Conclusion

Impacts possibles sur l’environnement:

Certes, pour assurer un rendement important des pommes de terre, nous serons tentés de succomber à la pratique commune de la monoculture. Il s’agit de la pratique agricole où la production se base sur la culture de plantes génétiquement semblables, parfois même identiques, sur un grand espace, année après année. L’utilisation de pesticide chimiques et d'OGM (Organismes Génétiquement Modifiés) y sont communs. Celle-ci est largement répandue dans l'agriculture industrielle moderne. Il est dit que ce type d’agriculture multiplie considérablement le rendement parce qu’elle élimine la pression fournie par les autres espèces et permet à l'espèce de croître dans un milieu homogène. Cependant, le problème de cette culture se situe dans son principe fondamental. En effet, planter uniquement et intensivement des pommes de terres sur un grand espace ne ferait que réduire considérablement la biodiversité de l’espace, affectant l’équilibre biologique et menant possiblement à des disparitions d'espèces animales et végétales et à l'infertilité des sols. La contamination des sols et des ressources en eau par les produits chimiques est aussi source d'inquiétude pour une telle culture. Ce principe ne s’inscrit donc pas dans une logique renouvelable et durable car il peut gravement nuire à l’environnement au long terme.

Culture intensive de pomme de terre - Wikipedia

Par ailleurs, considérons l'étude de la pathogénie des monocultures. Dans les monocultures, les pathogènes se propagent plus facilement et les épidémies ont tendance à être plus graves que dans des cultures traditionnelles. En effet, il s'agit d'une conséquence inévitable lorsque les plantes cultivées sont plus génétiquement uniforme et bondées le plus possible sur un grand espace. L’explication est simple: les agents pathogènes rencontrent moins de résistance au moment de la diffusion dans les monocultures que dans des espaces où les espèces sont variées car elles sont munies identiquement contre un pathogène quelconque et, ainsi, ne peuvent lutter contre la sélection naturelle. Des dispersions de maladies, des invasions d'insectes et des anomalies climatiques ont causé de nombreuses pertes de récoltes dans le passé et pourraient remettent en cause la stabilité d'une telle culture, notamment dans le cas de nos pommes de terre.

Virus Y de la pomme de terre - Virus affectant un nombre important de pommes de terre

De plus, pour réaliser cette culture et pour ensuite pouvoir suivre les étapes de notre cycle, il faut utiliser un montant considérable de ressources. D’une part, la question sur la consommation d’eau pose problème. Certes, l’eau peut être recyclée à différentes phases du TPE (cf schéma bilan) pour éviter toutes pertes. Cependant, ce recyclage, difficile à l’échelle macroscopique, nécessiterait un rapport énergétique supplémentaire (aménagements, véhicules, machines) et constituerait quand même une utilisation d’une ressource qui devient de plus en plus précieuse et qui doit en priorité être utilisée pour les besoins directs des espèces vivantes. D’autre part, la culture des pommes de terres entraînerait une augmentation de l’activité industrielle, nécessitant impérativement des matériaux fabriqués (métaux, verres etc) pour sa réalisation. Ceci crée une source supplémentaire de pollution dans le cycle supposément durable. Il faudrait aussi garder en tête que le matériel de distillation et de fermentation doit être régulièrement entretenu afin de les conserver dans leur état optimal et assurer le fonctionnement de la réaction chimique. Or, ceci nécessite l’utilisation de produits chimiques potentiellement nocifs pour l’environnement. L’utilisation d’O₂ lors de la calorimétrie requiert aussi une préparation antécédente importante et potentiellement polluante.

