SPACE 2015 - Marc Bardinal (ADEME), Etienne Labussière (INRA), Christophe Martineau et Armelle Gac (Institut de l'Elevage)

1. KENAVEAUKENAVEAU
KENAVEAU*
: l’innovation gagnante
* Konsommation d'ENergie pour l'Alimentation du VEAU de boucherie
Marc Bardinal (ADEME)
Etienne Labussière (INRA)
Christophe Martineau (IDELE)
Armelle Gac (IDELE)
Jeudi 17 septembre 2015
KENAVEAU

2. KENAVEAU
Déroulement de la conférence
Introduction Marc Bardinal - ADEME
Partie 1 - Des aliments d’allaitement innovants
Etienne Labussière - INRA
Partie 2 - Des performances d’élevage à la hauteur des enjeux et
un bilan économique positif Christophe Martineau - IDELE
Partie 3 - Un impact environnemental favorable
Armelle Gac – IDELE
Bilan et conclusion Thomas Billé – CELTILAIT
Matthieu Dupire – LACTALIS FEED
Guillaume Jacques – SOFIVO

3. KENAVEAU
Introduction
Marc Bardinal – ADEME
marc.bardinal@ademe.fr

4. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
de multiples enjeux

5. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
Forte dépendance aux énergies fossiles

6. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
Des filières très dépendantes

7. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
Alimentation : un impact non négligeable
Aliments pour animaux

8. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
et également en terme de GES
Aliments pour animaux

9. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
Des objectifs nationaux
LOI RELATIVE A LA TRANSITION ENERGETIQUE
POUR LA CROISSANCE VERTE
- Réduire les émissions de gaz à effet de serre de 40% en 2030 et
les diviser par 4 en 2050 (/1990)
- Réduire la consommation énergétique finale de 20% en 2030
et de 50% en 2050 (/2012)
- Réduire la consommation énergétique primaire des énergies
fossiles de 30% en 2030 (/2012)
- De porter la part des énergies renouvelables à 23% de la
consommation finale en 2020 et 32% en 2030.

10. KENAVEAU
Agriculture et énergie :
Des solutions et des opportunités
POUR PRODUIDRE DES ENERGIES RENOUVELABLES
- Biomasse, méthanisation, solaire thermique
POUR ECONOMISER L’ENERGIE
- Recherche, développement, innovation
- Certificats d’Economie d’Energie
- Aides à l’investissement (PCAE, ADEME,…)
ET NE PAS OUBLIER L’ENERGIE INDIRECTE
- Azote et notamment l’alimentation,…

11. KENAVEAU
Partie 1
Des aliments d’allaitement innovants
Etienne Labussière – INRA
etienne.labussiere@rennes.inra.fr

12. KENAVEAU
La réhydratation des aliments
d’allaitement coûte cher
• Pour produire un veau de boucherie, il faut:
• 9 kg de gaz pour chauffer l’eau servant à la réhydratation des
aliments d’allaitement
• Température de réhydratation de 78°C en début de mélange
• Le coût pour l’éleveur : 8 € à 10 € par veau
• 1er poste de dépenses, après l’amortissement du bâtiment
• Système DAL: réhydratation à 50°C, dans un petit volume,
avec une forte vitesse de brassage
• En Bretagne: les panneaux solaires thermiques permettent
de produire de l’eau à 45°C

13. KENAVEAU
Peut-on réhydrater les aliments
actuels à « basse température »?
• Utilisation de paramètres permettant de caractériser la
réhydratation des poudres laitières:
• Mouillabilité
• Dispersibilité
• Solubilité
• Comparaison de ces critères à 70°C ou à 45°C pour 45
aliments commerciaux
• Pas suffisamment discriminants pour décrire le visuel :
70°C 45°C
Pierre Schuck, UMR STLO

14. KENAVEAU
Peut-on réhydrater les aliments
actuels à « basse température »?
• Tests « terrain » avec le mélangeur de la station du Rheu
• 1 moteur à 1440 tr/min
• Utilisation d’aliments commerciaux :
• Présence de surnageant en surface: destruction de l’émulsion des
matières grasses
• Pas d’amélioration en augmentant l’agitation (intensité ou durée)

15. KENAVEAU
Caractéristiques des matières grasses
• Effet du point de fusion :
• Meilleure réhydratation si beaucoup de coprah avec un
aiment contenant 19% de matière grasse
• Meilleure réhydratation avec une faible teneur en matière
grasse, quelle que soit sa composition
CoprahSuif Saindoux

