Les chercheurs ont développé un modèle qui pourrait stimuler l'investissement dans les projets d'énergie durable à la ferme en permettant aux investisseurs de prédire avec plus de précision si un projet générera des bénéfices. Le modèle améliore les efforts antérieurs en utilisant des techniques de calcul avancées pour traiter l'incertitude.

« La conversion des déchets animaux en électricité peut être rentable pour les agriculteurs tout en produisant des avantages environnementaux, comme la réduction des émissions de gaz à effet de serre, " dit Mahmoud Sharara, auteur principal d'un article sur le travail et professeur adjoint de génie biologique et agricole à l'Université d'État de Caroline du Nord. "Toutefois, les agriculteurs ne peuvent pas toujours financer ces projets, et les projets ne sont pas toujours une entreprise rentable pour une seule ferme.

« Une façon de résoudre ce problème est de développer des systèmes de digestion anaérobie coopératifs qui utilisent les déchets de plusieurs fermes, " dit Sharara. " Deux des grandes questions entourant ce type de projet sont :où construisez-vous le système coopératif ? Et comment pouvez-vous savoir si ce sera rentable ? »

À cette fin, les chercheurs ont développé un modèle informatique qui indique aux utilisateurs comment maximiser le rendement économique des systèmes de digestion anaérobie. Spécifiquement, il indique aux utilisateurs où un système doit être situé, quelle devrait être sa capacité et quelle zone géographique elle devrait desservir.

Le modèle tient compte d'une variété de facteurs connus, telles que les espèces qu'une ferme élève, la taille de chaque ferme et l'emplacement de chaque ferme. Mais ce qui distingue le modèle, c'est la façon dont il tient compte de l'incertitude.

Pour ce travail, les chercheurs ont identifié 13 sources clés d'incertitude qui peuvent affecter la rentabilité d'un système de digesteur anaérobie.

Par exemple, l'une des façons dont ces systèmes gagnent de l'argent est de convertir les déchets animaux en biogaz, utiliser ce gaz pour produire de l'électricité, puis vendre l'électricité. Par conséquent, une variable clé pour prédire la rentabilité d'un système est le prix de vente futur de l'électricité. Et tandis que le prix futur de l'électricité est incertain, vous pouvez vous appuyer sur des données historiques ou des prévisions de marché pour estimer une fourchette de prix.

Il en est de même pour les autres sources d'incertitude. Par exemple, l'efficacité d'un digesteur anaérobie est incertaine, mais vous pouvez prédire que les performances du digesteur se situeront dans une certaine plage.

C'est là qu'intervient le modèle.

Les chercheurs ont conçu le modèle pour exécuter des simulations répétées qui tiennent compte de la variation dans chaque domaine d'incertitude. Par exemple, à quoi ressemble la rentabilité lorsque les prix de l'électricité et l'efficacité du digesteur sont tous deux élevés ? Et s'ils sont tous les deux bas ? Etc. En exécutant toutes ces simulations pour différents emplacements de site, capacités et zones de service, le modèle peut indiquer aux utilisateurs quelle combinaison de facteurs générerait le plus de profit.

L'équipe de recherche a démontré le modèle avec des études de cas de systèmes de digestion anaérobie pour les fermes laitières dans deux régions du Wisconsin.

"Les études de cas ont été un bon test de santé mentale pour nous, et a souligné la viabilité et l'utilité du modèle, " dit Sharara.

"Finalement, nous pensons que cela stimulera les investissements dans ces projets, ce qui sera bon à la fois pour les agriculteurs et pour l'environnement.

Le modèle est disponible dès maintenant, et les chercheurs sont intéressés à l'emballer dans un format qui serait plus facile à utiliser et à distribuer.

« Nous espérons également travailler plus étroitement avec les développeurs de systèmes de digestion anaérobie pour affiner notre évaluation des coûts liés à ces systèmes, " dit Sharara. " Et, finalement, nous aimerions étendre notre travail pour tenir compte des efforts visant à utiliser les solides laissés après la digestion anaérobie, tels que les projets qui convertissent ces solides en engrais commercialisables. »

Le papier, "Méthodologie de planification des systèmes de méthanisation sur les installations de production animale en situation d'incertitude, " a été publié dans la revue Waste Management.