Valorisation Des Gisements Du Lignite Dans Les

ECOLE SUPERIEURE DES SCIENCES AGRONOMIQUES DEPARTEMENT DES EAUX ET FORETS FORMATION TROISIEME CYCLE SPECIALISATION FORESTERIE, DEVELOPPEMENT ET ENVIRONNEMENT Promotion : FANAMBY 2011

Mémoire de fin d‟études en vue de l‟obtention du iplôme d‟ tudes pprofondies ( )

VALORISATION DES GISEMENTS DU LIGNITE

DANS LES COMMUNES RURALES D’ANTANIFOTSY ET DE MANDROSOHASINA

(REGION VAKINANKARATRA)

Présenté par: RAKOTONDRATSIMBA Masiaritovo Antoni Soutenu publiquement le 16 Décembre 2013 Devant le jury composé de Président : Pr. RAKOTOZANDRINY Jean de Neupomuscène Rapporteurs : Pr. RANDRIAMBOAVONJY Jean Chrysostome Dr.RAVONINJATOVO Achille Olivier Examinateurs : Pr RAKOTONDRAZAFY Raymond Dr. RABEMANANJARA Zo Hasina

ECOLE SUPERIEURE DES SCIENCES AGRONOMIQUES DEPARTEMENT DES EAUX ET FORETS FORMATION TROISIEME CYCLE Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du Diplôme d’Études Approfondies en Foresterie-Développement-Environnement Promotion : FANAMBY 2011

VALORISATION DES GISEMENTS DU LIGNITE

DANS LES COMMUNES RURALES D’ANTANIFOTSY ET DE MANDROSOHASINA

(REGION VAKINANKARATRA)

Présenté par: RAKOTONDRATSIMBA Masiaritovo Antoni Soutenu publiquement le 16 Décembre 2013 Devant le jury composé de Président : Pr. RAKOTOZANDRINY Jean de Neupomuscène Rapporteurs : Pr. RANDRIAMBOAVONJY Jean Chrysostome Dr. RAVONINJATOVO Achille Olivier Examinateurs : Pr RAKOTONDRAZAFY Raymond Dr. RABEMANANJARA Zo Hasina

REMERCIEMENT

Gloire à Dieu tout puissant qui m‟a offert ceux dont j‟ai besoin pour la réalisation de ce mémoire. Je tiens à exprimer mes vifs remerciements à tous ceux qui m‟ont aidé à l‟élaboration de ce travail, plus particulièrement :  Au Professeur RAKOTOZANDRINY Jean de Neupomuscène, Directeur scientifique de la formation doctorale auprès du Département des Eaux et Forêts de l‟Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques (ESSA) d‟Antananarivo, qui malgré ses multiples fonctions m‟a fait l‟honneur de présider et d‟accepter la soutenance de ce mémoire.  Au Professeur RANDRIAMBOAVONJY Jean Chrysostome, Enseignant-Chercheur au Département des Eaux et Forêts de l‟ESSA d‟Antananarivo, qui m‟a accueilli aimablement et évalué ce travail en qualité de rapporteur interne. Votre aide et conseils me sont très précieux pour mener à bons termes ce mémoire. Veuillez bien trouver ici la marque de ma profonde reconnaissance.  Au Docteur RAVONINJATOVO Achille Olivier, Maître de recherches au CNRIT Antananarivo, mon rapporteur externe de m‟avoir encadré, soutenu pour arriver à terme de ce mémoire. Je tiens à vous exprimer ma profonde reconnaissance et tous mes remerciements.  Au Professeur RAKOTONDRAZAFY Raymond, Enseignant-Chercheur, Faculté des Sciences, Département des Sciences de la Terre Antananarivo d‟avoir accepté d‟examiner ce travail. Veuillez recevoir l‟expression de mes sincères et extrêmes reconnaissances ainsi que ma profonde gratitude.  Au Docteur Zo Hasina RABEMANANJARA, Maître de conférence, enseignant chercheur au sein du Département des Eaux et Forêts de l‟ESSA qui, malgré ses innombrables occupations, m‟avez fait le grand honneur de bien vouloir examiner cet ouvrage en tant que membre du Jury. Qu‟il en soit vivement remercié.  Je tiens également à remercier toute ma famille ; mes sœurs : Ericie, Sylvie, Mamie ; mon frère Everaldi et son neveu Fort-Ni qui m‟ont énormément soutenu moralement, affectivement et financièrement tout au long de mes études. Merci d'avoir toujours été présents pour moi.  Enfin, mes remerciements respectueux s‟adressent à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à l‟accomplissement de ce présent mémoire.

RESUME

Contraints de l‟épuisement des ressources forestières, impactant négativement sur l‟environnement et l‟économie malgache, chercher une source énergétique apte à suppléer le bois vert s‟impose. La présente recherche consiste à étudier la valorisation du lignite de la région du Vakinankaratra en vue de produire des briquettes de meilleure qualité, alternative au bois énergie contribuant ainsi au développement durable de la région et de ses environs. Elle évoque les résultats d‟analyse physico-chimique conduisant à l‟amélioration de la qualité des briquettes de lignite compétitives au bois-énergie. Le test d‟acceptabilité de la briquette permet de connaître l‟appréciation des consommateurs vis-à-vis de sa commodité d‟usage, et puis, l‟étude financière vérifie la rentabilité de l‟exploitation des gisements de lignite de Mandrosohasina et d‟Antanifotsy. Pour chacun des deux sites étudiés (gisement de Mandrosohasina et celui d‟Antanifotsy), cinq échantillons ont été prélevés à environ 2 mètres de profondeur. Ce gisement de lignite de Vakinankaratra est-il valorisable, sous forme de nouvelle source d‟énergie, écologique, alternative au bois énergie et rentable économiquement pour une transformation à petite échelle ? Les principaux résultats ont permis de savoir que le lignite de Mandrosohasina et celui d‟Antanifotsy possèdent les mêmes caractères physico-chimiques, à l‟exception de la densité dont celui de Mandrosohasina semble être plus élevée (1,663). Après purification et transformation en briquette, le lignite fournit 5 204 Kcal/kg. Il a été constaté que l‟utilisation du produit en tant que combustible est appréciée à 53% dans différentes couches sociales. D‟après l‟étude financière, l‟option artisanale correspond à l‟objectif du projet qui est de générer le maximum de revenus possible pour les charbonniers locaux. L‟investissement initial sera remboursé dans un délai de 3ans 4mois 15 jours et permettra de créer de l‟emploi comme vendeur de lignite pour 23 016 charbonniers. Dans le volet environnemental, l‟utilisation du lignite s‟avère un moyen efficace pour sauvegarder 11 161 ha de surface forestière d‟ici 2015. Néanmoins, après l‟épuisement du lignite de Vakinankaratra, les projets à venir devront se focaliser sur la recherche d‟activités alternatives afin d‟éviter que les acteurs de la filière lignite (charbonniers) ne redeviennent des chômeurs.

Mots clés : lignite, énergie domestique, valorisation, Région Vakinankaratra, Madagascar.

ABSTRACT

Due to the forest resources chaos which makes a negative impact on the environment and Malagasy economy, searching for another power resource is imperative to replace green wood. This current research brings the physic-chemical analyses results leading the improvement of lignite briquettes quality that compete with wood energy. The approval tests of lignite briquettes allow to know how the consumers appreciate it towards its convenient use, and then, the financial study checks the profitability of Mandrosohasina and Antanifotsy lignite fields exploitation. In facts, it deals with studying the exploitation of lignite in the region of Vakinankaratra, it aims at producing the best quality of briquette alternative on power-wood, as well as its contribution to a sustainable development of the region and its surroundings. For each two elaborate sites which are Mandrosohasina and Antanifotsy fields belonging to the region of Vakinankaratra, five samples were taken from about 2 meters of depth. Does this Vakinankaratra lignite field deserve being highlighted in the shape of new power ecological resource, alternative into power wood? And is it economically profitable in terms of transformation in a short ladder? The main results allow knowing that both the lignite from Mandrosohasina and the one from Antanifotsy have the same physico-chemical characteristics, except the density: the one from Mandrosohasina seem to have a higher one (1,663). After purification and transformation into briquettes, lignite provides 5 204 Kcal/Kg. It is noticed that the use of product as combustible is appreciated through 53% within different socials level. According to the financial study, the artisanal option relates to the goal of project which provides a maximum possible input for local coalmen. The initial investment will be paid back within 3 years 4 months, 15 days, and will allow to create jobs like lignite- seller for 23016 charcoalmen. In the environmental field, the use of lignite provides efficient means to save 11 161 Ha of forest areas before 2015. Nevertheless, after the lignite of Vakinankaratra chaos, the coming projects should focus on alternative activities research to avoid that the performers of lignite subject (charcoalmen) would not unemployed out of work again.

Keys-words: lignite, home energy, valorization, Region of Vakinankaratra, Madagascar.

FAMINTINANA

Miteraka voka-dratsy eo amin‟ny tontolo iainana sy ny toe-karena malagasy ny fahasimban‟ny ala tafahoatra ka voatery mitady loharanon‟angovo hafa izay heverina fa mahasolo ny ala. Aseho amin‟ity asa fikarohana ity ary fa ny arintany ao amin‟ny faritry Vakinankaratra dia azo trandrahina tsara amin‟ny alalan‟ny fanaovana brikety tsara kalitao ka heverina fa mahasolo ny arina sy hitondra fampadrosoana maharitra amin‟iny faritra iny sy ny manodidina azy. Ny voka-pitiliana ara-pizika sy simika momba an‟io arintany io no nahafahana nanatsara ny kalitaon‟ny brikety azo avy aminy izay afa-mifaninana tokoa amin‟ny arintany sy ny kitay. Ny andrana amin‟ny fampiasana ny brikety tamin‟ireo mpanjifa teny an-toerana no ahafahana mamantatra ny fankasitrahan‟izy ireo ity angovo vaovao ity, ary ny fandalinana ara-bola kosa no manamarina fa mitondra tombom-barotra ny fitrandrahana ny arintany ao Mandrosohasina sy Antanifotsy. Mirefy eo ho eo amin‟ny roa metatra ny halalin‟ny santionan‟ny arintany izay nalaina tao Vakinankaratra ka samy nakana dimy avy na Mandrosohasina na Antanifotsy. Samy nakana santionan‟ny arintany dimy izay mirefy roa metatra eo ho eo ny halaliny ny tao Mandrosohasina sy Antanifotsy, faritr‟i Vakinankaratra. Hatraiza ny tombambidin‟ny arintany ao Vakinankaratra sy ny tombotsoa azo avy aminy ara- toe-karena amin‟ny fanovana azy ho angovo amin‟ny endrika vaovao ara-tekolojia izay heverina ahasolo ny kitay sy ny arina. Ny voka-pitiliana natao no nahafantarana fa mitovitovy ny toetry ny arintany ao Mandrosohasina sy Antanifotsy afa-tsy ny eo amin‟ny havesarana no manatombo ny arinatany ao Mandrosohasina (1,663). Taorian‟ny fanadiovana ny arintany sy fanamboarana azy ho brikety tokoa mantsy dia afaka manome angovo hatramin‟ny 5120Kcal/Kg izy io. Tsapa fa ny 53% tamin‟ireo sokajim-piarahamonina nanaovana ny fanadihadiana no nankasitraka ity angovo fandrehitra ity. Ny fandinihana eo amin‟ny sehatry ny vola no nahafantarana fa ny asa tanana no mifanaraka tsara amin‟ny tetik‟asa hatao satria manome asa 23016 hoan‟ireo mpivarotra arina, izany hoe mihatsara ny fidiram-bolan‟izy ireo. Fanampin‟izany, dia voaonitra ao anatin‟ny telo taona sy efa-bolana ary dimy ambin‟ny folo andro monja ireo vola nampiasaina. Raha ny eo amin‟ny sehatry ny tontolo iainana no asian- teny dia heverina fa ny fampiasana ity arintany ity dia ahafahana miaro ny ala izay mirefy 11161 ha amin‟ny taona 2015.Tsy maintsy homanina dieny mialoha ireo tetikasa hoan‟ireo mpitrandraka ity arintany ity aorian‟ny fahataperan‟izy io mba hialana amin‟ny tsy fananan‟asa indray.

Teny manandanja: arintany, angovo fampiasa ao an-trano, fanomezan-danja, Faritra Vakinankaratra, Madagascar.

