Cette étude évalue la productivité des meules d’Acacia auriculiformis et Acacia mangium à Ibi-Village, en analysant les rendements et les pertes liées à la carbonisation. Les résultats montrent que le rendement est faible, similaire à celui des meules classiques, suggérant la nécessité d’améliorer les techniques de carbonisation.
Université de Kinshasa
Faculté des sciences agronomiques et environnement
Département de gestion des ressources naturelles
Option : Eaux et Forêts
Mémoire présenté et défendu en vue de l’obtention de grade d’Ingénieur Agronome
Evaluation de la production en charbon de bois des meules d’Acacia mangium (Wild) et Acacia auriculiformis (A. Cunn. ex Benth.) à Ibi-Village sur le plateau des Batékés
Basusu Masimo Clarin
Dirigé par: Professeur Semeki Ngabinzeke Jean
Année académique 2021-2022
ÉPIGRAPHE
Fais de l’Éternel tes délices, et il te donnera ce que ton cœur désire. Recommande ton sort à l’Éternel, mets en Lui ta confiance, et Il agira.
Psaumes 37 : 4-5
RÉSUMÉ
La présente étude se concentre sur l’évaluation de la productivité des meules d’Acacia auriculiformis et Acacia mangium à Ibi-Village sur le plateau des Batékés. Plus spécifiquement, il s’agit (i) d’évaluer la productivité de la carbonisation dans différentes meules ; (ii) d’estimer la productivité des meules d’Acacia mangium avec celles d’Acacia auriculiformis et enfin, (iii) de déterminer les pertes liées à la carbonisation. Pour ce faire, 30 meules ont été sélectionnées et analysées du 07 septembre au 15 octobre 2022. Le taux d’humidité et le cubage ont été prélevés avant de passer à la pesée des sacs produits, des incuits, des fines et braisettes pour évaluer la productivité et les pertes avec les logiciels Excel et SPSS.
Les principaux résultats obtenus indiquent que le rendement massique et les pertes dues à la carbonisation représentent respectivement 19,27% et 11,69% de la masse anhydre de la meule. Le rendement d’Acacia mangium est de 21,54% soit supérieur à celui d’Acacia auriculiformis évalué à 16,99%. Ce qui suggère qu’Acacia mangium apparaît plus efficace pour la carbonisation, avec des pertes relativement faibles. Dans l’espace où la meule a été installée et dans l’aire de défournement, les pertes représentent 69,69% de la masse de charbon de bois produit.
Ces résultats montrent que le rendement de la carbonisation des meules à Ibi-Village est faible, similaire à celui des meules classiques. Ce qui suggère la pertinence d’améliorer les techniques de carbonisation en vue de garantir une utilisation rationnelle de la ressource par l’augmentation de la productivité et la réduction les pertes
Mots clés : carbonisation, charbon de bois, rendement massique, bois énergie, Acacia auriculiformis, Acacia mangium, Ibi-Village.