Les flèches en rouge symbolisent les pertes énergétiques et celles en vert symbolisent les gains énergétiques

Rentabilité énergétique:

Ainsi, d’un point de vue environnemental, la pomme de terre ne paraît pas être une source d’énergie viable et à première vue, elle ne l’est pas non plus, d’un point de vue énergétique. En effet, si l’on observe les résultats de notre première phase nous pouvons voir qu’une tonne de pommes de terre de la variété Creme Gold ne pourrait que produire 10kJ d'énergie de manière directe. Cela ne peut tout simplement pas être rentable à grande ou à petite échelle car l'énergie nécessaire pour insérer les électrodes dans les pommes de terre serait trop importante comparée au rendement énergétique final. De plus si l’on voulait faire bouillir les tubercules afin de décupler l'énergie produite on nécessiterait plus d'énergie pour un rendement qui resterait toujours très faible, 100kJ. Ainsi cette phase du cycle devrait être complètement éliminée afin qu’il y ait des chances que la pomme de terre soit rentable d’un point de vue énergétique.

Ensuite, la seconde phase du cycle, c’est-à-dire la production d’alcool, soulève elle aussi certains problèmes. En effet, la fermentation et la distillation sont des étapes qui consomment énormément d'énergie. La fermentation nécessite une cuisson des tubercules afin d’en faire une solution majoritairement liquide et la distillation a besoin d’assez d'énergie pour garder la solution de pomme de terre à plus de 78 ⁰C pendant ce qui peut être plusieurs heures, surtout si le distillat nécessite une seconde distillation afin d’avoir une plus forte concentration en éthanol. Cependant, la même énergie thermique peut être utilisée pour les deux expériences si des aménagements appropriés sont construits. Une autre contrainte que peut porter la distillation est sa consommation élevée d’eau, utilisée pour refroidir et liquéfier la vapeur, mais celle-ci peut être évitée si l’eau est réutilisée en boucle avec une courte période de refroidissement avant de repasser dans le réfrigérant.

L’éthanol reste cependant rentable d’un point de vue énergétique. En effet, le Département d'Énergie des États-Unis a confirmé que l’éthanol a un rendement énergétique positif, ce qui veut dire que la quantité d’énergie produite est supérieure à toute celle utilisée (que ce soit dans la récolte ou la distillation). Ainsi, la production d’éthanol présente des contraintes mais celles-ci peuvent être surmontées et, au final, l’éthanol peut produire 25% plus d'énergie que ce qui est nécessaire a sa production.

Distillation à grande échelle

Fermentation à grande échelle

La dernière phase de production énergétique, bien qu’elle produise peu d'énergie, reste tout à fait rentable. En effet, la combustion du rejet séché nécessite peu ou pas d'énergie et la combustion du rejet obtenu à la suite de la distillation d’une tonne de pommes de terre peut fournir 58MJ d'énergie. On peut donc en déduire que d’un point de vue énergétique le cycle pourrait être rentable si on omettait la première phase.

En conclusion, on peut alors voir que, d’abord, d’un point de vue purement renouvelable, il serait difficile d’envisager la pomme de terre comme source d’énergie qui permettrait à une société dépendante à la technologie moderne comme la nôtre de continuer à se développer tout en respectant la qualité du monde qui nous entoure. Ceci s’entend par la difficulté d’entretenir de grands espaces réservés à l’agriculture intensive de la pomme de terre afin de fournir de l’énergie à la population pour des raisons notamment hygiéniques et non-renouvelables. De plus, d’un point de vue énergétique, la pomme de terre pourrait créer de l’énergie en produisant de l’éthanol notamment, pouvant servir plusieurs fonctions énergétiques, et en brûlant les rejets séchés de la distillation. Par ailleurs, le rendement de la production énergétique à partir du potentiel électrique direct est trop faible et ne serait pas rentable à une grande échelle. Ainsi, la production d’éthanol et la combustion des rejets séchés semblent être les seules étapes qui pourraient être intéressantes en terme de production énergétique à une échelle industrielle. Donc, on peut en conclure, qu’en réalité, la pomme de terre pourrait aider à produire de l’énergie sous divers formes mais ne pourrait pas être une source d’énergie renouvelable en elle-même.

Pousse de pomme de terre