TABLE DES MATIE RES

TABLE DES MATIÈRES ...... i LISTE DES ACRONYMES ...... iii LISTE DES TABLEAUX ...... v LISTE DES FIGURES ...... v LISTE DES ANNEXES ...... vi INTRODUCTION ...... 1 I ETAT DES CONNAISSANCES ...... 3 I.1 Situation énergétique à Madagascar ...... 3 I.2 Évolution actuelle du secteur énergétique ...... 3 I.2.1 Combustibles fossiles ...... 3 I.2.1.1 Lignite ...... 3 I.2.1.2 Houille ...... 5 I.2.1.3 Pétrole ...... 6 I.2.2 Combustibles renouvelables ...... 7 I.2.2.1 Charbon de bois ...... 7 I.2.2.2 Filière Biomasse ...... 9 I.2.2.3 Filière Hydroélectricité ...... 9 I.2.2.4 Filière Biocarburant ...... 10 I.2.2.5 Filière Éolienne ...... 11 I.2.2.6 Filière Solaire ...... 12 I.3 Plan National d’Action Environnementale ...... 12 II MATERIELS ET METHODES ...... 14 II.1 Problématique ...... 14 II.2 Hypothèses ...... 15 II.3 Objectifs ...... 16 II.4 Méthodologie ...... 16 II.4.1 Zones d’étude ...... 16 II.4.1.1 Commune Rurale de Mandrosohasina ...... 16 II.4.1.2 Commune Rurale d’Antanifotsy ...... 18 II.4.2 Compréhension de l’environnement de l’étude et collecte de données ...... 20 II.4.3 Étude bibliographique ...... 20 II.4.4 Enquête ...... 20 II.4.5 Descente sur terrain ...... 20

II.4.6 Expérimentations ...... 22 II.4.6.1 Détermination des propriétés physico-chimiques du lignite ...... 22 II.4.6.2 Valorisation du lignite: production de briquettes ...... 26 II.4.7 Tests d’efficacité et d’acceptabilité ...... 30 II.4.7.1 Test d’ébullition d’eau ...... 30 II.4.7.2 Test de Cuisine contrôlée: TECC ...... 32 II.4.7.3 Test d’acceptabilité au niveau des différentes couches sociales ...... 32 II.4.8 Évaluation financière ...... 34 II.4.8.1 Étude du marché ...... 34 II.4.8.2 Étude financière ...... 35 II.4.8.3 Analyses statistiques ...... 37 III RESULTATS ET INTERPRETATIONS ...... 39 III.1 Analyse des caractéristiques physico-chimiques du lignite ...... 39 III.2 Test d’ébullition d’eau et de cuisine contrôlée ...... 42 III.3 Appréciation de la commodité d’usage des briquettes ...... 42 III.4 Evaluation de l’aptitude de briquette à cuire ...... 42 III.5 Test d’acceptabilité par localité ...... 43 III.5.1 Commune Rurale de Sambaina ...... 43 III.5.2 Commune Rurale d’Antanifotsy ...... 43 III.6 Équivalent de la demande en charbon de bois en superficie de forêts détruits ...... 44 III.7 Évaluation de la satisfaction de la demande de briquette de lignite ...... 44 III.8 Analyses financières ...... 45 III.8.1 Option artisanale ...... 45 III.8.2 Option semi-industrielle ...... 47 IV DISCUSSION ...... 50 IV.1 Méthodologie ...... 50 IV.1.1 Échantillonnage ...... 50 IV.1.2 Acceptabilité du produit briquettes par localité ...... 50 IV.2 Discussions des résultats ...... 51 IV.2.1 Analyse physico-chimique et test statistique ...... 51 IV.2.2 Appréciation de la commodité d’usage des briquettes ...... 51 IV.2.3 Choix d’option adéquate de valorisation du lignite ...... 52 CONCLUSION ...... 54 BIBLIOGRAPHIE ...... 55 ANNEXES ...... I

LISTE DES ACRONYMES

Ar. : Ariary BCMM : Bureau de Cadastre Minier Madagascar BP-SRWE : British Petroleum Statistical Review of World Energy, 2009 CA : Chiffre d‟Affaire CAPEN : Certificat d‟Aptitude Pédagogique de l‟Ecole Normale CEG : Collège d‟Enseignement Général CF : Cash-Flow CFA : Cash-Flow Actualisé CFT : Centre de Formation Technique CNRIT : Centre Nationale de Recherches Industrielle et Technologique CR : Commune Rurale CRP : le Centre de Ressources Pédagogiques CSB : Centre de Santé de Base CSP : Catégories socio-professionnelles DRCI : Délai de récupération de capitaux investis DGEF : Direction Générale des Eaux et Forêts DREF : Direction Régionale de l‟Environnement et des Forêts DSM : Direction des Statistiques des Ménages DVRN : Direction de la Valorisation des Ressources Naturelles E.N.S : Ecole Normale Supérieure EIA : Administration de l'Information sur l‟Énergie EPM : Enquête Permanente auprès des Ménages ESPADM : Ecole Supérieure Polytechnique d‟Antananarivo Département Mines ESSA : Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques FAO : Food and Agriculture Organization FTM : Foiben-Taotsaritanin‟i Madagasikara FID : Fonds d‟Intervention pour le Développement GES : Gaz à Effet de Serre HIMO : Haute Intensité de Main d‟œuvre IME : Institut Malgache de l‟Energie INSTAT : Institut National de Statistique INSTN : Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires Io : Investissement initial

iii

JIRAMA : Jiro sy Rano Malagasy MAEP : Ministère de l‟Agriculture, de l‟Elevage et de la Pêche MEDDE : Ministère de l‟Écologie, du Développement durable et de l‟Énergie MEEF : Ministère de l‟Environnement, des Eaux et Forêts MEF : Ministère de l‟Environnement et des Forêts MEM : Ministère de l‟Énergie et des Mines OMNIS : Office des Mines Nationales et des Industries Stratégiques ONE : Office National pour l‟Environnement ONESF : Observation Nationale de l‟Environnement et du Secteur Forestier PCD : Plan Communal du Développement PCi : Pouvoir calorifique inférieur PCs : Pouvoir calorifique supérieur PNUD : Programme des Nations-Unies pour le Développement PU : Prix unitaire RGPH : Recensement Général de la Population et de l'Habitat RNE : Résultat Net de l'Exercice, SEESO : Synergie Énergie Environnement dans le Sud-Ouest de Madagascar SRWE : Statistical Review of World Energy TCC : Test de Cuisine contrôlée TEE : Test d‟ébullition d‟eau TEP : Tonne Equivalent en Pétrole TM : Tonne Métrique TRI : Taux de Rentabilité Interne UNICEF : United Nations International Children‟s Emergency Fund UPDR : Unité de Politique de Développement Rural USD : Dollar des Etats-Unis d‟Amérique

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Variables testé et le test statistique correspondant ...... 38 Tableau 2 : Valeurs moyennes des caractères physico-chimiques du lignite ...... 41 Tableau 3 : Correspondance entre demande en charbon de bois et superficie forestière détruite...... 44 Tableau 4 : Demande régionale et effectif de charbonnier à mobiliser pour l‟année 2015...... 45 Tableau 5 : Coût des immobilisations ...... 45 Tableau 6 : TRI à un taux d'actualisation de 19,5% et de 20%...... 46 Tableau 7 : Détermination de DRCI du projet ...... 47 Tableau 8 : Récapitulatif des immobiliers ...... 47 Tableau 9 : TRI à un taux d'actualisation 23,5% et 24% ...... 48 Tableau 10 : Détermination de DRCI du projet ...... 48 Tableau 11 : Récapitulation des indicateurs de rentabilité du projet ...... 49

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Évolution de produits forestiers à Madagascar 2001-2007 ...... 8 Figure 2 : Fokontany Kelivozona (a) et la Commune Rurale de Mandrosohasina(b) ...... 17 Figure 3 : Carte minière des gisements de lignite Vakinankaratra ...... 21 Figure 4 : Prise d‟échantillon de lignite ...... 22 Figure 5 : Méthodes de détermination de la densité ...... 23 Figure 6 : Méthode d‟élimination des matières volatiles ...... 28 Figure 7 : Lignite épuré et broyé ...... 28 Figure 8 : Préparation des composants de la briquette: liant, malaxage, amorce ...... 29 Figure 9 : Pressage de briquette ...... 30 Figure 10 : Evolution de la masse de briquette après séchage à l‟étuve(a) et à l‟air libre(b) ...... 42

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 : Formule de la croissance démographique ...... I Annexe 2 : Évolution de l‟effectif de la population de la Commune d‟Antanifotsy ...... I Annexe 3 : La production agricole de la commune Mandrosohasina en 2011...... I Annexe 4 : Diminution de la couverture forestière entre 1990 et 2005 ...... I Annexe 5 : Caractères physico-chimiques du charbon de bois ...... II Annexe 6 : Teneur de la composition de briquette (lignite+ Liant + Charge) ...... II Annexe 7 : Demande en charbon de bois des ménages de la région de Vakinankaratra (2011-2015). .. III Annexe 8 : Investissements d‟immobilisation(en Ariary)...... IV Annexe 9 : Production lignite brut ...... IV Annexe 10 : Charges d‟Exploitation (en Ariary) ...... V Annexe 11 : Flux Net Actualisé ...... VI Annexe 12 : Investissements d‟immobilisation(en Ariary)...... VI Annexe 13 : Production lignite brut ...... VII Annexe 14 : Charges d‟exploitation (en Ariary) ...... VII Annexe 15 : Résultat comparatif des deux options de valorisation du lignite ...... VIII Annexe 16 : Répartition des enquêtés à Sambaina ...... VIII Annexe 17 : Répartition des enquêtés à Antanifotsy...... IX Annexe 18 : Résultats du TEE et du TCC ...... IX Annexe 19 : Appréciation de la commodité d‟usage ...... X Annexe 20 : Pourcentage de satisfaction de briquette Commune Rurale de Sambaina ...... XI Annexe 21 : Commentaire des enquêtés face aux produits B1 et B2...... XII Annexe 22 : Évaluation du test d‟acceptabilité de briquette Commune Antanifotsy ...... XIII Annexe 23 : Commentaire des enquêtés face aux produits B1 et B2 C.R. Antanifotsy...... XIV

INTRODUCTION

L‟énergie fossile reste indispensable aux activités humaines. Le pétrole, de par ses multiples usages : éclairage, chauffage, activités économiques, échanges, communications et transports (25% essentiellement du pétrole au niveau mondial), contribue à la croissance et à l‟évolution des sociétés selon BP-SRWE en 2009. Il joue ainsi un rôle essentiel dans le développement économique d‟un pays. La forte croissance des besoins en cette ressource non renouvelable justifie sa pénurie. De nos jours, le monde pétrolier est confronté à des crises sur le marché, une crise de l‟ère sur les réserves restantes et une crise géopolitique qui sont liées à l‟offre, à la demande et à l‟investissement. La raréfaction des gisements d‟hydrocarbures exploitables incite les pays à approfondir les études sur l‟exploitation des sources énergétiques complémentaires ou supplémentaires du pétrole comme le charbon qui occupe 40,6% de la production d‟électricité en 2009. Le lignite fait partie de la famille du charbon dont les réserves mondiales sont estimées à 524,1 milliards de tonnes (SRWE, 2011). La production mondiale de lignite en 2011 atteint 1 069,8 millions de tonnes dont l‟Allemagne se trouve être le premier pays producteur (16,5%) suivi de la Chine (12,7 %) et la Russie (7,3 %) occupe la troisième place. Possédant des richesses minières considérables en matière d‟énergie (combustibles fossiles : pétrole, houille, lignite,…), Madagascar dispose d‟un moyen de rehausser son économie. Les fruits de recherches géologiques ont mis à jour l‟existence de plusieurs gisements de lignites avec 32 millions de tonnes de réserves dont environ 10,6 millions de tonnes se trouvent dans le district d‟Antanifotsy, région de Vakinankaratra (Atombola C., 2006). Etant donné la flambée du prix du pétrole sur le marché qui est difficilement contrôlable et la dégradation de nos ressources primaires (sol, eau et forêt), l‟exploitation de nos gisements de lignite sera un moyen de réduire la consommation en combustibles fossiles (le pétrole) et ligneux grâce à une substitution bien appropriée. L‟utilisation du lignite comme source d‟énergie contribuerait à préserver l‟environnement en évitant les dégâts catastrophiques de la déforestation. En effet, l‟exploitation forestière engendre une diminution considérable (environ 0,9% par an) de la couverture végétale. Cette dernière, en 1990 couvre 10 746 403 ha et il ne reste que 9 294 237 ha en 2005, soit 14% de réduction (MEF/SG, 2009). Les énergies traditionnelles comme le bois et le charbon de bois tiennent toujours un rôle important au service de l‟homme. La ville d‟Antananarivo consomme de charbon de bois et de bois de chauffe respectivement à 287 685 Kg/j et 206 734 Kg/j (INSTAT., 2004). Le constat de la situation nous incite à se pencher sur le thème intitulé «CONTRIBUTION A L‟ETUDE DE LA VALORISATION DU LIGNITE DANS LA REGION DE VAKINANKARATRA».