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES ABRÉVIATIONS ET ACRONYMES iii
LISTE DES TABLEAUX v
LISTE DES FIGURES vi
ÉPIGRAPHE vii
IN MEMORIAM viii
DÉDICACE ix
REMERCIEMENTS x
RÉSUMÉ xii
INTRODUCTION 1
• Problématique 1Hypothèses 2Objectifs 3Intérêt du travail 3
• Problématique 1
• Hypothèses 2
• Objectifs 3
• Intérêt du travail 3
CHAPITRE I. REVUE DE LA LITTERATURE 4
• Concepts de base 4Bois-énergie 4Charbon de bois 4Masse anhydre du bois 4Production de charbon de bois 5Facteurs influant le rendement de la carbonisation 8Techniques de carbonisation en meules 8Carbonisation à Ibi-Village 10État de connaissances 11
• Concepts de base 4Bois-énergie 4Charbon de bois 4Masse anhydre du bois 4
• Bois-énergie 4
• Charbon de bois 4
• Masse anhydre du bois 4
• Production de charbon de bois 5Facteurs influant le rendement de la carbonisation 8Techniques de carbonisation en meules 8Carbonisation à Ibi-Village 10
• Facteurs influant le rendement de la carbonisation 8
• Techniques de carbonisation en meules 8
• Carbonisation à Ibi-Village 10
• État de connaissances 11
CHAPITRE II. MATÉRIEL ET MÉTHODE 13
• Milieu d’étude 13Localisation 13Date de création, structure et objectifs 14Sol 15Végétation 15Climat 15Choix du site 16Matériels 16Matériel végétal 16Matériel expérimental 18Méthodes 19Conduite expérimentale 19Procédé 20Cubage des meules 20Mesure du taux d’humidité 21Évaluation de la masse d’un stère de bois 21Nombre des sacs produits 22Pesée des sacs de charbon 22Évaluation de l’erreur de pesée due à la pluie 22Évaluation des fonds de meules 23Pesée des fines 23Évaluation des incuits 23Pesée des fines au laboratoire 24Traitement et analyse des données 24
• Milieu d’étude 13Localisation 13Date de création, structure et objectifs 14Sol 15Végétation 15Climat 15
• Localisation 13
• Date de création, structure et objectifs 14
• Sol 15
• Végétation 15
• Climat 15
• Choix du site 16
• Matériels 16Matériel végétal 16Matériel expérimental 18
• Matériel végétal 16
• Matériel expérimental 18
• Méthodes 19Conduite expérimentale 19Procédé 20Cubage des meules 20Mesure du taux d’humidité 21Évaluation de la masse d’un stère de bois 21Nombre des sacs produits 22Pesée des sacs de charbon 22Évaluation de l’erreur de pesée due à la pluie 22Évaluation des fonds de meules 23Pesée des fines 23Évaluation des incuits 23Pesée des fines au laboratoire 24Traitement et analyse des données 24
• Conduite expérimentale 19
• Procédé 20Cubage des meules 20Mesure du taux d’humidité 21Évaluation de la masse d’un stère de bois 21Nombre des sacs produits 22Pesée des sacs de charbon 22Évaluation de l’erreur de pesée due à la pluie 22Évaluation des fonds de meules 23Pesée des fines 23Évaluation des incuits 23Pesée des fines au laboratoire 24Traitement et analyse des données 24
• Cubage des meules 20
• Mesure du taux d’humidité 21
• Évaluation de la masse d’un stère de bois 21
• Nombre des sacs produits 22
• Pesée des sacs de charbon 22
• Évaluation de l’erreur de pesée due à la pluie 22
• Évaluation des fonds de meules 23
• Pesée des fines 23
• Évaluation des incuits 23
• Pesée des fines au laboratoire 24
• Traitement et analyse des données 24
CHAPITRE III. RESULTATS ET DISCUSSION 28
• Résultats 28Productivité des meules 28Productivité des meules de deux espèces d’Acacia 28Pertes dues à la carbonisation 31Discussion 35Productivité des meules 35Productivité de deux espèces d’Acacia 36Pertes dues carbonisation 36
• Résultats 28Productivité des meules 28Productivité des meules de deux espèces d’Acacia 28Pertes dues à la carbonisation 31
• Productivité des meules 28
• Productivité des meules de deux espèces d’Acacia 28
• Pertes dues à la carbonisation 31
• Discussion 35Productivité des meules 35Productivité de deux espèces d’Acacia 36Pertes dues carbonisation 36
• Productivité des meules 35
• Productivité de deux espèces d’Acacia 36
• Pertes dues carbonisation 36
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS 39
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 41
ANNEXE 48
LISTE DES ABRÉVIATIONS ET ACRONYMES
ANOVA : Analyse de la variance
ARE-RDC : Autorité de régulation de l’électricité de la République démocratique du Congo
