LabTogo
raconté par Matthias Werner
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Ce reportage raconte notre recherche sur la biomasse dans le Togo de l'Ouest africain. En octobre 2024, notre équipe scientifique du DBFZ s'est rendue dans ce pays aux multiples facettes.
Nous vous emmenons maintenant dans ce voyage extraordinaire.
Comment l'utilisation de la biomasse peut-elle rendre la cuisine et la production d'électricité au Togo plus durable?
LabTogo est un projet de recherche transfrontalier. Il est dirigé par le DBFZ et l'Université de Lomé, avec le soutien du programme WASCAL Togo.
L'équipe scientifique du Centre allemand de recherche sur la biomasse (DBFZ) poursuit un objectif ambitieux avec son projet LabTogo : découvrir comment la biomasse peut contribuer de manière durable à l'approvisionnement énergétique du Togo.
Non seulement la collaboration scientifique, mais aussi l'échange culturel ont fait du voyage de recherche une expérience unique.
Accompagnez-nous pour un retour passionnant !
Plongez maintenant plus profondément. Vous pouvez soit sauter directement à un chapitre, soit continuer à faire défiler et examiner pas à pas les différentes sections du projet.
La situation initiale
Comment l'utilisation de la biomasse peut-elle rendre la cuisine et la production d'électricité au Togo plus durable?
Les gens vivent au Togo.
de l'énergie provient de la biomasse.
La majeure partie est constituée de bois et de charbon de bois utilisés pour la cuisson. Le bois est abattu dans les forêts du nord du Togo, où il est en partie transformé en charbon de bois avant d’être transporté à travers tout le pays.
Du bois est brûlé chaque année au Togo pour la cuisson. Cela équivaut à une superficie déboisée de 146 000 terrains de football par an - soit 3,7 % de la superficie du Togo.
Les conséquences :
Problèmes respiratoires dus à la suie lors de la cuisson dans les pièces.
Émissions de gaz à effet de serre.
Déforestation des forêts du Nord du Togo.
La mission:
Trouver des alternatives au bois comme source d'énergie !
Une coopération de recherche pour plus de durabilité en Afrique de l'Ouest
Le Ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (BMBF) offre un soutien aux pays d'Afrique de l'Ouest pour lutter contre le changement climatique et parvenir à une utilisation durable des terres.
À cette fin, il a créé le Centre de services scientifiques ouest-africain sur le changement climatique et l'utilisation adaptée des terres (WASCAL) qui est actif dans dix pays d'Afrique de l'Ouest. La collaboration entre les scientifiques et les décideurs politiques est au cœur de cette initiative.
Le siège principal de WASCAL Togo est situé sur le campus de l'Université de Lomé et constitue le centre de cette initiative transfrontalière. C'est là que travaille le Dr AGBOKA Komi, directeur de WASCAL Togo.
Dr. AGBOKA Komi, Directeur de WASCAL Togo sur WASCAL.
Quelles biomasses pourraient remplacer le bois au Togo, vous le découvrirez dans le prochain chapitre.
Biomasses
Quels déchets biologiques et résidus existent au Togo en quelles quantités et comment peuvent-ils être valorisés?
Le Togo dispose d'une variété de ressources en biomasse qui ne sont pas encore suffisamment exploitées. Dans le cadre du projet LabTogo, différentes régions ont été étudiées pour comprendre le potentiel de ces ressources. Des alternatives à l'utilisation du bois et du charbon de bois doivent être trouvées.
Deux approches ont été suivies : d'une part, l'étude de la production de biogaz à partir de résidus biologiques et de déchets pouvant être utilisés pour la cuisson. D'autre part, les chercheurs ont analysé le processus de combustion directe des résidus dans les cuisinières.
Galerie – Résidus biologiques et déchets en Togo:
Coquilles de noix de coco
Balles de riz
Feuilles de teck
Coques de noyaux de palme
Élevages de volailles et biomasses sur une carte
Une attention particulière a été accordée aux fermes de poulets au Togo, car elles fournissent une grande quantité de fumier de poulet facilement disponible. En raison de sa teneur élevée en matière organique, il est excellent comme base pour la production de biogaz.