1 INTRODUCTION Plusieurs recherches ont été effectuées par des consortiums pour résoudre le problème de manque des combustibles énergétique mais l‟exploitation des résultats semble être déficiente. Le recours à une autre source d‟énergie pour suppléer le pétrole et le bois en tant que combustible par le lignite est-il incontournable? Le présent travail met en exergue une étude plus avancée sur la faisabilité technico économique de la valorisation du gisement de lignite de la région Vakinankaratra. Il souligne également la possibilité d‟atténuer la destruction massive des ressources forestières. Ce travail se divise en quatre grandes parties. La première partie se subdivise en trois sections qui font état de la situation énergétique à Madagascar, de l‟évolution actuelle du secteur énergétique et du plan national d‟action environnementale. La seconde partie détaille les matériels utilisés et la démarche méthodologique adoptée. Elle exposera la problématique qui tourne autour de l‟analyse de faisabilité, de rentabilité et de compatibilité de la valorisation du lignite vis-à-vis des besoins de la population locale et des normes environnementales qui sont en vigueur dans la grande île. A cet effet, la méthodologie adoptée dans cette étude s‟articule autour de l‟analyse économique de la rentabilité, de la faisabilité de la valorisation du lignite et de l‟analyse des propriétés physicochimiques pour en estimer les possibilités d‟amélioration de la qualité des briquettes, leur niveau d‟acceptation par les utilisateurs ainsi que d‟en minimiser les impacts écologiques lors de leur utilisation. La dite méthodologie a été mise en œuvre afin de vérifier les trois hypothèses qui ont été retenues, à savoir: (i) la région de Vakinankaratra dispose de gisement de lignite pouvant réduire la consommation du bois vert ; (ii) les produits issus de la transformation de lignite fournissent une énergie alternative au bois énergie, écologique et accepté par toutes les couches sociales et compétitif par rapport aux combustibles usuels, et (iii) l‟exploitation à petite échelle du lignite est faisable techniquement et rentable économiquement. La troisième partie expose les résultats et les interprétations y afférentes. La dernière partie est réservée aux discussions. Elle est axée sur l‟analyse et la discussion des résultats obtenus. Elle discutera aussi sur la méthodologie, de la commodité d‟usage des briquettes et le choix d‟option adéquate de valorisation du lignite.

ETAT DES CONNAISSANCES

I ETAT DES CONNAISSANCES

I.1 Situation énergétique à Madagascar Le risque de pénurie de nos ressources forestières obligerait le secteur énergétique à chercher une autre source d‟énergie afin d‟éviter les conséquences néfastes de la disparition forestière. Avec une croissance soutenue de 2,65% de la population malgache, le problème sur la ressource d‟énergie devient de plus en plus intensifié. Comme tous les pays dépendants de l‟énergie pour développer son économie, Madagascar possède des sources énergétiques qui pourront résoudre en une partie les problèmes du secteur surtout l‟impact du prix du pétrole. Seulement, l‟exploitation de nos réserves semble être compliquée à cause de l‟extraction généralement difficile, l‟inadéquation entre les zones de production et les zones de consommation. Cependant, nos réserves sont exploitables lorsque les coûts de production sont compatibles avec les prix du marché.

I.2 Évolution actuelle du secteur énergétique

Le rythme de consommation d‟énergie, les conditions d‟exploitation des gisements, les progrès technologiques et la découverte de nouveau gisement dictent l‟évolution dans le domaine énergétique. La recherche des filières énergétiques supplétives du pétrole comme le charbon minier, la biomasse, l‟hydroélectricité, le biocarburant, l‟éolienne, le solaire, préoccupe le monde actuellement.

I.2.1 Combustibles fossiles Le combustible solide est un composé solide produisant de la chaleur par la combustion. Les combustibles fossiles solides les plus reconnus par son usage domestique sont le lignite, la houille et le pétrole. Ils proviennent d‟une lente transformation (âge géologique) de la biomasse dans le sous-sol. Ce sont des roches sédimentaires, constituées surtout de carbone combustible.

I.2.1.1 Lignite Le lignite provient des débris végétaux qui ont subi une lente transformation au niveau de sous-sol au cours des temps géologiques. De ce fait, le lignite se définit comme un produit de la fossilisation de substances organiques (riche en carbone), de formation plus ancienne que la tourbe entre 40 à 140 millions d‟année de l‟ère tertiaire. C‟est pourquoi on l‟appelle également « énergie fossile ». Il est généralement plus tendre et plus friable, avec un aspect terne et terreux et caractérisée par une teneur en eau élevée, lui conférant un faible pouvoir

3 ETAT DES CONNAISSANCES calorifique estimé à 4500 Kcal/Kg et constitué d‟un mélange plus ou moins complexe essentiellement du carbone, des matières volatiles et des impuretés (substances minérales). Le gisement de lignite est très répandu dans le monde (Allemagne, Russie, États-Unis, Australie, Grèce, Pologne, Turquie, République tchèque, Chine, Madagascar,…) dont les réserves sont estimées à 524,1 milliards de tonnes en 2006. L‟Allemagne est le premier pays producteur du lignite au niveau mondial (16,5 % de la production mondiale) suivi par la Russie, les Etats-Unis et l‟Australie. En Allemagne, le groupe RWE-RHEINBRAUN, filiale du holding RWE, en extrait environ 100 millions de tonnes par an dans trois mines à ciel ouvert dans la Rhénanie-du-Nord-Westphalie (Laurier D. et al, 2007). Madagascar possède environ 32 millions de tonnes de lignite en réserves. Le fruit des recherches a permis de révéler des indices de lignite aux environs de 10,6 millions de tonnes localisés dans le bassin d‟Antanifotsy qui s‟étend le long du cours de l‟Onive dans la région de Vakinankaratra. La formation du lignite d'Antanifotsy Sambaina se situe à la fin du Tertiaire et au début du Quaternaire. Les coulées de laves de l'Ankaratra ont isolé le bassin de sédimentation (faciès lacustre). Il y eut formation de lignites et de schistes bitumineux, l'ensemble fut ensuite recouvert par d'autres laves (Andriambola, 1995). Le lignite est classé parmi les combustibles médiocres à cause de sa teneur en matières volatiles élevée (jusqu‟à 50%) et aux nombreuses impuretés génératrices de pollution. Le lignite est utilisé pour produire de l‟électricité dans les centrales thermiques, le lignite peut servir également au chauffage d‟espaces habités et dans certains processus industriels, par exemple la métallurgie ou l‟industrie papetière. A Madagascar, l‟exploitation du gisement d‟Antanifotsy pour le chemin de fer se situe entre 1915 et 1949 et que des recherches menées par E. Merle 1909; Perrier de la Bathie 1912, et Tribe 1920 ont permis de signaler l‟existence du lignite d‟Antanifotsy. En 1963, H. Besairie a fait la synthèse des travaux effectués par les chercheurs précités ainsi que l‟œuvre de Lenob A. en 1937. En 1970, le Programme des Nations Unies pour le Développement Energétique dans la République Malagasy prévoyait dans ses plans d'opérations, l'étude des dépôts de lignite d'Antanifotsy et de schiste bitumineux dans ce bassin. L'étude, dont le but était d'évaluer la possibilité de construire une centrale thermique approvisionnant la région en énergie électrique, comprenait essentiellement la description géologique du bassin, les conditions du gisement et la qualité des dépôts de combustibles solides, l'estimation des réserves et les conditions d'exploitabilité des gisements. L'étude comprenait trois phases:

4 ETAT DES CONNAISSANCES - la première phase s’est déroulée entre Février et Juin 1970.

Après une étude documentaire, un levé cartographique a été réalisé. Parallèlement, des travaux de reconnaissance d'affleurement et des galeries de mines étaient menés à bien. Des échantillons étaient prélevés et analysés. Enfin, un certain nombre de sondages profond, propres à compléter les connaissances sur le gisement dans les zones de fort recouvrement étaient implantés. Cette première phase a fait l'objet du rapport 70 TAN 16 de 1970 de JAVEY M., intitulé « Etude des gisements du lignite et de schistes bitumineux du bassin d'Antanifotsy – Sambaina ; Implantation de forages profonds ».

-la deuxième phase s’effectue en Août - Novembre 1971

Les 9 sondages prévus représentant 509 mètres ont été exécutés. Cette campagne a fait l'objet du rapport TAN 26 du Décembre 1971 de M.J LANDRY intitulé. « Etude des gisements de lignites et schistes bitumineux du gisement d'Antanifotsy. Reconnaissance par sondages profonds ».

- et la troisième phase du Décembre 1971 au Janvier 1972

Elle consistait en une synthèse économique qui devait analyser et récapituler tous les éléments disponibles, proposer des solutions d'extraction et de traitement, estimer les coûts prévisibles d'investissement et de fonctionnement, et formuler ces recommandations. Elle a fait l'objet du rapport 72 DEM 001 de Janvier 1972 de M.P LANEYRIE intitulé: « Etude des gisements de lignites et schistes bitumineux du bassin d'Antanifotsy - Rapport de synthèse économique ". Les comparaisons faites à cette époque-là ont montré qu'une centrale approvisionnée en fuel (Diesel) resterait plus avantageuse qu'une centrale alimentée en lignite (P.E.L.A ,1987 cité par Andriambola, 1995).

I.2.1.2 Houille La houille est le charbon le plus ancien, formée durant l‟ère primaire. C‟est du charbon de qualité caractérisé par la teneur en eau réduite par rapport au lignite, sa haute teneur en carbone, sa faible teneur en matières volatiles (10 à 40%) et son pouvoir calorifique atteint à 7 000 kcal/kg. Le fruit de recherches effectuées par l‟OMNIS en 1988 a mis en exergue la potentialité des réserves de charbon de la Sakoa. La Réserve mondiale en charbon de terre est de 632,2 milliards de tonnes dont Madagascar dispose 2 milliards 800 millions de tonnes dans le bassin de la Sakoa. Seulement, Madagascar rencontre des difficultés sur le plan financier pour couvrir le coût d‟exploitation de la houille. De plus, l‟insécurité dans les galeries pose un problème car la technologie est faiblement maitrisée à Madagascar. La production du charbon de terre pourra causer des maladies respiratoires. Le dégagement d'odeur à la combustion, la

5 ETAT DES CONNAISSANCES présence des gaz sulfureux (dioxyde de soufre), l‟émission de Gaz à Effet de Serre (CO2) dans l‟atmosphère et de traces de mercure ou d'autres métaux dans les fumées de combustion contribuent à la pollution de l'environnement. Le charbon de terre est une source non renouvelable et avec une croissance annuelle de 2 % de la consommation d‟énergie, la totalité des réserves prouvées ne durerait qu‟un demi-siècle seulement. Quelles que soient les hypothèses retenues, la courbe déclinante des ressources en énergie fossile et celle ascendante de la consommation se croiseront inévitablement dans quelques générations. Plusieurs consortiums ont mené des recherches sur le charbon de terre surtout dans la partie sud de Madagascar comme le KOPEX-Pologne en 1978, le SAABERG-Interplan-RFA en 1979, le BELGIEA-HINING INGINEERS Compagnie d‟entreprise CFE-COKERILL, chargé d‟étudier le développement de bassin houiller de la Sakoa en 1981. L‟HOLCIM, le plus grand producteur mondial du ciment dont son siège se trouve à Zurich occupe la production de ciment à Madagascar. Il utilise le charbon de la Sakoa grâce à la cimenterie HOLCIM d‟Ibity et celle d‟Amboanio avec une consommation de 35 683 tonnes entre 2000 et 2001. L‟emploi de notre houille dans cette société s‟est arrêté en 2002 à cause du taux de cendre assez élevé.

I.2.1.3 Pétrole Le pétrole provient de la décomposition de végétaux et d'organismes marins (surtout du plancton), accumulés sous la surface de la Terre. La formation des gisements de pétrole est un processus naturel qui a pris plusieurs millions d'années. Considérant ses multiples usages en termes de source d‟énergie, le pétrole tient toujours sa première place. A Madagascar, la consommation des produits pétroliers tient le deuxième rang (11%) après le bois d‟énergie (86%). Au niveau des ménages, en milieu rural, les produits pétroliers sont utilisés en grande partie pour l‟éclairage. Le développement industriel est basé surtout sur le pétrole. Ce dernier fournit 37% de l‟énergie consommée dans le monde. La croissance de la consommation mondiale (1 à 3% par an) équivaut à une augmentation considérable de la demande en produits pétroliers (80 millions de barils par jour en 2006) entrainant le déséquilibre de l‟offre/demande (Statistical Review of World Energy, 2011). Les variations rapides de relations offre/demande, l‟incapacité des producteurs à assurer le contrôle du coût du pétrole favorisent l‟instabilité de son prix. En effet, la fluctuation du prix de pétrole engendre une hausse de prix du produit des autres secteurs causant ainsi des impacts sur l‟économie. L‟utilisation de cette énergie fossile contribue à l‟accroissement sans cesse des émissions de GES, en particulier le dioxyde de carbone (émission excédentaire annuelle de 3,2 milliards de carbone par an (EIA, 2009).