ATIBT : Association technique internationale des bois tropicaux
CASCADE : Crédits carbone pour l’agriculture, sylviculture, conservation et l’action contre la déforestation
CCNUCC : Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques CEC : Capacité d’échange cationique
CERIC : Centre d’essais et de recherches des industries de la cheminée
CIRAD : Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement
FAO : Organisation des Nations Unies pour l’agriculture et l’alimentation GI-Agro : Groupe d’initiatives pour l’agroforesterie en Afrique
ILNAS : Institut luxembourgeois de la normalisation, de l’accréditation, de la sécurité et qualité des produits et services
LSD : Least significant difference
MDP : Mécanisme pour un développement propre NOVACEL : Nouvelle société d’agriculture et d’élevage ONF : Office national des forêts
ONG : Organisation non gouvernementale
PNUD : Programme des Nations Unies pour le développement RDC : République démocratique du Congo
REDD : Réduction des émissions de gaz à effet de serre dues à la déforestation et à la dégradation des forêts
SPSS : Statistical package for the social sciences WRB : World reference base for soil resource
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1. Augmentation de la température et réactions physico-chimiques du bois (Louppe, 2014) 7
Tableau 2. Identification d’Acacia auriculiformis (Gnahoua et Louppe, 2003) 17
Tableau 3. Identification d’Acacia mangium (Gnahoua et Louppe, 2003) 17
Tableau 4. Taux d’humidité des meules rencontrées à Ibi 29
Tableau 5. Corrélation taux d’humidité et rendement 30
Tableau 6. Masse des sacs de charbon de bois à Ibi 30
LISTE DES FIGURES
Figure 1. Carte du puits de carbone d’Ibi-Batéké 13
Figure 2. Diagramme ombrothermique de Kinshasa (www.climatsvoyages.com) 16
Figure 3. Localisation spatiale des meules évaluées 20
Figure 4. Rendement des meules à Ibi 28
Figure 5. Comparaison de rendement entre les deux espèces 29
Figure 6. Distribution du taux des pertes par rapport à la masse de charbon obtenu selon les espèces 31
Figure 7. Répartition des valeurs de perte par rapport à la masse anhydre de la meule32 Figure 8. Distribution des valeurs des pertes par rapport à la masse de charbon de bois
obtenu 33
Figure 9. Taux de perte par rapport à la masse anhydre entre les deux espèces d’Acacia 33
Figure 10. Répartition des valeurs de perte par rapport à la masse anhydre de la meule selon les espèces 34
Annexe 1. Analyse de la variance (ANOVA) 48
Annexe 2. ANOVA à 1 facteur 49
Annexe 3. LSD du taux des pertes par rapport à la masse anhydre de la meule et taux des pertes par rapport à la masse de charbon de bois obtenu 50
Annexe 4. Montage d’une meule 51
Annexe 5. Mesure du taux d’humidité 51
Annexe 6. Défournement d’une meule 51
Annexe 7. Mise en sac de charbon de bois 52
Annexe 8. Pesée d’incuits 52
Annexe 9. Tamisage de fines et braisettes 52
Annexe 10. Une meule de carbonisation à Ibi 53
Annexe 11. Meule en plein « pompage » 53
Annexe 12. Évaluation de l’erreur due à la pluie 53
IN MEMORIAM
Parfois les mots ne suffisent pas pour exprimer le vrai sentiment qui vient de l’âme. Je voulais par ces lignes honorer la mémoire de notre père José BASUSU MAMBASA, qui nous a quittés en 2011.
Ton rêve de faire de nous une famille d’intellectuels resonne encore en moi. Ton amour inconditionnel nous a poussés à atteindre les sommets du savoir et ta détermination était telle que tu pouvais marcher pieds nus pourvu que nous recevions une éducation de qualité. Par ces petites lignes, avec un cœur rempli de gratitude, je te remercie, toi qui as illuminé notre chemin intellectuel par ta présence éternelle.
À toi aussi notre grande sœur Natacha SANGA, qui nous as quittés avant de voir fleurir les premières semences de notre vie. Saches que la mort n’arrête pas l’amour.
DÉDICACE
À la femme extraordinaire, ma mère Marie-Claire MASIMO, qui a endossé le rôle de deux parents depuis que la perte de notre père a assombri notre monde en 2011. Ta présence, ta force indomptable et tes prières ont su transformer chaque défi en opportunité et ont guidé mes pas vers la réussite académique et personnelle. Ce mémoire t’est dédié comme témoignage de ma gratitude éternelle envers toi.