Toutes les données collectées ont été regroupées dans des cartes détaillées. Celles-ci montrent non seulement les emplacements des fermes de poulets, mais aussi les quantités de biomasse disponibles dans les différentes régions du Togo. Ces informations servent de base pour une planification efficace de la production de biogaz et de la distribution des ressources.
Les cartes de la galerie suivante montrent comment les résidus de récolte et le potentiel de biogaz ont été évalués en détail
Répartition des résidus de récolte riches en glucides Résidus de récolte : lignocellulose de banane, amidon de banane, tiges de haricots, épluchures de manioc, tiges de manioc, coques de graines de coton, tiges de niébé, spathes de maïs, paille de maïs, balles de riz, paille de riz, bagasse de canne à sucre, paille d’igname
Répartition des résidus de récolte riches en protéines
Résidus de récolte : palmes de cocotier, coques de noix de coco, cabosses de cacao, palmes de palmier à huile, café robusta, feuilles de canne à sucre, épluchures d’igname
Répartition des fermes de poulets au Togo et potentiel de biogaz de deux clusters de fermes de poulets
Transfert de connaissances et collaboration
Afin de pouvoir à l'avenir recueillir et évaluer de manière autonome les potentiels de biomasse, une série de formations a été organisée dans le cadre du projet LabTogo. Des chercheurs et des étudiants au Togo ont élaboré en collaboration avec des experts des méthodes d'utilisation des systèmes d'information géographique (SIG) et de télédétection.
Le programme comprenait une introduction aux SIG, une formation pratique à la collecte de données sur le terrain et un travail de projet autonome. Les participants ont appris comment cartographier les résidus agricoles et évaluer les potentiels de biomasse. Ce transfert de connaissances renforce à long terme la recherche locale et contribue au développement de solutions durables pour l'utilisation des ressources biogènes au Togo.
Sebastian Semella (à gauche, DBFZ) en atelier avec Gouvidé Jean Gbaguidi (à droite, candidat au doctorat WASCAL)
Si une biomasse doit être transformée, elle doit souvent être mise sous une forme adaptée. Découvrez-en plus sur la nouvelle unité de compactage à Lomé dans le prochain chapitre.
L’unité de compactage
Sous quelle forme la biomasse peut-elle être le mieux transformée ?
La biomasse est toujours de nature différente en termes de forme, de densité ou de taille. Pour mener des recherches dessus, il est nécessaire d'obtenir de l'homogénéité. Le moyen le plus simple est de sécher la biomasse et de la presser en granulés ou en briquettes. Cela se fait dans le technicum de compactage mis en place dans le cadre du projet.
Comment les granulés de feuilles de teck sont fabriqués, vous le découvrirez en faisant défiler vers le bas.
Les feuilles de teck sont séchées.
Dans un "moulin à marteaux", les feuilles de teck sont finement moulues.
L'humidité des feuilles de teck est mesurée. Ensuite, de l'eau est ajoutée.
Sous pression et chaleur, des pellets de haute qualité sont produits.
Les granulés finis pourraient maintenant être traités davantage. Mais quelle est leur « valeur énergétique » et leur « teneur en cendres » ? Ces questions cruciales pour la rentabilité peuvent être répondues au laboratoire de biogaz. Plus d'informations sur cet aspect le plus complexe et le plus coûteux du projet sont disponibles dans le chapitre suivant « Le laboratoire ».
Faites défiler vers le bas !
Le laboratoire
Comment planifier un laboratoire de haute technologie à 5 000 km de distance et quels types d'analyses peut-on y effectuer?
Le laboratoire de biogaz vu de l'extérieur
Elvire Abra Mawuse Droefenu, technicienne de laboratoire WASCAL
Le laboratoire de biogaz est la partie la plus complexe du projet LabTogo. C'est ici que tout converge : les biomasses et les pellets peuvent être analysés de multiples façons. Parallèlement, un échange de connaissances a lieu entre le DBFZ et les scientifiques togolais.
Le chef de projet, Dr. Nils Engler (DBFZ), sur les défis de la mise en place du laboratoire.