6 ETAT DES CONNAISSANCES Certaines réserves pétrolières sont connues mais pas forcément exploitées pour des raisons économiques ou techniques car l‟extraction du pétrole demande un énorme investissement. Des études plus avancées menées par des entreprises nationales et étrangères aboutissent à l‟identification d‟existence de gisement pétrolier à Madagascar dont les plus remarquables se trouvent dans la région de Boeny (Mahajanga) et d‟Atsimo Andrefana entre autres: Vanco Exxon Mobil Corporation et Norsk Hyrdo pour le forage off-shore à Mahajanga et au Cap Saint André, Sterling Energy Limited pour le gisement à Ambilobe et Ampasindava; Sino Unio Petroleum and Chemical pour le gisement de Morondava, Madagascar Oil SARL à Tsimiroro, un projet pilote pour le pétrole lourd qui est déjà très avancé. D‟autres exploitations sont prévues ou sont déjà en marche à : Morondava, Bemolanga, Manandaza et Manambolo et ont permis de prouver l‟existence de réserves pétrolières à Madagascar. Ces firmes sont en train d‟exploiter le gisement pétrolier malgache. Certaines d‟entre eux comme la compagnie Madagascar Oil SARL, confirment l‟existence du pétrole dans le site de Tsimiroro et prévoient sa première production en 2019. Depuis toujours, Madagascar en coopération avec le GALANA importe en totalité le pétrole brut afin de le traiter à la raffinerie de Toamasina. Puis, il est vendu auprès des distributeurs: SHELL, GALANA, JOVENA et TOTAL.

I.2.2 Combustibles renouvelables Ce sont des énergies renouvelables, considérées comme inépuisables par différence avec les énergies fossiles dont les ressources s‟amenuisent. Elles sont fournies par les végétaux, la force de l‟eau, le vent, le soleil.

I.2.2.1 Charbon de bois Le charbon de bois est le résidu solide combustible, de couleur noire, obtenu à partir de bois incomplètement calciné. Il présente deux grandeurs caractéristiques notamment la composition et le pouvoir calorifique qui varient en fonction de la nature de l‟espèce des plantes à calciner. Il est formé essentiellement de carbone, puis de matières minérales qui constituent les cendres et les matières volatiles (Briane et al, 1985). Ayant comme PCi entre 7210-7540 Kcal/kg environ, le charbon de bois reste l‟un des produits forestiers le plus consommé (après le bois de chauffe) aussi bien en zones urbaines qu‟aux ménages ruraux. A noter que la consommation moyenne d‟un ménage malgache est de 2 sacs de charbon par mois soit 60 à 70 kg selon le résultat de l‟enquête et occupe les 27% de consommation annuelle en matière d‟énergie. Près de 5640 tonnes de charbon de bois sont prélevés en moyenne chaque année sur les ressources ligneuses des environs de Toliara et transportées vers la capitale régionale pour y être vendues. Or, la superficie forestière du pays diminue en

7 ETAT DES CONNAISSANCES moyenne de 2,5% par an, et en particulier de 1,7% dans le sud du pays. Face à cette situation, le recours à de nouvelles sources d‟énergie s‟avère nécessaire. En raison d‟une augmentation annuelle de la population malgache, la production de charbon de bois devrait également croître ce qui n‟est pas le cas entre 2001 et 2004 (DGEF/DVRN, 2009). Entre 2001 et 2004, la production du charbon de bois connaissait une forte diminution de production. En 2005, cette production ne présente qu‟environ 119 625 tonnes. Il en est de même pour le bois de chauffe, son exploitation atteignait le pic en 2004 puis elle ne cesse de se diminuer et en 2005, la ressource forestière ne produit que 460 991 tonnes (cf figure 1). A part le programme pour la conservation de la biodiversité y compris les projets de reboisement et l‟utilisation de l‟énergie renouvelable, la réserve forestière est en train de s‟épuiser et n‟arrive plus à couvrir les besoins humains expliquant ainsi la diminution de la production de charbon de bois. La figure 1 montre la diminution des produits forestiers.

Production (en tonne)

Année

Source: DGEF/DVRN, 2009 Figure 1 : Évolution de produits forestiers à Madagascar 2001-2007 La technique de carbonisation définit les procédés mis en œuvre pour obtenir du charbon du bois, allant de la gestion des ressources forestières à exploiter jusqu‟au conditionnement du charbon de bois. C‟est le type de bois énergie le plus utilisé en ville en tant que combustible. Les procédés de carbonisation pratiqués à l‟échelle d‟une production paysanne sont de deux types: la technique de carbonisation traditionnelle et celle améliorée. Cette dernière mit en considération la régénération de l‟espèce en respectant par exemple l‟allure des tronçons de bois plus ou moins rectilignes alors que le mode d‟exploitation dans la pratique traditionnelle découpe l‟arbre selon l‟habileté du charbonnier, sans soucier des formes des tronçons. La production par la méthode améliorée suit le plan de gestion en définissant soigneusement l‟espèce à exploiter, contrairement au procédé traditionnel où l‟espèce n‟est définie (Rasoanaivo, 2010). Ainsi, le mode de production amélioré paraît plus bénéfique du point de vue de la conservation forestière et sur le produit de calcination incomplète.

8 ETAT DES CONNAISSANCES I.2.2.2 Filière Biomasse Le terme de biomasse regroupe l'ensemble des matières organiques d‟origine végétale et/ou animale pouvant devenir des sources d'énergie. Elle constitue en majeure quantité des composés organiques (50% de carbone environ), 6% d‟hydrogène, 40% d‟oxygène, 0,4 à 1,2% d‟azote et de matières minérales. C‟est une des sources la plus utilisée à des fins énergétiques ou agronomiques visant à remplacer les biocarburants fossiles. La biomasse se subdivise en deux catégories à savoir : la biomasse sèche comprenant les déchets ligneux appelés également « bois-énergie » et la biomasse humide, comprenant les déchets organiques d‟origine agricole, agroalimentaire, urbaine qui peuvent être transformés en engrais ou en amendements organiques (matières fertilisantes qui enrichissent le sol en matières organiques). En 1994, les 86 % de la consommation totale d‟énergie à Madagascar proviennent de la biomasse, particulièrement, du bois d‟énergie et occupe la première place au niveau mondial en matière de sources d‟énergie renouvelable en 2002 (MEEF, 2005). Actuellement, il parait que la biomasse assure les 12% de la production d‟électricité (Ahmed, 2010). Certaines faiblesses sont signalées dans la filière biomasse comme l‟absence et la déficience de système de collecte et de triage des ordures, la saisonnalité du matériel végétal, l‟absence de mécanisme de financement endogène, la méconnaissance de la qualité et des quantités des ressources disponibles, la faiblesse du revenu de la population, le coût de transport élevé et l‟absence d'infrastructure de stockage et de valorisation. Cependant, la biomasse est une alternative plus souple et jouit d‟une disponibilité importante (environ 9 000 000 tonnes), contrairement aux autres énergies renouvelables comme l‟énergie éolienne, hydraulique, solaire et géothermique qui sont limités par des contraintes liées au milieu environnement.

I.2.2.3 Filière Hydroélectricité L‟énergie hydraulique provient essentiellement du passage de l‟eau à travers les barrages. La puissance des centrales hydroélectriques dépend de la vitesse de l‟eau et de son débit. L‟hydroélectricité à Madagascar reste encore en vestige du point de vue exploitation dont les raisons sont : la faible implication du secteur privé, la difficulté d‟acheminement des équipements vers le site d'installation, la vétusté du matériel et équipements de production, la mauvaise répartition spatiale des centrales hydroélectriques, le faible taux de couverture des besoins de la population, le non renouvellement du parc matériel, l‟ensablement du canal d'amener, le débit d'eau insuffisant, la mauvaise implantation des centrales, le tarif trop élevé, la déficience du mode de gestion des infrastructures, la nécessité de renforcement éducationnel, le manque de mécanisme de financement endogène, l‟inexistence d'unité de

9 ETAT DES CONNAISSANCES production à moindre coût, l‟insatisfaction de la demande, l‟inadéquation de l'offre et de la demande, l‟absence de volonté politique communale et régionale ainsi que l‟emballement des turbines. Actuellement, 1,6 % seulement de la capacité hydroélectrique existante, estimée à huit gigawatts, est exploitée, alors que d'autres sources sont à peine développées (Razafison, 2012). La puissance hydraulique à Madagascar est de l‟ordre de 7800MW, mais 115MW seulement sont exploités et représentent environ 1,47%. La JIRAMA est une société d‟Etat qui fournit de l‟électricité dans les plus grandes villes du pays. Elle fournit à partir de source d‟énergie hydraulique et thermique. Selon les données statistiques, la production d‟électricité brute totale est constituée à 65,5% par production hydraulique et 34,5% par la production thermique. Pour la société privée HYDELEC sise à Manandona, Antsirabe II de la Région Vakinankaratra, la production d‟électricité s‟effectue à partir de la source d‟énergie hydraulique de la Commune Rurale de Manandona. Grâce aux cinq sites hydrographiques (Les versants de montagne d‟Ambre, le versant de massif de Tsaratanana, les versants orientaux qui descendent vers l‟Océan Indien, les versants occidentaux et du Nord-Ouest dont les eaux se jettent dans le canal de Mozambique, les versants du Sud), Madagascar dispose d‟un énorme potentiel en matière hydraulique. Malheureusement, l‟exploitation de ces ressources en eaux produisant d‟énergie nouvelle et renouvelable reste encore minime.

I.2.2.4 Filière Biocarburant Les biocarburants se définissent comme des substances liquides combustibles issues de la transformation des matières végétales ou animales non fossiles. Il s‟agit donc des carburants obtenus particulièrement à partir des matériaux végétaux (canne à sucre, colza, tournesol, jatropha, palme) afin d‟obtenir les bioénergies (alcool « méthanol, éthanol », l‟huile végétale (diester ou biodiesel). Le risque financier peut être important dans le domaine de production des biocarburants. En effet, la promotion des biocarburants nécessite un lourd investissement en équipements dont la rentabilité n‟est pas garantie à court terme. La question des risques environnementaux est en général abordée à travers des bilans comparant soit les biocarburants fossiles équivalents, soit la mise en culture de terre avec ou sans biocarburants. La plupart des bilans actuels, assez controversés, comparent surtout les émissions de gaz à effet de serre ou l‟efficacité énergétique. Il faut noter que la production des biocarburants entraîne des interactions avec l‟environnement qui doivent être prises en considération pour minimiser les risques potentiels de mauvaise gestion du processus de production. Sur les marchés agricoles, les matières primaires des biocarburants (canne à sucre, tournesol, colza,….) tiennent un rôle prépondérant dans le domaine agroalimentaire. Ces matières premières destinées aux biocarburants concurrencent aussi d‟autres cultures agricoles en ce qui concerne les ressources productives. Les prix de l‟énergie auront donc tendance à

10 ETAT DES CONNAISSANCES déterminer les prix de tous produits agricoles qui utilisent la même base de ressources. Ainsi, les transformateurs de biocarburants sont en concurrence directe avec les transformateurs agroalimentaires et les activités liées à l‟alimentation animale pour l‟obtention de produits de base. On assistera également à une compétition sur l‟utilisation du facteur terre car la production de biocarburant occupe des terres agricoles. Cela favorisera également d‟une certaine manière la déforestation. Dans la partie sud de Madagascar, le projet Tozzi Green assurant la production de biocarburant, agricole et biomasse utilisera 100 000 hectares de terre (champs de jatropha) sur le plateau d'Ihorombe. Dans dix ans, 80 000 tonnes de biodiesel seront produites dans les quatre communes concernées par le projet dans la région d'Ihorombe. Celui-ci a obtenu le feu vert du ministère chargé de l'Aménagement du Territoire, en 2010 avec un bail emphytéotique de 25 ans. En effet, l‟agriculture produit de l‟énergie et en consomme également. Outre une source de revenu supplémentaire, elles consistent pour l‟essentiel en l‟amélioration de l‟accès à l‟énergie et la réduction de la facture énergétique. Les gens qui ont besoin d'argent peuvent s'inscrire sur la fiche de Tozzi Green. Dans la commune de Satrokala, du district d'Ihosy, dans la région Ihorombe, les champs de jatropha sont destinés à la production de biocarburant, et ceux du moringa pour l'extraction d'huile essentielle. Les gens peuvent gagner 4500 ariary en une journée en travaillant dans les champs du projet (Razanamamonjy, 2007).

