Fernand ZOMA, doctorant au Laboratoire Énergies Renouvelables et Efficacité Énergétique (LabEREE), a soutenu sa thèse de doctorat, le 13 février 2025, à l’Ecole Doctorale Sciences et Technologies de l’Eau, de l’Energie et de l’Environnement de l’Institut 2iE. Portant sur le thème “ Optimisation des filières valorisant la biomasse lignocellulosique à des fins énergétiques en considérant différentes sources au Burkina Faso », cette étude entend contribuer à la valorisation de la bioénergie dans un contexte d’insuffisance de la production en énergie. A l’issue de l’exposé des résultats, des échanges et de la délibération, Fernand ZOMA a été déclaré par le jury digne du grade de docteur en Energie, avec la mention « Très honorable ».
La thèse de Fernand ZOMA aborde et traite de la thématique majeure de l’approvisionnement énergétique au Burkina Faso. En effet, dans l’introduction de son travail, l’impétrant énonce que le Burkina Faso fait face à des défis énergétiques majeurs. Près de 87 % de sa population n’a pas accès aux combustibles modernes pour la cuisson, et le taux d’électrification ne s’élevait qu’à 25,24 % en 2022, principalement soutenu par des centrales thermiques et une dépendance à l’importation de combustibles fossiles. Et face au défi énergétique, les bioénergies apparaissent comme des solutions prometteuses pour un approvisionnement durable en énergie.
Ces ressources innovantes nécessitent la transformation de biomasse que sont les résidus agricoles et les résidus des transformations industrielles. Toutefois, ces résidus demeurent peu valorisés au regard des nombreux défis logistiques. Et, les acteurs locaux rencontrent des difficultés pour concevoir des projets viables répondant à leurs besoins parce que les filières n’étaient pas suffisamment structurées.
Ainsi, l’objectif de cette thèse est d’apporter une contribution à la valorisation biomasse agricole et agro-industrielle (tiges de cotonniers, balle de riz, coques d’anacarde et résidus de mangue, etc.) afin de résorber le déficit en ressources énergétiques surtout dans le secteur industriel et de dynamiser ainsi le développement socio-économique du pays.
« Bien que certains déchets soient abondamment produits, comme on pourrait le penser de prime abord, beaucoup sont utilisés à d’autres fins telles que l’alimentation animale, l’amendement des sols ou encore comme litière pour les volailles. Ce n’est donc pas tout ce qui est produit qui est accessible pour une valorisation énergétique », argue-t-il.
Établir un état des lieux des résidus agricoles et agro-industriels valorisables au Burkina Faso
L’impétrant a présenté les résultats de ses travaux de recherche pendant une quarantaine de minutes devant un jury présidé par Prof. Lat Grand N’Diaye de l’université Assane-Seck de Ziguinchor du Sénégal et composé de Prof. Salifou OUIMINGA de l’université Joseph Ki-Zerbo du Burkina Faso, du Dr (MC) Kouassi Hilaire EDI de l’université Nangui Abrogoua de la Cote d’ivoire, Maitre de recherche Frédéric Bationo de l’Institut de Recherche en Sciences Appliquées et Technologies/CNRST du Burkina Faso et Dr(MC-HDR) Zeid HAJEJ de l’université de Lorraine en France.
Les travaux de thèse ont été dirigées par Dr. (MC) Marie SAWADOGO responsable du Laboratoire Énergies Renouvelables et Efficacité Énergétique (LabEREE) de l’Institut 2iE.
Fernand ZOMA a adopté une approche méthodologique rigoureuse qui s’est articulée d’abord à partir d’une collecte de données par une veille bibliographique et des entretiens de terrain pour évaluer le potentiel de biomasses agricoles et agro-industrielles disponibles pour une valorisation énergétique. Ensuite, il a réalisé une sélection rigoureuse des biomasses sur la base de six critères définis que sont la disponibilité et l’accessibilité de la biomasse, les utilisations concurrentielles, le potentiel de pollution, l’impact économique, le contenu énergétique de la biomasse et la disponibilité des technologies appropriées.
