tableur informatique est établi, puis testé..

En 1999, l’ADEME finance le groupe pour qu’il établisse des données au niveau d'exploitations agricoles ayant des productions différentes en France. Un module de calcul des émissions de gaz à effet de serre est adjoint. En 2002, c’est 140 fermes qui sont ainsi analysées pour l’ADEME..

Le tableur PLANETE est mis à disposition gratuitement auprès de toute personne ou organisme intéressés, et Solagro recueille les résultats obtenus. Des membres du groupe font des communications dans des colloquesBernadette Risoud, 2000 - Energy efficiency of various French farming systems : questions to sustainability. Communication au colloque international "Sustainable energy : new challenges for agriculture and implications for land use", Wageningen University, The Netherlands, mai 18-20, 2000. Publié en interne « Working Paper 9/2000 Dijon » par l'UMR INRA-ENESAD en Économie et Sociologie Rurales.Jean-Luc Bochu, 2002. PLANETE : méthode pour l’analyse énergétique des exploitations agricoles et l’évaluation des émissions de gaz à effet de serre. Publié dans le livret des résumés du colloque national Quels diagnostics pour quelles actions agroenvironnementales ?, 10 et 11 octobre 2002, SOLAGRO, ..Jean-Luc Bochu, 2006, Consommation et efficacité énergétique dans les exploitations agricoles : méthodologie PLANETE et comparaisons des différents systèmes de production, colloque AFPF, mars 2006, .. En quelques années, par cette dynamique naturelle, le milieu professionnel agricole s’intéresse aux questions énergétiques liées à la production agricole. Des Chambres d’Agriculture commencent à utiliser cet outil pour leur activité de conseils, des articles paraissent dans la presse agricolePar exemple, dans La France Agricole, , 2006 : « Récoltes des fourrages. Gratter sur la facture énergétique », .. +2002200320042005200620072008nombre de bilans PLANETE nouveaux.178118349519449784910 Le Ministère de l’Agriculture décide alors de donner un aspect officiel à la méthode. Il commandite en 2008 la création de l’outil de diagnostic Dia’terreCe nom a toutefois été déposé en tant que auprès de l'INPI, comme indiqué parfois par le symbole "®"., prévu pour rester tout aussi accessible que le tableur PLANETE. De nombreux instituts techniques participent à son élaboration., tout en se basant sur l’expérience acquise. Finalement, la procédure de diagnostic Dia’terre devient obligatoire pour les agriculteurs qui souhaitent être subventionnés dans le cadre des plans de performance énergétique (PPE) des exploitations agricoles (2009-2013). et payant pour l'agriculteur, mais subventionné également. Les auditeurs quant à eux doivent être agréés par le suivi d’une formation ; en 2016, se seront formées. C’est l’ADEME qui centralise les résultats Dia’terre sur une base de données. +201120122013201420152016nombre de diagnostics Dia’terre nouveaux629841847482224194 Avec la fin des PPE en 2013, l’ADEME observe une baisse significative des diagnostics Dia’terre qui lui sont transmis, même si dans certaines régions, l’outil est encore utilisé dans le cadre du plan pour la compétitivité et l’adaptation des exploitations agricoles (PCAE).. Dans ce contexte, l’ADEME décide un arrêt de la maintenance informatique en . Toutefois, des organismes régionaux continuent d’utiliser Dia’terre notamment par rapport à la problématique de l’effet de serre, ou pour mettre en avant de nouvelles pratiques agricoles telles que le pâturage tournant dynamique..

Depuis 2018, un diagnostic énergétique de l’exploitation agricole gratuit, adapté à la région PACA, est de nouveau proposé, par l'Inter-Réseau Agriculture Énergie Environnement (IRAEE).. Début 2020, 2268 auto-diagnostics ont déjà été réalisés.

Exemples de résultats avec le bilan énergétique PLANETE

Généralités Le critère Efficacité Énergétique (EE), qui met en rapport Énergie Brute produite et Énergie Non Renouvelable consommée, varie de 0,2 à 9,5 à l’échelle des fermes, selon leurs productions, et en particulier selon leur proportion de productions animales et de productions végétales. En effet, l’animal, en tant qu’hétérotrophe, est un transformateur imparfait de l’énergie alimentaire qu’il ingère, alors que les plantes sont autotrophes, grâce à la photosynthèse.

En séparant les énergies dépensées par atelier de production, on a :

EE des productions animales comprise entre 0,2 et 2, avec la plupart des ateliers animaux se situant entre 0,5 et 1. Cependant, le lait de vache peut être produit avec une Efficacité Énergétique supérieure à 1, lorsque la ferme produit l’alimentation des animaux et limite la fertilisation azotée minérale.