I.2.2.5 Filière Éolienne Les éoliennes servent à transformer l‟énergie produite par le vent en énergie mécanique ou électrique. Madagascar possède une potentialité en filière éolienne grâce à l‟existence d‟Alizés. Le Régime du vent à Madagascar semble faible. En plus, le gisement est mal réparti. L‟exploitation de cette filière demande un coût d'investissement très élevé (coût de l'initiative se chiffre à 80 millions de dollars), des mains d'œuvre non qualifiés se posent aussi. Le problème peut se manifester dans le domaine technologique qui est inadapté au contexte local. De plus, le financement est insuffisant et mal planifié pour la vulgarisation d‟une telle technologie. En milieu rural, les usagers potentiels sont dispersés et ne disposent que de faibles ressources financières tandis que les coûts de raccordement à un réseau sont élevés. C‟est une technologie qui ne résiste pas aux cyclones et sa mise en place demande une structure de gestion fiable pour sa pérennisation. L‟éolienne doit pouvoir être fourni et entretenu localement (Randriamanindry, 2011). L‟éolienne s‟applique à plusieurs domaines grâce à l'aérogénérateur développé. Ce dernier est exploité dans de nombreuses configurations: éclairage domestique, électrification de bâtiments communautaires, électrification de foyers regroupés, pompage (adduction d'eau potable), transformation et conservation de produits agricoles (broyage, froid, etc.). Il présente également un force

11 ETAT DES CONNAISSANCES motrice pour l'artisanat (alimentation de pôles d'activités artisanales pour le travail du bois ou des métaux, la couture, la coiffure, etc.) et la recharge de batteries et de téléphone.

I.2.2.6 Filière Solaire L‟énergie solaire est utilisée directement par les chauffe-eau solaires (panneaux solaire) et les piles solaires. Le soleil comporte un atout considérable dans la filière énergétique en tant que source d‟énergie renouvelable. Afin de le convertir en électricité et en chaleur, les techniques photovoltaïques et thermo-hélioélectriques s‟avèrent indispensables. Bien que le soleil puisse apporter une solution dans le domaine énergétique, il présente diverses contraintes entre autres : la cherté du panneau solaire; l‟électricité produite est fonction de la taille du système de captation solaire, le vol de panneaux PV, SAV inefficace, les pannes de régulateurs, le coût d‟investissement et d‟exploitation très élevé, les matériels presque totalement importés sauf la batterie. Le projet ADES dans le cadre de son atelier de fabrication de four solaire dans la région Sud-Ouest et cuisine solaire ADES et le projet FID, UNICEF par HIMO BIT totalisent 120 sites à Madagascar). La filière solaire est utilisée sous divers usages : communautaires (CSB II, pour ses besoins en éclairage, réfrigération et ventilation), professionnels (Télécommunication: générateur photovoltaïque pour station relais, électrification), collectifs (Centrales de recharge batterie, Séchoir solaire pour le séchage de produits agroalimentaires et fruits de mers et d‟eau douce).

I.3 Plan National d’Action Environnementale Le Plan National d‟Action Environnementale des années 1990 à 2008 marque une nouvelle orientation qui a ouvert une grande latitude à la participation des communautés de base dans la région locale des ressources forestières et à la promotion de aires protégées. Des études et réflexions ont été menées sur la manière optimale d‟équilibrer l‟aspect protection et la gestion durable des ressources naturelles. Vers la fin de cette période, le taux de déforestation à Madagascar connaissait un recul (0,82% par an entre 1990 à 2005 et 0,5% entre 2000 et 2005). Ainsi donc, la politique de reboisement, les projets d‟amélioration de la législation et les outils de base pour l‟aménagement (zonage forestier, plan d‟aménagement et gestion, certification et traçabilité, système de contrôle et procédure judiciaires) contribuent à l‟évolution des surfaces reboisées durant ces intervalles de temps. Ils sont marqués par les campagnes de reboisement. Ces dernières, en 1990, ont abouti à couvrir une surface de 4 449 ha. Puis, on assiste à une augmentation progressive des surfaces reboisées. Entre 2005 et 2008, pour l‟ensemble du territoire national malagasy, l‟expansion des surfaces reboisées est remarquable dont plus de 30% des surfaces reboisées se trouvent dans l‟ex province d‟Antananarivo (INSTAT, 2010). Les sols agricoles et forestiers et les productions qu‟ils

12 ETAT DES CONNAISSANCES portent constituent d‟importants réservoirs de carbone. Ils absorbent du gaz carbonique puis qu‟ils n‟émettent pas de GES et fonctionnent alors comme les« puits ». Ses usages surtout en tant que bois énergie peuvent à l‟inverse devenir une « source de GES» qui s‟élève à 71% dans tous les secteurs de l‟activité nationale Française (MEDDE, 2013). Voilà donc l‟état des connaissances de la zone de la recherche et passons maintenant aux matériels et méthodes utilisés au cours de cette étude.

MATERIELS ET METHODES

MATÉRIELS ET MÉTHODES

II MATERIELS ET METHODES

II.1 Problématique Madagascar dispose d‟énormes ressources d‟énergies renouvelables (hydraulique, solaire, éolienne,…) et non renouvelables ou énergies fossiles (houille, lignite, tourbe,….) mais la consommation énergétique globale reste encore très faible. Cette consommation énergétique est dominée par le bois et ses dérivés. La prédominance du bois dans la consommation énergétique du pays avec 80% du bilan, a des impacts non négligeables sur le système écologique terrestre et aquatique (Ahmed, 2010). Les prélèvements anarchiques de bois pour la cuisson et le chauffage avec les mauvaises pratiques culturales (défrichement, feux,…) créent de réelles dégradations environnementales, dont on connaît les effets économiques: envasements des rivières et des canaux d‟irrigation des rizières. Cette situation s‟aggrave chaque jour avec l‟usage du charbon de bois. Ce dernier est en passe de devenir le premier combustible utilisé pour la cuisine et qui domine largement dans de nombreux centres urbains. Divers efforts ont été déjà entrepris à travers les diverses interventions des organismes environnementaux dont les résultats sont mitigés et peu palpables à cause du pourcentage élevé d‟analphabète, de la pauvreté aiguë, de l‟irresponsabilité ainsi que de l‟insuffisance de l‟information, de l‟éducation et de la sensibilisation de la majorité de la population. Face à la gravité de la situation, le recours à d‟autres sources d‟énergie alternatives au charbon de bois, situées non loin des grands consommateurs urbains (Antananarivo, Antsirabe), disponibles en grande quantité, écologiques, acceptées par les différentes couches sociales et dont la technologie de transformation est faisable localement, s‟avère primordial. Madagascar dispose de dix gisements de lignite (Soaravo, 2008) répartis dans toute l‟île mais c‟est le gisement de lignite de la région de Vakinankaratra qui répond à tous ces critères. Ce gisement se trouve dans le bassin lacustre de Sambaina et d‟Antanifotsy de la région de Vakinankaratra et comprenant respectivement le gisement de Mandrosohasina- Soamanandrariny et d‟Antanifotsy, avec une réserve disponible évaluée à 39 000 000 tonnes environ. L‟exploitation de ce gisement n‟est pas encore effective jusqu‟à présent même si le potentiel a été déjà connu depuis longtemps (BRGM, 1996) et que plusieurs technologies de valorisation de lignite sont disponibles et peuvent être exploitées (CNRIT, 2007). Mais avant toute exploitation du gisement, la question suivante mérite un éclaircissement entre autres: le gisement de lignite de Vakinankaratra est-il valorisable, sous forme de nouvelle source d‟énergie, écologique, alternative au bois énergie et rentable économiquement pour une transformation à petite échelle?

14 MATÉRIELS ET MÉTHODES La valorisation de lignite est conditionnée par la résolution des problématiques sus énoncées. Cette étude essaie d‟apporter une solution relative à ces problèmes. Il consiste à entreprendre une étude de valorisation du lignite de la région du Vakinankaratra en vue de produire une source d‟énergie propre, alternative au bois énergie pouvant développer de manière durable la région et ses environs.

II.2 Hypothèses Pour répondre aux problématiques suscitées, les hypothèses suivantes devront être vérifiées. En effet, la raison d‟être de la valorisation du lignite de la région de Vakinankaratra est l‟existence de consommateurs potentiels résidant non loin de la source à exploiter et capables de consommer les produits finis à moindre coût par rapport aux autres sources d‟énergie conventionnelle. Hypothèse 1: La région de Vakinankaratra dispose de gisement de lignite pouvant réduire la consommation du bois vert. La vérité-terrain et l‟analyse comparative des données acquises conduisent à vérifier l‟hypothèse1.

Hypothèse 2: Les produits issus de la transformation de lignite fournissent une énergie alternative au bois énergie, écologique et accepté par toutes les couches sociales et compétitif par rapport aux combustibles usuels.

Le lignite est une des sources d‟énergie fossile qui émet du Gaz à effet de serre lors de sa combustion. Cette situation demande une attention particulière car la préservation de l‟environnement est une préoccupation de tout le monde. Une étude sur le test d‟acceptabilité du produits-lignite justifierait cette hypothèse. Hypothèse 3: L’exploitation à petite échelle du lignite est faisable techniquement et rentable économiquement.

Le développement de l‟exploitation à petite échelle du gisement dépend de l‟étude de faisabilité technique et économique. La présente recherche a pour finalité de mettre à disposition de la population de la région du Vakinankaratra une technologie de transformation de lignite à petite échelle dans l‟optique de fournir une nouvelle source d‟énergie alternative au bois énergie, écologique pouvant apporter un développement durable dans cette région. Pour vérifier cette hypothèse, l‟étude de faisabilité technique et économique sera indispensable.

15 MATÉRIELS ET MÉTHODES II.3 Objectifs L‟objectif principal de cet ouvrage consiste à entreprendre une étude de valorisation du lignite de la région du Vakinankaratra en vue de produire une source d‟énergie propre, alternative au bois énergie pouvant développer de manière durable la région et ses environs. Pour y parvenir, trois objectifs spécifiques ont été retenus : - Analyser les propriétés physico-chimiques du lignite de la région Vakinankaratra - Améliorer la qualité de produit-lignite en appliquant une technologie appropriée. - Elaborer un scénario d‟exploitation du lignite adoptable pour la région Vakinankaratra.

II.4 Méthodologie Notre démarche consiste à suivre les différentes étapes suivantes:

 Compréhension de l‟environnement de l‟étude et collectes de données,  Enquêtes auprès de différentes sources d‟informations,  Descente sur terrain dans la région de Vakinankaratra,  Prises des échantillons de lignite au gisement de Mandrosohasina et d‟Antanifotsy,  Expérimentations,  Production des briquettes,  Test d‟acceptabilité des briquettes dans la commune d‟Antanifotsy et Sambaina,  Etude financière.

Ainsi donc, la démarche méthodologique adoptée dans le cadre de cette étude est à la fois qualitative et quantitative. Sa concrétisation à terme nécessite à priori le passage à travers la séquence d‟ordres chronologiques des activités ci-dessus.

II.4.1 Zones d’étude Les sites d‟études se trouvent tous les deux dans la région du Vakinankaratra, plus précisément, le gisement de Mandrosohasina et celui d‟Antanifotsy.

II.4.1.1 Commune Rurale de Mandrosohasina La commune Rurale de Mandrosohasina se trouve dans la partie sud de la région de Vakinankaratra. Ses coordonnées géographiques sont: 19°35‟00‟‟ Sud et 47°10‟00‟‟ Est.

16 MATÉRIELS ET MÉTHODES

(a) (b) Figure 2 : Fokontany Kelivozona (a) et la Commune Rurale de Mandrosohasina(b) a. Répartition administrative

D‟une superficie avoisinant les 260 km², la Commune Rurale de Mandrosohasina se subdivise en 10 Fokontany: Tsaramody Ambalafeno, Soafinaritra Mandrosohasina, Tongasoa Ambanimaso, Tsarahonenana, Amparihy, Manjakamiadana Avarabary, Miarintsoa Soahazo, Avarabary Fanantenana, Tongasoa Kianjanakanga, Betampona Mahavokatra dont le chef-lieu se situe à Mandrosohasina.

Ses communes limitrophes sont :

 au nord : Ambohiborona Ambatofotsy,  au sud : Commune Ambohibary,  à Est : Commune Antanifotsy et  à l‟ouest : Commune Antsapanimahazo b. Milieu Physique

La commune rurale de Mandrosohasina a un climat du type tropical d‟altitude avec deux saisons bien distinctes : saison sèche du mois d‟Avril en Octobre et saison pluvieuse et chaude de Novembre à Mars. Elle se situe à une altitude entre 1000 mètres et 1200 mètres. En matière de pédologie, Mandrosohasina est caractérisé par des sols ferralitiques et des sols alluvionnaires argilo-limoneuses de couleur noirâtre, localisé principalement dans les bas- fonds généralement, favorable à la production agricole. La couverture forestière de la commune est à craindre. On n‟y trouve que des formations secondaires couvrant 505 hectares dont l‟eucalyptus et le pin sont les espèces dominantes. Il faut noter que le programme du reboisement dans le PCD est déjà lancé dans la région.