16. KENAVEAU
Comment remplacer les matières
grasses dans les aliments
d’allaitement?
• Composition des aliments d’allaitement
humidité
minéraux
protéines
matières grasses
lactose
produits amylacés
Aliments finition sont
généralement
excédentaires
Rapidement
absorbable
Favorise l’insulino-
résistance

17. KENAVEAU
Caractérisation des valeurs
nutritionnelles des nouveaux aliments
par la méthode du bilan énergétique
Energie Digestible ED
Energie Métabolisable EM
Energie Brute EB
Energie fèces
Energie urine,
gaz issus des fermentations digestives (CH4)
Energie Nette EN
efficacité énergétique = EN/EM × 100
ALIMENT
extrachaleur = production de chaleur
totale – production de chaleur due à
l’entretien

18. KENAVEAU
Calcul de la production de chaleur en
chambre respiratoire
O2, CO2, N2 O2, CO2, CH4, N2
O2 CO2, CH4

19. KENAVEAU
Comment mesurer l’extrachaleur?
repas repas
production de chaleur liée
à l’activité physique
production de chaleur liée
à l’aliment
extrachaleur
production de chaleur au jeûne = entretien

20. KENAVEAU
Schéma expérimental
• 2 stades d’engraissement :
• croissance : PV d’environ 120 kg (100 – 140 kg)
• finition : PV d’environ 210 kg (180 – 240 kg)
• Tester 3 niveaux d’amidon en substitution aux matières
grasses :
• croissance :
• Amidon : de 4 à 12 %
• MG : de 18 à 12 %
• finition :
• Amidon : de 5 à 15 %
• MG : de 20 à 12 %
• Niveaux intermédiaires :
• comparaison température de préparation
• Aliment solide

21. KENAVEAU
L’introduction d’amidon diminue la
teneur en énergie digestible des
aliments d’allaitement
80
85
90
95
100
4 8 13
Teneur en
énergie (% de
l'EB de l'aliment
témoin)
Teneur en amidon (%)
Aliments croissance Aliments finition
Teneur en énergie digestible
Pas d’effet de la température

22. KENAVEAU
L’introduction d’amidon ne modifie
pas la production de CH4 et
l’extrachaleur
• Pas de fermentations supplémentaires dans le colon
• Pas de modifications du métabolisme de la croissance du veau :
Acides aminés
(protéines)
Acides gras
(matière grasse)
Lactose Amidon
Protéines corporelles Lipides corporels
Aliment
Production de chaleur (CO2)
Urine

23. KENAVEAU
Utilisation énergétique des aliments
d’allaitement
0
20
40
60
80
100
18% de
matière
grasse; 4%
d'amidon
18% de
matière
grasse; 8%
d'amidon
18% de
matière
grasse;
13%
d'amidon
19% de
matière
grasse; 4%
d'amidon
16% de
matière
grasse;
10%
d'amidon
12% de
matière
grasse;
14%
d'amidon
Quantité d’énergie (%
de l’EB du témoin)
perdue dans les fèces
perdue dans les urines et
sous forme de CH4
perdue sous forme
d'extrachaleur
énergie nette
Aliments croissance Aliments finition

24. KENAVEAU
Conclusions
• Pour réhydrater à basse température:
• Diminuer la teneur en matière grasse des aliments d’allaitements
• Assurer une bonne émulsion dans le mélangeur
• Le remplacement de la matière grasse par de l’amidon
• Diminue les teneurs en énergie nette des aliments
• Adaptation des quantités ingérées
• La température de l’aliment d’allaitement ne modifie pas
l’utilisation de l’aliment

25. KENAVEAU
Partie 2
Des performances d’élevage à la
hauteur des enjeux et un bilan
économique positif
Christophe Martineau – IDELE
christophe.martineau@idele.fr

26. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Essai 1 : 68 veaux - MEP hiver
Entrée : février 2013
Sortie : juillet 2013
Durée : 161 jours
Essai 2 : 56 veaux - MEP été
Entrée : août 2013
Sortie : février 2014
Durée : 161 jours
Essai 3 : 112 veaux
Entrée : avril 2014
Sortie : septembre 2014
Durée : 161 jours
Objectif : mesurer les impacts zootechniques et sanitaires
des aliments Kenaveau sur des veaux en production
suivant la saison de mise en place
Objectif : améliorer le résultat économique en libérant
les contraintes sur le choix des matières premières des
aliments kenaveau
3 essais successifs réalisés en 2013 et 2014 à la station du Rheu
-> 236 veaux mâles de race Prim’holstein, 46-48 kg à la mise en place

27. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Comparaison de 3 lots de 18 à 28 veaux
 Lot 1 : Témoin - Aliments d’allaitement témoins réhydratés à 70°C
 Lot 2 : Essai 70°C- Aliments d’allaitement Kenaveau réhydratés à 70°C
 Lot 3 : Essai 45°C - Aliments d’allaitement Kenaveau réhydratés à 45°C
Plan d’alimentation iso-énergie pour tous les lots

28. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Modalités de préparation des aliments Kenaveau
Mélangeur inox de 450 litres
Eau à 45°C (témoin : 70°C)
Pas de fond de cuve
Brassage 4 minutes
Hélice 1440 tr/min
Température du lait mesurée en fin de mélange :
41 à 42,5°C (témoin : 48°C)
Absence de dépôt après vidange du mélangeur

29. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Modalités de distribution des aliments Kenaveau
Distribution individuelle au seau
Température du lait mesurée
au nez du veau : 38,5 à 40,5°C (témoin : 44 à 46°C)
Absence de dépôt après buvée

30. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Un bilan sanitaire globalement positif
Synthèse des 3 essais
Lot Témoin Essai
Température de réhydratation 70°C 45°C
Effectifs 69 veaux 70 veaux
MORTALITE 1,4% 0%
Aucun effet sur les pathologies digestives et respiratoires en cours
d’engraissement, quelle que soit la saison de mise en place…

31. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Un bilan sanitaire globalement positif
Note A Note B Note C Note D
1er essai 2ème essai 3ème essai
Lot Témoin Essai Témoin Essai Témoin Essai
Température de réhydratation 70°C 45°C 70°C 45°C 70°C 45°C
Note de propreté* A A B C A C
… des veaux globalement jugés plus sales en fin d’engraissement. Un
apport accru d’aliments solides doit permettre d’améliorer ce critère
* Note définie suivant la grille interprofessionnelle veau en vigueur

32. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Des niveaux de croissance maintenus
Synthèse des 3 essais
Lot Témoin Essai
Température de réhydratation 70°C 45°C
Poids veau nourrisson (kg) 47,2 47,4
Poids de carcasse (kg) 131,9 132,4
GMQ (g/j) 1234 1249
Et des caractéristiques de carcasses semblables au niveau de la couleur
de la viande, de la conformation et de l’état d’engraissement.

33. KENAVEAU
Des performances d’élevages
à la hauteur des enjeux
Des consommations supérieures de 11 à 13% pour assurer
l’équilibre énergétique des rations…
Synthèse des 3 essais
Lot Témoin Essai
Température de réhydratation 70°C 45°C
Aliment d’allaitement (kg/veau) 301,4 333,9
Aliment solide (kg/veau) 81 81
Indice de transformation de l’énergie* (MJ d’EN/kg
de croît)
28,7 28,5
… SANS augmentation du coût alimentaire !
* Indice traduisant l’efficacité de la transformation de l’Energie Nette (EN) exprimé en Méga Joules (MJ) par Kg de croît

34. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Dimensionnement de l’installation solaire du Rheu
Bases de calcul
Besoins en eau chaude 1054 m3
/an
Température eau chaude 50°C
Besoins thermiques totaux 47 762 kWh/an
Choix techniques
Surface des capteurs 54,6 m2
Volume de stockage 3000 litres
Résultats
simulation
Apport solaire annuel 28 680 kWh/an
Taux de couverture annuel 58,4%
Productivité des capteurs 512 kWh/m2.an
Subvention ADEME Bretagne
(Fonds chaleur)
32 680 € 58%
Autofinancement 23 782 € 42%
Financement
Investissement 54 462 €
Installation pour 300 places de veaux permettant de couvrir au maximum 90% des besoins énergétiques au mois d’août
Descriptif technique

35. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Résultats des relevés énergétiques
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
mai-13 juin-13 juil.-13 août-13 sept.-13 oct.-13 nov.-13 déc.-13 janv.-14 févr.-14 mars-14 avr.-14
Evolution journalière de la température de l'eau chaude sanitaire
mesurée en sortie de ballon solaireTemp °C

36. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Résultats des relevés énergétiques
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
5,000
Volumed'eau(m3)
Consommationénergétique(KWh)
1ère année 2ème année
Energie solaire utile (kWh) Energie d'appoint utile (kWh) Volume d'eau consommé (m³)
1ère année 2ème année Moyenne
Volume d’eau chaude à 78°C 534 m3 526 m3 530 m3
Consommation énergétique 38 726 kWh 37 233 kWh 37 980 kWh
Energie solaire 18 547 kWh 17 647 kWh 18 097 kWh
Energie d’appoint 20 180 kWh 19 586 kWh 19 883 kWh
Taux de couverture solaire 47,9 % 47,4 % 47,6 %
Consommations énergétiques (énergie solaire + énergie d’appoint)

37. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Besoins énergétiques selon le scénario
Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4
Aliment Témoin Témoin Kenaveau Kenaveau
Energie Fossile Solaire Solaire Fossile
Température de dilution (°C) 70 70 45 45
Taux de couverture solaire estimé (%) - 50,2% 72,2% -
Besoins énergétiques réels (kWh/veau) 113,3 56,4 33,0 102,6
Consommation de gaz* (Kg/veau) 8,9 4,4 2,6 8,0
* 1 kg de gaz équivaut à 12,8 kWh

38. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Coût de l’énergie selon le scénario
Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4
Aliment Témoin Témoin Kenaveau Kenaveau
Energie Fossile Solaire Solaire Fossile
Température de dilution (°C) 70 70 45 45
Coût de l’énergie par veau 7,97 € 3,96 € 2,32 € 7,20 €
Gains (%) - 50% 71 % 10 %
* Coût du gaz : 0,90 €/kg (hors location de cuve)

39. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Retours sur investissement
Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4
Aliment Témoin Témoin Kenaveau Kenaveau
Energie Fossile Solaire Solaire Fossile
Température de dilution (°C) 70 70 45 45
Hypothèse investissement centrale solaire 50 000 € 50 000 €
Economie d’énergie par an
(coût du gaz à 0,90 €/kg)
2 379 € 3 390 €
Temps de retours sur investissement
- Avant subvention 21 ans 14,7 ans
- Après subvention ADEME (60%)
(coût du gaz : 0,90 €/kg)
8,4 ans 5,9 ans
Si coût du gaz : 0,75 €/kg 10 ans 7,1 ans
Si coût du gaz : 1,00 €/kg 7,5 ans 5,3 ans

40. KENAVEAU
Un bilan économique positif
grâce à l’énergie solaire
Conclusions
- Très bon comportement sanitaire des veaux en cours d’engraissement
- Niveaux de croissance et caractéristiques carcasses maintenus / alimentation classique
- Consommations 11 à 13% plus élevées sans augmentation du coût alimentaire,
efficacité énergétique des aliments Kenaveau semblable aux aliments conventionnels
- Propreté des veaux en fin d’engraissement reste à améliorer
- Coût énergétique réduit de 71% pour l’éleveur grâce à l’énergie solaire soit un gain
annuel estimé à 3 390 €/an pour un élevage de 300 places

41. KENAVEAU
Partie 3
Un impact environnemental favorable
Armelle Gac – IDELE
Armelle.gac@idele.fr

42. KENAVEAU
Une évaluation par Analyse de Cycle de Vie
Quantification des impacts environnementaux sur le cycle de
production, ramenés au kg produit

43. KENAVEAU
Un impact environnemental favorable
La méthodologie mise en œuvre dans Kenaveau :
 Une évaluation du bilan environnemental à 3 étapes
1/ Au niveau des matières premières alimentaires
Définition de formulations simplifiées, liste de matières premières
Description de l’origine et des process
2/ Jusqu’à la porte de l’usine d’aliments
Bilans environnementaux pour chaque MP et pour chaque formule d’aliment
Consommations énergétiques Schuck et al., 2015 (Drying Technology)
3/ Jusqu’à la porte de l’élevage
Intégration des autres résultats de l’étude (performances zootechniques, rejets,
consommations d’énergie en élevage)

44. KENAVEAU
Un impact environnemental favorable
Aliment Kenaveau : - 9%
Energie solaire : < -1%
Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3 Scénario 4
Aliment Témoin Témoin Kenaveau Kenaveau
Energie Fossile Solaire Solaire Fossile
Température de dilution (°C) 70 70 45 45
 4 scenarii analysés
 Gains environnementaux par rapport au témoin

45. KENAVEAU
Un impact environnemental favorable
En conclusion,
La contribution des intrants alimentaires est prépondérante
82 % à 92 % de l’impact total du veau
Les formules expérimentales diminuent très favorablement
les bilans
Moins de produits d’origine animale généralement plus impactants
que les matières premières d’origine végétale
L’énergie solaire pour le chauffage de l’eau, a un effet relativement
limité, une fois intégrée dans le cycle de vie complet du veau de boucherie

46. KENAVEAUKENAVEAU
Merci de votre attention