Son travail a permis d’évaluer les quantités de déchets agricoles et agro-industriels disponibles dans le pays pour la transformation et la valorisation. Les données recueillies pourraient fournir aux acteurs des pistes d’orientation dans le choix de la biomasse à valoriser dans le contexte burkinabè.
Et les résultats de l’étude ont montré que pour ce qui concerne le potentiel de la biomasse agricole, seules les tiges de cotonniers sont disponibles pour une valorisation énergétique à hauteur de plus de 1 million de tonnes par an en moyenne dont 92,2% de tiges de cotonniers. Ce potentiel permettrait de satisfaire 1,82 fois le besoin énergétique moyen du pays évalué entre 2018 et 2022 à environ 5 265,3 GWh.
Et pour ce qui est de la biomasse agro-industrielle, il s’agit des résidus de mangues, de la balle de riz et des coques d’anacardes à hauteur de 86 000 tonnes en moyenne par an. En ce qui concerne les critères prioritaires pour le choix des biomasses adaptées, les investigations ont montré, qu’aux yeux des experts, il s’agit de la disponibilité, de l’accessibilité de biomasse, de l’utilisation concurrentielle et de l’impact économique.
« Permettre aux décideurs d’avoir des leviers pour pouvoir prendre des décisions stratégiques pour l’exploitation optimale de ces résidus »
Cette thèse s’inscrit également dans une perspective de proposer un cadre d’aide à la décision intégrant les dimensions économiques, environnementales et sociales afin de guider les acteurs dans l’évaluation des schémas logistiques et le choix d’options de valorisation plus viables.
Pour ce faire, Fernand ZOMA a, à partir d’un cas d’étude appliqué à la région des Hauts-Bassins, développé un modèle d’optimisation multi-objectifs pour optimiser les chaînes d’approvisionnement des filières biomasses. Les résultats ont révélé que dans les filières nécessitant un prétraitement de la biomasse, ce dernier constitue un facteur clé, pouvant représenter jusqu’à 60 % du coût total d’exploitation. Ainsi, la viabilité de ces filières est fortement liée à la maîtrise des coûts de prétraitement, en particulier ceux associés à la consommation énergétique des technologies utilisées. De plus, le coût de la biomasse elle-même, qui peut atteindre 55 % des dépenses totales dans certaines filières, et les frais de conversion, souvent élevés en raison des technologies employées, jouent un rôle déterminant dans la rentabilité globale.
Par conséquent, en proposant des schémas optimaux pour la valorisation énergétique de ces différents résidus, cette étude va permettre aux décideurs d’avoir des leviers pour pouvoir prendre des décisions stratégiques pour l’exploitation optimales de ces filières énergétiques.
Implémenter les résultats au niveau industriel
Le jury, à l’unanimité, a apprécié la pertinence et la rigueur méthodologique des travaux de recherche de Fernand ZOMA. Pour le président du jury, Prof. Lat Grand N’Diaye, il s’agit dun travail innovant qui va aider les décideurs mais aussi les acteurs de ces différents filières anacardes, mangues, coton, à pouvoir optimiser et à aller vers une chaine de valeur beaucoup plus rentable qui allie à la fois économie, social et environnement. « Des suggestions ont été faites pour permettre à cet outil qu’il va mettre en œuvre d’être utilisé par n’importe qui à la fois au Burkina, Sénégal et partout ailleurs. », a-t-il adressé. Les échanges ont permis de formuler des recommandations.
Le nouveau docteur en sciences et technologies de l’eau et de l’environnement, Fernand ZOMA, porte de grandes ambitions à savoir développer une expertise approfondie sur les thématiques de sa recherche. D’ores et déjà, il envisage mettre ses compétences au service de l’enseignement et/ou la recherche, afin de partager ses connaissances avec la nouvelle génération. En outre, il rêve, dans le futur, d’implémenter les résultats de son travail au sein des industries afin de les aider à mieux valoriser les résidus agricoles et agro-industriels.
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