17 MATÉRIELS ET MÉTHODES c. Milieu Humain

Les enquêtes effectuées auprès de chaque Fokontany et les données issues de la commune et des services techniques déconcentrés facilitent le traitement de l‟étude démographique de la commune. La Commune Mandrosohasina comptait 24 410 habitants en 2010 et 25 416 au mois de Janvier 2012, soit 3% de taux de croissance en deux ans (Commune Mandrosohasina, 2012). d. Milieu Économique

L‟activité économique de la commune Mandrosohasina se repose sur le secteur agricole constituant les principales sources de revenus pour l‟habitat de la commune. Non seulement, Mandrosohasina possède les produits agricoles comme le chou, carotte, pomme de terre, petit pois (cf Annexe 3), mais aussi des richesses de gisements miniers (charbon, lignite).

II.4.1.2 Commune Rurale d’Antanifotsy Le district d‟Antanifotsy se situe à 116 Km au Sud d‟Antananarivo, dans la partie Est de la région de Vakinankaratra. Géographiquement, il est limité par la longitude Est: 47°19‟24‟‟ et la latitude Sud : 19°39‟40‟‟ avec une altitude moyenne de 1600 m. Le chef-lieu de district, Antanifotsy est limité par :  au Nord Commune Rurale Ampitatafika,  à l‟Ouest : Mandrosohasina,  à l‟Est : Ambatomiady et  au Sud : Ambatolahy et Andranofito. a. Répartition administrative

A une superficie de 327 Km2, le district d‟Antanifotsy est composé de onze communes : Ambatolahy, Ambatomiady, Ambatotsipihina, Ambodiriana, Ambohimandroso, Ambohitompoina Ampitatafika, Andranofito, Antanifotsy, Antsahalava, Antsampandrano et se répartit en 59 Fokontany dont Antanifotsy est le chef-lieu du District. b. Milieu Physique

La Commune Rurale d‟Antanifotsy se situe intégralement au sein du massif montagneux de l‟Ankaratra, entre 1.300 m et 1.800 m d‟altitude. Dans le Fokontany du Nord (Sarodroa, Tsaratanana, Ambatoboka, Saonjorano, Ankararana, Ambohimanatrika, Ambatoharanana, Tokotanitsara), on trouve des montagnes au profil relativement tortueux du pied des hauts sommets de l‟Ankaratra. A l‟Ouest, au Sud-Ouest, au Sud, au Sud Est et à l‟Est, c'est-à-dire sur plus de la moitié de la superficie de la Commune Rurale d‟Antanifotsy, ce sont des moyennes collines à pente douce et d‟étroites vallées qui dominent. Le Nord et le Centre sont 18 MATÉRIELS ET MÉTHODES constitués d‟assez larges plaines traversées par les principaux cours d‟eau. (Monographie Antanifotsy, 2008). Antanifotsy présente un climat du type tropical d‟altitude avec deux saisons bien distinctes: chaude et humide de Novembre à Avril au cours de laquelle la température oscille entre 18 et 22 degré Celsius. La précipitation moyenne est de l‟ordre de 1.500 mm de pluie et les précipitations sont concentrées en été. Elle ne possède pas de réseau hydrographique. Toutefois, des petites rivières se jettent dans le principal cours d‟eau, l‟Onive. Seul le ruisseau d‟Andranopapango traverse la ville d‟Antanifotsy et se jette dans la rivière de l‟Onive. Ce site est marqué par une prédominance de sols ferralitiques et alluvionnaires favorables à l‟agriculture. On remarque également des sols humifères noirs ou andosols et hydromorphes, bien appropriés à la culture de riz, de pommes de terre, de manioc et de maïs. La couverture forestière de la commune est très réduite. Il n‟y a plus des forêts primaires d‟où la dominance des formations graminéennes, des espèces ligneuses dans la colline et du peuplement forestier de reboisement (eucalyptus et des pins). c. Milieu Humain

Les résultats du recensement de la population entre 2009 et 2010 dans la Commune Rurale d‟Antanifotsy enregistrent respectivement 79 467 et 92 513 habitants dont le Fokontany Antanifotsy est le plus peuplé (Mairie Antanifotsy, 2011). Connaissant le taux annuel de la croissance démographique (3%) du district d‟Antanifotsy. L‟évolution future de la population peut être calculée à partir de la formule de croissance démographique permettant d‟estimer le nombre d‟habitants en 2015 qui s‟élève à 107 248. d. Milieu Economique

Doté des sols à vocation agricole, l‟économie du district d‟Antanifotsy est basée sur l‟activité agricole et l‟élevage. Les 77% de la population dans le District exploitent directement la terre pour gagner la vie. En effet, 36 000 ha de la surface arable sont cultivés et produisent en moyenne de 38 000 tonnes/an des produits agricoles (Ministère de l‟Intérieur, 2000). Les pommes de terre, les patates douces, le riz et le manioc constituent les principales cultures agricoles de la commune d‟Antanifotsy avec une production annuelle respectivement 178 857 tonnes, 111953 tonnes, 54 171 tonnes, 48 068 tonnes. Ces produits agricoles sont favorables à l‟élevage en termes d‟approvisionnement nutritionnel. Les principaux élevages sont: les bovins (11 388), les volailles (76 000) et les porcins (5 720) (Mairie Antanifotsy, 2010). Dans le secteur minier, Antanifotsy possède des richesses minières inestimables (0r, lignite, graphite, kaolin, fer, rubis, tourmaline,…) qui méritent une étude plus approfondie afin de les exploiter rationnellement. Certains domaines y figurent également, à savoir: le commerce, le

19 MATÉRIELS ET MÉTHODES transport, la pêche et le secteur minier. La commune d‟Antanifotsy dispose des gisements de lignite notamment dans le Fokontany Antsahavory Antobiniaro.

II.4.2 Compréhension de l’environnement de l’étude et collecte de données Avant d‟entreprendre ce travail, la compréhension de l‟environnement de l‟étude est primordiale. Plusieurs points doivent être connus au siège à partir de l‟étude bibliographique et webographique.

II.4.3 Étude bibliographique L‟étude bibliographique permet de localiser le gisement de lignite dans la région du Vakinankaratra et éventuellement la carte minière où sont représentés tous les carreaux avec leurs propriétaires respectifs. Grâce à cette phase, on obtient également les caractéristiques physicochimiques de cette source d‟énergie et la quantité de lignite déjà exploitée. La densité et l‟humidité du lignite varient selon la couche où il se trouve. Son pouvoir calorifique est faible par rapport à celui du charbon de bois du fait de sa faible teneur en carbone fixe et de l‟importance du taux des matières volatiles responsables de la pollution lors de son utilisation. On parvient également à connaitre les grandes villes consommatrices de bois notamment : Antsirabe, Antanifotsy, Ambatolampy et Antananarivo.

II.4.4 Enquête L‟enquête s‟est effectuée en trois temps : d‟abord, auprès de différentes sources d‟informations notamment au BRGM, Energie et Mines, puis lors de la descente sur terrain au sein de la Commune Rurale de Mandrosohasina et d‟Antanifotsy. Cette étape permet d‟avoir des nouvelles données et d‟enrichir les informations acquises pendant la phase bibliographique. Les modalités d‟enquêtes retenues correspondent au test d‟acceptabilité des deux produits B1 et B2 au niveau des consommateurs potentiels. Les réponses obtenues de chaque enquêté, converties en pourcentage sont classées suivant leurs importances. Elles contribuent également à la prise de décision et vérifient ou non les hypothèses émises pour la recherche.

II.4.5 Descente sur terrain La descente sur terrain consiste à faire un recoupement des données collectées au siège permettant de voir de près la réalité sur place telle que : la situation foncière du gisement, la localisation par GPS du gisement, le gisement de lignite (encore vierge, ou déjà exploité; à ciel ouvert ou non), l‟emplacement du gisement (isolé ou en contact avec des routes pour l‟évacuation du produit brut), la prise d‟échantillon pour analyse au laboratoire. Les cartes minières et les informations fournies servent un appui et facilitent nos travaux de recherche.

20 MATÉRIELS ET MÉTHODES

Source : BCMM, 2006

Figure 3 : Carte minière des gisements de lignite Vakinankaratra Ainsi donc, les sites que nous avons visités (Tsaramody Mandrosohasina et Antanifotsy) ne sont pas bornés. Une partie du gisement de lignite d‟Antanifotsy a été déjà exploitée à ciel ouvert pour la cuisson de briques. L‟évacuation du produit brut ne pose pas de problème puisque le gisement est accessible aux véhicules toute l‟année. L‟enquête effectuée auprès de la Commune Rurale de Mandosohasina, Ambohibary Sambaina et celle d‟Antanifotsy a permis d‟obtenir le nombre d‟habitant de ces villes en 2011 ainsi que le taux de croissance démographique moyenne de 3%. De plus, la descente sur terrain facilite aussi le choix à adopter pour les différentes technologies de valorisation de lignite à développer dans ce travail.

21 MATÉRIELS ET MÉTHODES II.4.6 Prélèvement d’échantillons

Quelques prélèvements d‟échantillon de lignite ont été faits au niveau du gisement de lignite de Mandrosohasina et d‟Antanifotsy pour être analysés en laboratoire afin de connaître leurs propriétés physico-chimiques. Le prélèvement des cinq échantillons de chaque site est réalisé manuellement à une profondeur de 2,15 mètres pour Antanifotsy et 1,50 mètre pour le gisement de Mandrosohasina, distant de 10 mètres. (Cf figure 4)

Sables argileux

Argiles jaunes sableuses

Lignites

Argiles blanches Echantillon de lignite

Figure 4 : Prise d‟échantillon de lignite

II.4.6 Expérimentations Elles comprennent trois étapes en ordre chronologique : la détermination des propriétés physico-chimiques du lignite, la production des briquettes, puis les tests d‟efficacité et d‟acceptabilité de ce produit.

II.4.6.1 Détermination des propriétés physico-chimiques du lignite Non seulement pour les caractéristiques chimiques du lignite, les sondages effectués conduisent également à décrire le profil pédologique selon Rakedjian et al, 2013. L‟analyse chimique de l‟échantillon au laboratoire permet de faciliter les travaux relatifs à la transformation du lignite brute. Il permet également de dicter une partie de la technologie de valorisation du lignite, ainsi que les mesures à prendre au cas où l‟échantillon contient des produits nocifs à l‟environnement. C‟est pourquoi la transformation du lignite en briquette doit précéder des analyses chimiques. Six analyses chimiques différentes doivent être faites par échantillon pris sur terrain entre autres: mesure de la densité ; de l‟humidité, de la teneur en cendres, de la teneur en matières volatiles, de la teneur en carbone fixe et de la teneur en soufre. Le pouvoir calorifique inférieur (PCi) du combustible sera déterminé une fois ces

22 MATÉRIELS ET MÉTHODES paramètres sont connus. Les échantillons de lignite issus des gisements cibles sont analysés au sein du laboratoire de chimie du CNRIT.

Densité (d)

La densité est le rapport qui existe entre la masse volumique du lignite et celle d‟un même volume d‟eau avec ᵠeau= 1g.cm3. Deux méthodes permettent de déterminer la densité du lignite : la méthode des cubes où l‟on confectionne un cube de lignite de 1cmx1cmx1cm, puis on le pèse dans une balance à précision ; la deuxième dite méthode par calcul direct consiste à tirer un échantillon de lignite quelconque dans un lot, l‟introduire dans une éprouvette graduée et mesurer le volume d‟eau déplacée qui est égale au volume de l‟échantillon tiré du lot.

Avec : masse volumique de lignite g/cm3 : masse volumique de l‟eau en g/cm3

Il s‟avère donc indispensable de procéder au pesage, non seulement pour la composition de la pâte afin d‟obtenir la qualité voulue de briquette mais également pour calculer la densité du lignite.

Niveau d‟eau Lignite

Pesage Tube à essai

Echantillon lignite

Figure 5 : Méthodes de détermination de la densité Humidité (H)

L‟humidité est obtenue à partir de la perte en poids d‟une prise d‟essai de l‟échantillon après chauffage dans l‟étuve à 105 à 110°C pendant une heure. Il existe deux fractions d‟humidité, la première fraction est l‟humidité totale comprenant l‟humidité d‟imbibition et la deuxième fraction est l‟humidité de détention qui est celle que conserve l‟échantillon dans l‟atmosphère où il se trouve et qui ne peut être éliminée que par un étuvage supérieur à 100°C.