Du point de vue de la construction, le bâtiment du laboratoire est innovant. Il est composé de conteneurs maritimes et a été entièrement construit et aménagé en Allemagne. Ensuite, les différents conteneurs ont été démontés, expédiés au Togo et remontés ici.
Construction du laboratoire en Allemagne
Dans le laboratoire de biogaz, les propriétés de la biomasse peuvent être analysées. Par exemple, il est possible de mesurer la teneur énergétique de la biomasse. Ou bien d'analyser la teneur en cendres et en humidité des résidus et des déchets. Ces données sont une base importante pour la recherche.
Voici à quoi ressemblent les échantillons de biomasse après avoir été traités dans un "four à moufle". En les pesant, il est possible de déterminer la teneur en cendres - un critère important pour la rentabilité.
Un objectif important était de renforcer les compétences au Togo pour pouvoir exploiter de manière autonome un laboratoire de biomasse. Le personnel du laboratoire a été formé sur les équipements lors de plusieurs ateliers au Togo et en Allemagne. Tous les équipements installés au Togo sont également utilisés au DBFZ en Allemagne. En plus du transfert de connaissances, l'échange culturel a été bénéfique pour les deux parties.
Pendant deux semaines, cette équipe internationale a installé les équipements dans le laboratoire de biogaz au Togo.
Et pour tous ceux qui veulent savoir exactement quels appareils se trouvent dans le laboratoire de biogaz, le Dr Nils Engler (DBFZ) propose une brève visite des locaux.
Après avoir jeté un œil au laboratoire de biogaz, nous aimerions vous montrer une cuisinière qui fonctionne sans bois.
Le Foyer Amélioré APÉLI
Quelle alternative économique et simple existe-t-il à la cuisson sur des feux ouverts?
Petit, propre, efficace - le Foyer Amélioré APÉLI est un développement du Dr Dennis Krüger et de son équipe au DBFZ qui rend la cuisine au Togo plus durable.
"Apeli" est emprunté à la langue Ewe, parlée dans le sud du Togo, et signifie à peu près : "cuisinière qui préserve le ménage et l'environnement."
Dr. Dennis Krüger
Gabriella Akoua Amouzou-Atchoe a testé en profondeur le Foyer Amélioré APÉLI dans le cadre de sa thèse de master. Il a été démontré que le réchaud non seulement consomme moins de combustible, mais fonctionne également presque sans fumée.
Gabriella Akoua Amouzou-Atchoe explique les avantages de la cuisinière
Ce qui le rend unique : le Foyer Amélioré APÉLI transforme des pellets de bois et d'autres résidus locaux, comme le bambou ou les coques de palmiste, en un gaz de combustion propre. Une simple boîte de conserve sert de base à la chambre de combustion, rendant sa fabrication particulièrement abordable. Avec un prix de vente prévu d'environ 10 USD, le Foyer Amélioré APÉLI est accessible à de nombreux foyers.
Crédits
Nous espérons que vous avez apprécié ce regard sur le projet de recherche polyvalent LabTogo. Ce projet réunit trois domaines de recherche du Centre allemand de recherche sur la biomasse DBFZ et montre la diversité de notre institution. N'hésitez pas à partager le reportage multimédia et à le diffuser sur vos réseaux sociaux. Vous trouverez des liens de partage dans le menu.
Si vous souhaitez revenir au début, rendez-vous sur Start ou remontez en haut de la page.
Un grand merci à tous ceux qui ont contribué à ce projet:
Équipe scientifique du DBFZ
Dr. Dennis Krüger, Dr. Fabian Sittaro, Dr. Friederike Naegeli de Torres, Josephin Helka, Marcel Bodendorfer, Martin Apelt, Michael Goldstein, Nikolaus Manolikakes, Dr. Özge Mutlu, Peter Fischer, Roman Adam, Sebastian Semella, Dr. Sven Schaller
sous la direction du Dr. Nils Engler
Équipe scientifique de WASCAL
Elvire Droefenu, Gabriella Akoua Amouzou-Atchoe, Kodzovi Kodjo, Tcha-Tom Maglwa
sous la direction du Dr. Komi Agboka
Communication scientifique du DBFZ
Eva Siebenhühner, Matthias Werner