REMERCIEMENTS
Si l’on s’y sent parfois un peu comme seul sur un radeau, un travail de fin d’étude est loin d’être une course en solitaire. La longueur de ces lignes en témoigne. Ce mémoire n’aurait pas eu le même visage sans l’apport du Dieu Tout-puissant et des personnes qui ont apporté leur contribution. C’est pourquoi je remercie premièrement et exceptionnellement le Seigneur Jésus-Christ, l’intelligence suprême, pour le souffle de vie, la force, le courage, l’inspiration et pour tout qui m’a permis d’arriver à la fin de ce travail.
Je tiens à remercier cordialement tout le corps académique et scientifique de la Faculté des Sciences Agronomiques et Environnement de l’Université de Kinshasa qui a contribué à ma formation pendant mes cinq ans d’études universitaires.
Je tiens particulièrement à remercier les Professeurs Jean Semeki Ngabinzeke et Jean Lejoly d’avoir orienté mes idées pour aboutir à ce travail. Je dis surtout merci au Professeur Jean Semeki Ngabinzeke, pour sa rigueur et pour m’avoir accompagné tout au long de ces jours en tant que directeur de mémoire. Je suis reconnaissant des heures que tous deux m’ont accordées malgré leurs importantes responsabilités respectives.
Je pense que je n’oublierai jamais l’apport si important que m’aient fourni Mme Micheline Kani-Kani, M. Fabrice Bamolona et Mme Germaine Makambu pendant mon séjour sur terrain. Un grand merci aussi à tous les charbonniers et ouvriers de terrain du domaine d’Ibi-Village qui m’ont accompagné lors de la collecte de données et m’ont toujours été ouverts afin que je fasse mes travaux sur leurs meules. Ce fut pour moi la découverte du monde de la recherche, à travers des femmes et d’hommes passionnés et prêts à aider. Je les remercie de m’avoir partagé leurs savoirs et leurs qualités humaines.
Je tiens à exprimer ma profonde gratitude au Professeur Michel Gustave Opelele et l’Assistant John Kalume pour leur précieuse contribution à l’analyse des données de cette étude. Leur expertise et leur dévouement ont été essentiels pour interpréter les résultats de manière approfondie et rigoureuse et ont grandement enrichi la qualité de cette étude.
Mes sincères remerciements au Pasteur Baruti Kasongo Leonard et à ses assistants, au Pasteur Amos Awangbi et au couple Pasteur Peter Ndela pour leurs prières et leur assistance immense quand tout semblait sans issue.
Mes remerciements amicaux à mes collègues et amis de la promotion, Laël, Thergyck, Béni, Justin, Donat, Dan, Felly, Joseph, Elie, Caleb, Patrick, Arthur, Synthia, Divin, Aristote, William, Michaël et tous que je n’ai pas pu citer, j’adresse un chaleureux merci pour leur disponibilité, leur bienveillance et leurs conseils avisés. Je garderai un souvenir heureux de nos nombreux échanges scientifiques et moments partagés ensemble.
Merci à mes amis et connaissances de toute part et de tout bord (du Complexe Etoile, de l’UNIKIN, de la Communauté des frères et sœurs du Message du temps de la fin de la FASA, du Montcalm, du Quartier général Solferino, de Binga, etc.) pour toutes formes d’assistance que vous m’aviez apportée.
Puisqu’il n’y a pas que le travail dans la vie, je remercie affectueusement ma formidable famille qui est en même temps la colonne vertébrale de la réussite de mon cursus académique et particulièrement à ceux qui m’ont soutenu sans relâche jusqu’ici, je cite, le couple Charles-Péguy Mambasa et Nadine Lipanda. Merci à Jeremy Basusu, Mère de mères Bernadette Ebanga, Bienvenu Monzango, Tyty Molimbi, Gisele Molimbi, Benedicte Ebanga, Schadrack Mogbokula, Jules Mogbokula, Rahab Basusu, Dan Molimbi, Solange Basusu, Judicaël Basusu, Carmel Basusu, Yasmine Basusu, Ben Onu Basusu et un merci particulier et sincère à Me Dadou Elongo pour tout.
Enfin, je remercie ma mère, Marie-Claire Masimo qui m’a tout donné et m’a appris à donner sans compter pour son soutien utile, en tout. Qu’elle trouve une place de choix pour son obstination.