23 MATÉRIELS ET MÉTHODES L‟expression de l‟humidité s‟écrit:

Où H = humidité (en %)

P1 = masse du creuset vide (en g) P2 = masse du creuset + échantillon avant l‟étuvage (en g) P3 = masse de l‟échantillon après étuvage (en g)

Teneur en cendres

Les cendres sont constituées de diverses matières minérales telles que le SiO2, Al2O3, Fe2O3 et le CaO. La teneur en cendres est obtenue à partir de la perte en poids subie par l‟échantillon lorsqu‟il est chauffé progressivement de la température ambiante à 850°C suivant un programme de température bien déterminée. La teneur en cendre est obtenue par la formule ci-après:

Où C = teneur en cendre (en %)

P1 = masse du creuset vide (en g)

P2 = masse du creuset + échantillon (en g)

P3 = masse après sortie du four (en g)

Il est à noter que les cendres ne doivent pas présenter de points imbrûlés. Si on voit du point noir sur l‟échantillon après incinération, on doit l‟incinérer de nouveau à la température finale (850°C) jusqu‟à obtenir une masse constante et une disparition des produits noirs.

Indice de la matière volatile (Imv)

Les matières volatiles MV sont composées de gaz combustibles, de vapeurs condensables, de vapeurs et de quelques produits calcinés et déshydratés. Les gaz combustibles sont constitués d‟hydrogène, de monoxyde de carbone et de méthane. Les vapeurs condensables sont des goudrons avec des petites quantités de gaz combustibles. Les vapeurs sont du gaz carbonique et de l‟eau formée par la dégradation thermique des substances charbonneuses. C‟est à partir de la perte de poids de l‟échantillon lorsqu‟il est directement chauffé à haute température 900°C pendant 7 mn que l‟on détermine les matières volatiles.

24 MATÉRIELS ET MÉTHODES L‟expression du résultat est la suivante :

Où Imv : indice de la matière volatile (en%)

P1 = masse du creuset (en g) P2 = P1 +lignite avant l‟opération (en g) P3 = P1 + masse lignite après dessiccateur (en g) H = humidité (en %)

Teneur en Carbone fixe (CF)

La teneur en carbone fixe est obtenue par le calcul direct :

Où CF : teneur en carbone fixe (en %) H = teneur d‟humidité (en %), C = teneur en cendres (en %) MV = teneur en matières volatiles (en %)

Pouvoir Calorifique Inférieur (PCi)

Le PCi indique la quantité de chaleur effectivement utile dans la pratique. Autrement dit, c‟est la quantité de chaleur dégagée par Kg d‟un combustible solide lorsque les produits de la combustion sont refroidis à la température initiale et que la vapeur d‟eau n‟est pas condensée. Le PCs d‟un combustible solide est la quantité de chaleur dégagé par Kg de combustible dans le cas d‟une combustion parfaite et complète c'est-à-dire que tout le carbone est transformé en

CO2, l‟hydrogène en H2O, tous les soufres en SO2. Il existe deux méthodes de détermination du pouvoir calorifique : - mesure expérimentale à la bombe calorimétrique ; - à partir des formules empiriques. Pour notre cas, nous avons opté pour l‟utilisation des formules empiriques, c'est-à-dire l‟utilisation de la formule de CASSAN suivante que nous avons calculé le PCi.

Où : C : teneur en cendres (en %) PCi : pouvoir calorifique interne (Kcal/Kg)

25 MATÉRIELS ET MÉTHODES Teneur en Soufre

Elimination des matières combustibles et transformation du soufre en sulfate par calcination en atmosphère oxydante de la prise d‟essai intimement incorporée Eshka. La teneur en soufre présent dans le combustible analysé exprimé en pourcentage en masse par rapport au produit sec est donnée par l‟expression :

Où S : teneur en soufre (en %)

m0 = masse de la prise d‟essai (en g) m1 = masse du sulfate de baryum trouvée dans l‟essai à blanc (en g) m2=masse de sulfate de baryum trouvée après l‟essai (en g) h = humidité de l‟échantillon sec à l‟air (en %)

II.4.6.2 Valorisation du lignite: production de briquettes Diverses technologies de valorisation de lignite sont disponibles en ce moment dont la gazéification et la cokéfaction (distillation par voie sèche) semblent être les plus utilisées. La gazéification consiste à décomposer le lignite par la chaleur (supérieure à 1 000°C) en présence de vapeur d‟eau et d‟oxygène. Cette réaction permet d‟obtenir un mélange gazeux combustible, appelé «syngas», composé de monoxyde de carbone et d‟hydrogène. Le syngas produit est utilisé pour deux applications: production d‟électricité par la turbine à gaz et la transformation du syngas en essence de synthèse (comme pour les biocarburants) par le procédé Fischer Tropsch. C‟est une réaction chimique permettant de convertir le monoxyde de carbone et l‟hydrogène en hydrocarbure. La cokéfaction est l‟opération consistant à transformer le lignite en coke par dégagement des matières volatiles, elles-mêmes combustibles. Contrairement à la distillation, les installations ont été conçues pour l‟obtention de coke qui est constitué de carbone et de cendre. Le gaz et les autres produits liquides ne sont que des produits secondaires. Pour obtenir du coke, on chauffe le lignite à l´abri de l´air aux environs de 1 000ºC. Il se décompose et fond à cette température. Il se dégage des matières volatiles non condensables et condensables. Le gaz brut qui résulte de la cokéfaction est à son tour transformé en gaz domestique, en goudrons dans une usine carbochimique. Les fours à coke sont constitués par une série de murs parallèles de 13 mètres de longueur laissant entre eux un intervalle de 0,40m. Ces murs sont recouverts d‟une voûte et fermés aux deux extrémités. Entre leur brique réfractaire (brique de

26 MATÉRIELS ET MÉTHODES silice), sont aménagés des canaux servant au chauffage. Les fours ont la forme d‟un parallélépipède très aplati, leurs dimensions sont de l‟ordre de grandeur suivant : largeur (0,40 à 0,45m), longueur (12 à 15m) et 5 à 6m d‟hauteur (Andriamandanja, 2003). La prise de décision sur le choix de la technologie à développer dépend du résultat d‟analyse de l‟échantillon pris sur terrain ainsi que la possibilité de l‟adapter aux conditions locales. Cette technologie doit être faisable localement, fiable et à faible coût. En tenant compte les caractères physico-chimiques du lignite de Mandrosohasina et d‟Antanifotsy, la cokéfaction s‟avère la technologie adéquate dans cette étude. a. Déroulement de l’expérimentation

Les matériels utilisés sont : réacteur inox de capacité 2 litres avec un trou de diamètre 5 mm sur le couvercle et le fourneau à charbon de bois moyen modèle. Les matières premières sont : lignite (800 g) et charbon de bois (250g). Ces différentes actions seront effectuées par ordre chronologique : allumer le feu dans le fourneau à charbon de bois, tracer en morceaux de 1cm x1 cm x1cm le lignite puis introduire ces morceaux de lignite dans le réacteur de capacité d‟environ 2 litres ensuite poser le réacteur sur le fourneau.

Préparation des matières premières

Le lignite brut doit être lavé (débarrassé des vestiges et autres particules), séché, concassé puis broyé pour avoir une granulométrie adéquate permettant de faciliter la libération des matières volatiles contenues dans le lignite brut.

Concassage:

Cette opération consiste à réduire les lignites séchés en taille plus petite facile à utiliser pour la production. Elle se fait manuellement à l‟aide d‟un mortier de laboratoire ou mécaniquement avec l‟équipement performant (concasseur).

Granulométrie

La granulométrie joue un rôle prépondérant sur l‟agglomération. Plus la granulométrie est faible, plus la teneur en matière volatile est faible. L‟essai nous a permis d‟avoir deux gammes de granulométrie. 3 mm < d < 5 mm 5 mm < d < 8 mm

27 MATÉRIELS ET MÉTHODES Epuration du lignite brut (cokéfaction)

Le lignite de granulométrie respective 3mm < d < 5mm et 5mm < d < 8mm passe à la distillation par voie sèche ou cokéfaction. Elle consiste à transformer le lignite en coke avec les produits dérivés et élimine les impuretés (goudrons, gaz, alcool, soufre) ainsi que les matières volatiles qui sont responsables de la pollution. Le coke, non seulement la matière de base pour fabriquer des briquettes de lignite mais également utilisé aux industries métallurgiques du fer. Nous avons utilisé du charbon de bois comme combustible pour des raisons économiques (à faible coût) et de sécurité.

Vapeur d’eau Boitier à lignite Flamme jaune Fumée noire

Figure 6 : Méthode d‟élimination des matières volatiles Broyage du lignite épuré

Afin d‟assurer l‟homogénéité du produit fini « briquette », le lignite épuré doit être broyé à l‟aide de broyeur à billes S1000 (Andriamady N., 2005). Il facilite le malaxage, c'est-à-dire le mélange avec des produits additifs (liant, charge).

Coke broyé

Figure 7 : Lignite épuré et broyé

Malaxage

Cette opération consiste à mélanger le liant avec les particules solides de lignite. Le liant dilué dans l‟eau est chauffé jusqu‟à l‟obtention d‟une pâte collante pouvant être mélangée avec le lignite. Cette opération devra être effectuée pendant quelques minutes suivant la quantité de produits à malaxer.

28 MATÉRIELS ET MÉTHODES Le liant joue le rôle d‟un agglomérant pour l‟ensemble des particules de lignites de faible granulométrie. On a utilisé « le fécule de manioc » comme liant pour notre échantillon de briquette, compte tenu de son prix sur le marché et de sa disponibilité toute l‟année. La quantité de liant dans une boulette ou une briquette est de 2 à 10 % de la masse totale pour ne pas réduire les qualités et quantités en énergie des produits finis par rapport au lignite brut. Les roches sédimentaires d‟origine organique dépourvues des matières volatiles ont perdu son caractère d‟inflammabilité après distillation par voie sèche. Pour lui donner ce caractère d‟inflammabilité, il faut apporter des charges (fines de charbon) ou additifs (poudre de bois, herbes, 2 à 10 % de la masse du produit fini) au lignite pour faciliter son inflammabilité.

Fécule de manioc Liant Coke broyé Fine de charbon

Figure 8 : Préparation des composants de la briquette: liant, malaxage, amorce L‟essai d‟agglomération du lignite avec de fécule de manioc et de fine de charbon comme charge effectué au laboratoire énergétique du CNRIT a permis d‟avoir la proportionnalité des éléments constitutifs des briquettes.

Compactage ou pressage

Le terme compactage représente l‟opération de liaison de matières pulvérulentes avec ou sans liant mais exige la pression de force pressante lors de la mise en forme. Les essais de compactages sont indispensables pour déterminer la force de compactage optimale des briquettes. Ce processus assure la résistance des briquettes à la compression lors de son transport et sa manutention. Le pressage du mélange (coke de lignite + liant + charge) s‟effectue à l‟aide d‟une presse manuelle possédant une pression de compactage inférieure à 10 t. Il consiste à comprimer la pâte dans une moule cylindrique à axe vertical à l‟aide d‟un piston agissant de haut en bas .

29 MATÉRIELS ET MÉTHODES

Système de rappel Piston Poinçon Briquettes

Figure 9 : Pressage de briquette b. Déroulement de traitement thermique

Après avoir passé par le pressage, les briquettes contiennent encore de l‟eau. Elles doivent passer au traitement thermique ou séchage à l‟air libre ou par l‟intermédiaire de l‟utilisation d‟étuve (séchage à atmosphère contrôlée) visant à diminuer la quantité d‟eau contenue dans la briquette. La masse initiale de la briquette étant 80g et l‟évolution du séchage varie suivant le traitement. Pour accélérer le séchage, les briquettes peuvent également être traitées sous l‟effet d‟une source électrique ou combustible gazeux ou liquide. Elles sont alors arrangées sur des claies et laissées impérativement à l‟ombre pendant au moins 12h pour éviter la fissure générée par le soleil. Puis on monte la température à 100°C pendant 24h et on les laisse refroidir pendant 4h.

II.4.7 Tests d’efficacité et d’acceptabilité Afin d‟apprécier l‟efficacité énergétique des briquettes de lignite par rapport aux combustibles usuels (charbon de bois), des tests d‟ébullition d‟eau et de cuisine contrôlée ont été réalisés.

II.4.7.1 Test d’ébullition d’eau Ce test essaiera de déterminer les activités suivantes :  la durée d‟ébullition d‟eau (2,5 l) en utilisant comme combustible le charbon de bois et la briquette de lignite  le nombre de briquette consommée pour l‟ébullition d‟eau (2,5 l) La concrétisation de chaque activité dépendra des matériels d‟étude, des matières premières (charbons de bois et briquettes de lignite) et de l‟eau. Le matériels d‟étude comprennent des équipements de laboratoire tels que :

30 MATÉRIELS ET MÉTHODES balance de précision pour les différentes pesées ; des récipients gradués, fioles jaugées et éprouvettes graduées pour la volumétrie; le thermocouple à sonde à affichage électronique pour la mesure de la température de la flamme, de la température d‟ébullition d‟eau une marmite Cocotte N° 38 de modèle Ambatolampy utilisée comme bouilloire à chaque test d‟ébullition d‟eau. Un foyer amélioré de type « Mitsitsy à carapace métallique » (modèle CNRIT) a. Protocole du test

Le test comprend trois phases : la phase de préparation ou avant cuisson, la phase de cuisson et l‟après cuisson.

