Economic and ecological models of ethanol and bioethanol production units from taro, starchy plants of the variety Colocasia esculenta and yam or oviala of the variety Dioscorea Alata: case of the district of northern Befandriana

BIOTCHNOLOGIE

L‘objectif de ce travail de recherche est d’élaborer un modèle économique et écologique, viable d’unité de production de bioéthanol des petits producteurs d’éthanol à partir des deux plantes amylacées : l’igname ou oviala en malgache, de la famille Dioscorea alata et le taro ou saonjo dia, de la famille des Aracées. La canne à sucre cultivée dans les baiboho est la plus utilisée par ces petits exploitants pour la production d’éthanol et de sucre dans le district de Befandriana nord. A cause des aléas climatiques (sècheresse, faible pluviométrie), le rendement de culture de canne à sucre diminue au fil des années et n’atteint plus le rendement espéré et évidemment la satisfaction de leur besoin annuel. L’idée d’utiliser les plantes amylacées de variétés Colocasia esculenta et Dioscorea Alata à la place de la canne à sucre a été envisagée. Ces deux plantes sont abondantes dans la région Sofia en l’occurrence dans le district de Befandriana Nord. Elles sont utilisées comme aliment de substitution en période de soudure. A cause de leur richesse en amidon, elles répondent aux critères de production de bioéthanol. Ce travail de recherche consiste à transformer les tubercules de l’igname ou de taro en éthanol puis en bioéthanol moyennant respectivement la technologie de l’hydrolyse enzymatique, la distillation et la rectification. Selon la monographie de la Région Sofia, le district de Befandriana a une superficie totale de 9121 km2 soit 912 100 ha dont 63 140 ha (6,9% de la surface totale) de superficie cultivable potentiellement, pouvant être exploitées dans ce sens et 32 168 ha (48% surface cultivable) de superficie effectivement cultivée. La descente au niveau du district a permis de faire une investigation respectivement sur l’utilisation locale de ces tubercules, la détermination du rendement cultural du taro et de l’igname auprès des planteurs en saison sèche, l’évaluation de la perte en sol pendant la récolte par la Méthode Universal soil loss Equation ou USLE Wischmeier moyennant un protocole bien défini. Les travaux de laboratoire ont permis de déterminer respectivement le pourcentage en masse de l’amidon, de l’éthanol après distillation et du bioéthanol après rectification par rapport à une masse de tubercule bien définie. Les résultats de ces investigations ont permis de confirmer que : primo, le rendement cultural moyen en Taro et en Igname est respectivement de 3 et 4 t/ha/an, ce qui est très bas par rapport au rendement au niveau mondial de l’ordre respectif de 5 à 8 t/ha/an. Actuellement, 800 ménages du district correspondant à 1,29% des ménages possèdent en moyenne 0,5 ha de plantation de taro. L’igname est une plante sauvage et pousse sur la pente et récoltée pendant la saison sèche. Cette récolte en pente crée une perte en sol de 0,2 t/ha en moyenne selon notre investigation. La transformation d’1 kg de tubercule de Taro a permis d’obtenir 0,2 kg d’amidon. Par contre, on peut obtenir 0,411 litre d’éthanol par kg d’amidon. Ainsi, la transformation de deux échantillons identiques de 8000 g de tubercules de taro et d’igname en éthanol et en bioéthanol dans les mêmes conditions au laboratoire du Centre National de Recherches Industrielle et Technologique (CNRIT) a permis d’obtenir par distillation un volume d’éthanol respectif de 6228 ml pour le taro contre 6083 ml pour l’igname. Le rendement de transformation de l’éthanol en bioéthanol est de l’ordre de 77,5% pour le degré alcoolique compris entre 82°GL et 92°GL. Le reste a un degré alcoolique variant de 65°GL à 72°GL, soit 22,45%. L’application de modèle économique, écologique et viable d’unité de production d’éthanol et de bioéthanol élaboré au profit des petits producteurs d’éthanol demande un investissement initial de 3406140 MGA et d’un octroi de 2 ha de terrain de culture de Taro ou d’igname pour les 800 ménages producteurs d’éthanol. Son adoption auprès des petits exploitants permettra d’avoir un Taux de Rentabilité Interne (TRI) de 28,6%, d’un Indice de Profitabilité (Ip) de 1,25 et de la Durée de Retour du Capital Investi (DRCI) de 5 mois et 23 jours.

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