Clarin BASUSU MASIMO
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ANNEXE
Annexe 1. Analyse de la variance (ANOVA)
ANALYSE DE LA VARIANCE (ANOVA)Somme des carrésddlCarré moyenFSig.RendementIntergroupes154,9061154,9068,972,006Intragroupes483,4172817,265Total638,32429Taux humidité (%Intergroupes31,833131,83345,810,000Intragroupes19,45728,695Total51,29029Taux des pertes totales par rapport à la masse anhydrede la meuleIntergroupes80,376180,3761,256,272Intragroupes1791,5662863,985Total1871,94229Taux des pertes totales par rapport à la masse charbonde bois obtenuIntergroupes3,17113,171,001,971Intragroupes65913,028282354,037Total65916,19929Taux d’incuits par rapport à la masse anhydrede la meuleIntergroupes55,705155,7051,153,292Intragroupes1353,2742848,331Total1408,97929Pourcentage de fines dans la meule par rapport à la masse anhydrede la meuleIntergroupes2,46312,4631,783,192Intragroupes38,677281,381Total41,14029Pourcentage de fines dans l’aire par rapport à la masse anhydrede la meuleIntergroupes,3361,336,023,880Intragroupes407,8382814,566Total408,17429Taux d’incuits par rapport la masse de charbon de boisobtenuIntergroupes955,4591955,459,587,450Intragroupes45584,801281628,029Total46540,26129
Pourcentage de fines dans la meule par rapport à la masse de charbon de boisobtenuIntergroupes46,896146,896,609,442Intragroupes2156,5032877,018Total2203,39829Pourcentage de fines dans l’aire de défournement par rapport à la masse de charbon de boisobtenuIntergroupes358,4711358,471,917,347Intragroupes10951,40728391,122Total11309,87829
Annexe 2. ANOVA à 1 facteur
ANOVA à 1 facteurSomme des carrésddlMoyenne descarrésFSignificationTaux des pertesInter-31,274215,637,732,484par rapport à lagroupesmasse anhydre deIntra-1859,4288721,373la meulegroupesTotal1890,70389Taux des pertesInter-834,9402417,470,605,549par rapport à lagroupesmasse de charbonIntra-60079,38487690,568de bois obtenugroupesTotal60914,32489
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Annexe 3. LSD du taux des pertes par rapport à la masse anhydre de la meule et taux des pertes par rapport à la masse de charbon de bois obtenu
Comparaisons multiplesLSDVariable dépendante(I) Emplacement(J) EmplacementDifférence de moyennes(I-J)Erreur standardSignificationIntervalle de confiance à 95%Borne inférieureBorne supérieureTaux des pertes par rapport à la masse anhydre de la meuleINCUITSMEULE-,541671,19367,651-2,91421,8309AIRE DE DEFOURNEMENT-1,430001,19367,234-3,8025,9425MEULEINCUITS,541671,19367,651-1,83092,9142AIRE DE DEFOURNEMENT-,888331,19367,459-3,26091,4842AIRE DE DEFOURNEMENTINCUITS1,430001,19367,234-,94253,8025MEULE,888331,19367,459-1,48423,2609Taux des pertes par rapport à la masse de charbon de bois obtenuINCUITSMEULE-2,618006,78512,701-16,104210,8682AIRE DE DEFOURNEMENT-7,359336,78512,281-20,84556,1268MEULEINCUITS2,618006,78512,701-10,868216,1042AIRE DE DEFOURNEMENT-4,741336,78512,487-18,22758,7448AIRE DE DEFOURNEMENTINCUITS7,359336,78512,281-6,126820,8455MEULE4,741336,78512,487-8,744818,2275
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Annexe 4. Montage d’une meule
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Annexe 5. Mesure du taux d’humidité
Annexe 6. Défournement d’une meule
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Annexe 7. Mise en sac de charbon de bois Annexe 8. Pesée d’incuits
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Annexe 9. Tamisage de fines et braisettes
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Annexe 10. Une meule de carbonisation à Ibi
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Annexe 12. Meule en plein « pompage » Annexe 11. Évaluation de l’erreur due à la pluie
Le travail est divisé en plusieurs pages (articles). Voici la liste :