Avant cuisson :

Cette première phase consiste à effectuer diverses préparations des matières premières et diverses mesures relatives au test à réaliser entre autres :  la mesure de la température de l‟eau, de la température ambiante et de la vitesse du vent au laboratoire pour maintenir des conditions d‟expérimentation comparables des foyers.  la préparation des combustibles pour le test.  les différents types de pesage des appareils de cuisson à tester et ses contenus (eau de robinet 2,5 l).  les différents types de pesage de combustible à introduire dans le foyer amélioré.

Pendant cuisson:

Cette phase de cuisson consiste à faire des mesures d‟élévation de température de l‟eau dans l‟équipement de cuisson et ceux du foyer sous la marmite à l‟aide d‟un thermocouple par lecture directe. C‟est dans cette partie aussi qu‟on peut apprécier respectivement le comportement de chaque combustible (briquette de lignite, charbon de bois), son inflammabilité (briquette de lignite, charbon de bois), l‟état de la flamme (% en flamme bleue, % en flamme rouge), la température du corps extérieur du foyer et l‟émission de la fumée.

Après test:

Cette partie entreprend différentes pesées et mesures telles que le pesage des appareils de cuisson testés et ses contenus (eau) et le pesage de combustibles restants dans le foyer pour déterminer par différence la quantité de combustible réellement consommé pour l‟ébullition plus 15 mn.

31 MATÉRIELS ET MÉTHODES b. Méthode de calcul pour la détermination du temps d’ébullition d’eau

La durée de l‟ébullition d‟eau sera calculée par la différence entre la durée du test d‟ébullition d‟eau (temps d‟ébullition plus 15 mn) et le temps de démarrage du test d‟ébullition d‟eau

II.4.7.2 Test de Cuisine contrôlée: TECC Le test de cuisine contrôlée consiste à déterminer le temps de cuisson idéale pour tout type de plat de cuisson par l‟utilisation de briquette de lignite et de matériels de cuisson (foyer amélioré ou non, bouilloire). Plusieurs types de cuisson ont été testés pour évaluer la performance de la briquette de lignite face au charbon de bois entre autres :  plat le plus apprécié à Madagascar comme: Manioc sec, maïs sec ou le haricot sec  plat de résistance: pied de bœuf, grand consommateur de combustible par excellence.

II.4.7.3 Test d’acceptabilité au niveau des différentes couches sociales Plusieurs échantillons produits seront envoyés et testés au niveau des différentes catégories socio professionnelles de la région de Vakinankaratra. Le nombre de ménage ciblé pour le test par catégories socio professionnelles est de 36 dont 18 restaurateurs et 18 ménages issus de différentes couches sociales. Deux types d‟échantillon de briquette ont été testés dans les deux communes de la région du Vakinankaratra : CR de Sambaina gare et CR d‟Antanifotsy. Ces deux produits diffèrent par l‟amorce et la teneur en liant. La composition de ces deux produits se présente comme suit :  B1 : Briquette constituée de :  Lignite lié avec de la fécule de manioc (8%) comme liant et  Amorce : goudron  B2 : Briquette constituée de :  lignite lié avec de la fécule (10%) de manioc comme liant et  amorce : fine de charbon de bois a. Déroulement du Test d’Acceptabilité à Sambaina Gare et à Antanifotsy

Ambohibary Sambaina, ayant 54 870 habitants en 2004, commune limitrophe de Mandrosohasina. est la commune cible pour le lancement des briquettes lignites. (Heriniaina M.A., 2008). Les modalités d‟enquêtes retenues pour tester l‟acceptabilité des deux produits B1 et B2 au niveau des consommateurs potentiels, sont :  36 enquêtés repartis sur toute la commune de Sambaina et d‟Antanifotsy en envisageant 2 kg par ménage et 3 kg par établissement de restauration compte tenu de

32 MATÉRIELS ET MÉTHODES la quantité de charbon disponible (soit 42 kg de briquettes par commune dont 18 kg de briquette pour les 6 restaurateurs et 24 kg pour les 12 ménages par commune).  un produit par enquêté. Les deux produits B1et B2 ont été testés à Sambaina auprès de 6 établissements de restauration différents et 12 ménages répartis en classes aisés, moyens et laborieux, soit 18 enquêtés au total. Il en est de même pour la CR d‟ Antanifotsy. La finalité de cette étude est la faisabilité technico économique de la valorisation du gisement de lignite de la région Vakinankaratra. On distribue l‟échantillon des briquettes aux catégories socioprofessionnelles afin de connaître la commodité du produit (cf Annexe 16 et 18). b. Méthodologie adoptée relative au test d’acceptabilité

La méthodologie adoptée dans le cadre de l‟évaluation du test d‟acceptabilité a été basée sur l‟aptitude de briquette à cuire. Plusieurs questions ont été posées auprès des enquêtés et à partir de leur réponse qu‟on a donné un pourcentage correspondant. A titre d‟exemple: Est-ce que les briquettes utilisées sont aptes à cuire comme le charbon ou le bois de feu ? Si l‟enquêté a répondu que le repas est cuit comme les autres combustibles dans ce cas, le pourcentage donné sera à 50%. Mais si l‟enquêté donne d‟autres précisions complémentaires telles que le repas est cuit mais le feu trop doux ou trop lent ce qui n‟est pas pareil avec les autres combustibles. Dans ce cadre, le pourcentage n‟est plus 50% mais a été réduit inférieur à 50%. L‟accroissement ou la diminution dépend de l‟activité de l‟enquêté. A titre d‟exemple: Pour le gargotier, les briquettes sont aptes à cuire mais trop doux, ainsi, On lui donne un pourcentage de 60% car la qualité douce lui convient bien pour son activité (cas Epi-gargote Antanifotsy). Par contre, pour l‟Hôtel Telozoro Ambohibary Sambaina, le combustible ne lui convient pas. De plus, le combustible émet d‟odeur et de feu doux. Cette situation n‟est pas du tout favorable à son activité, il a besoin de cuisson rapide pour attirer les clients d‟où le pourcentage de 48%. Les pourcentages donnés sont donc en fonction de son aptitude à cuire comme les autres combustibles usuels d‟une part et d‟autre part selon les activités des enquêtés. La commodité d‟utilisation est constituée par l‟appréciation de l‟utilisateur associant la nature du combustible au foyer. L‟étude de la faisabilité d‟exploitation du lignite à usage domestique est indissociable de l‟évaluation financière. Ce qui nous mène à l‟étude du marché et l‟évaluation financière.

33 MATÉRIELS ET MÉTHODES II.4.8 Évaluation financière Il s'agit de déterminer la pertinence des objectifs et le degré de réalisation du projet dont les instruments de mesures de l‟évaluation financière sont composés de: VAN, TRI, DRCI.

II.4.8.1 Étude du marché L‟étude du marché nous permet de déterminer la part de marché à prendre, ainsi que l‟évolution du marché afin de pouvoir prendre une décision sur le projet. a. Etude de la demande bois énergie Vakinankaratra

Dans la région de Vakinankaratra, par rapport à l‟échelle nationale, l‟utilisation de l‟énergie est encore faible de l‟ordre de 0,2 TEP par capita par an. Le bois énergie est la source d‟énergie la plus utilisée des ménages. L‟approvisionnement en charbon s‟effectue à partir des régions voisines Amoron‟i Mania et Haute Matsiatra. Cette situation a une influence sur la cherté de ces produits et entraînant parfois à une pénurie au niveau du Chef-lieu régional. Le grand consommateur de charbon de bois dans la région de Vakinankaratra est de deux types: les ménages ; les petites industries de transformation telles que les fonderies, d‟Ambatolampy et les artisans. Parmi les cinq districts de la région de Vakinankaratra, Ambatolampy est le plus grand consommateur de charbon de bois (10 694 tonnes en 2012) par le biais des artisans producteurs de marmites dénommés « cocotte Ambatolampy ». a.1 Ménages

D‟après les données statistiques, le nombre de ménages de la Région Vakinankaratra s‟élève à 211849. En tenant compte de la proportion des ménages utilisant le charbon de bois (25%) et la consommation en charbon de bois par habitant par jour dans la région, on peut déterminer la demande journalière et annuelle en charbon de bois des ménages.(cf Annexe 7) a.2 Petites industries de transformation (Fonderie d’Ambatolampy)

La ville d‟Ambatolampy est réputée depuis longtemps comme étant le plus grand producteur de marmite « cocotte Ambatolampy ». Le charbon de bois est la source d‟énergie utilisée pour cette activité. Le nombre de petites industries productrices de cocotte augmente chaque année et compte tenu de cet accroissement d‟effectif. Le dernier recensement réalisé au niveau de la mairie d‟Ambatolampy effectué en 2011 a enregistré 72 fonderies. Ces entreprises travaillent tous les jours mais, ils n‟arrivent pas à satisfaire la demande non seulement à Madagascar mais aussi au niveau de la zone océan Indien. Durant ce recensement et l‟enquête effectuée lors de notre passage, une fonderie consomme par jour 10 sacs de charbon en eucalyptus. Ainsi, dans le but d‟estimer l‟évolution des besoins en bois-énergie d‟une région à une autre,

34 MATÉRIELS ET MÉTHODES connaitre les traits caractéristiques de la population notamment le nombre de ménages et leurs activités, leur niveau de vie et leurs consommations semble nécessaire. La région de Vakinankaratra connaissait depuis 2011 une augmentation progressive de ses besoins en charbon de bois. Le district Antsirabe II, Betafo et Antanifotsy sont les grands consommateurs de charbon de bois pour leurs activités artisanales et quotidiennes. Ambatolampy, le grand producteur de marmite, augmentera sa consommation car les petites industries productrices de cocotte augmentent en nombre chaque année. La formule d‟équivalence énergétique permet d‟envisager la quantité de lignite nécessaire pour substituer le charbon.

Avec: Mcharbon : Masse du charbon de bois (en t) PCIcharbon : Pouvoir calorifique du charbon (Kcal/Kg) Méq.lignite : Masse équivalente en lignite (en t) PCIlignite : Pouvoir calorifique du lignite (Kcal/Kg)

L‟effectif charbonnier à mobiliser est déterminé par la formule ci-après :

Avec : ECM : Effectif charbonniers à mobiliser UP : Unité de production CPA : Capacité de production annuelle (en t) DA : Demande annuelle (en t) 1UP = 7 Charbonniers pour Option semi-industrielle 1UP = 14 charbonniers pour Option artisanale

II.4.8.2 Étude financière Deux options sont éventuellement applicables pour la valorisation du lignite de Vakinankaratra: option semi-industrielle et option artisanale. a. Immobilisations

Les immobilisations font partie des opérations d'investissement, c'est à dire les opérations concernant les emplois en biens matériels, valeurs et titres destinés à rester durablement dans l'entreprise. La somme des immobilisations incorporelles et corporelles constitue le coût des immobilisations du projet (cf tableaux 4 et 7).

35 MATÉRIELS ET MÉTHODES b. Fonds de Roulement Initial

C'est la somme d'argent qu'on aura besoin pour faire fonctionner l'entreprise. Elle représente les dépenses de la société pendant les 3 premiers mois de son existence. La formule ci-après détermine le fond de roulement :

Où CE : charge d‟exploitation de la première année (en Ar.)

Dans cette étude, la charge d‟exploitation de la première année pour l‟option artisanale vaut 13 245 026 Ariary (cf. Annexe 10). Elle augmente au fur et à mesure que le volume de production s‟élève. c. Investissement initial (Io)

L‟investissement initial est égal à la somme du fond de roulement initial avec le montant des immobilisations.

Avec Io : investissement initial (en Ar.) Immobilisation en Ariary

70% du montant de l‟investissement dans ce projet pour l‟emprunt bancaire et 30%, apport de l‟entreprise. d. Indicateurs de Rentabilité

Afin de déterminer la rentabilité de l‟option artisanale, nous essayons d‟analyser les trois paramètres suivants : la VAN, le TRI et le Délai de Récupération.

Valeur Actualisée Nette (VAN)

Par définition, la valeur Actuelle Nette (VAN) est la valeur de la somme du flux de trésorerie actualisée diminuée du coût de l‟investissement.

∑

Où : VAN : Valeur actualisée Nette (en Ar.) FNA : Flux Net Actualisé (en Ar.) Io : Investissement Initial (en Ar.) Taux de Rentabilité Interne (TRI)

Le TRI se définit comme le taux d‟intérêt par lequel la valeur actualisée d‟un revenu futur est égale au capital investi. C‟est le taux maximal d‟intérêt que peut supporter un projet. Par

36 MATÉRIELS ET MÉTHODES conséquent, tout projet dont le TRI est supérieur au taux d‟intérêt auquel il est financé est rentable. Le taux directeur est fixé à 16%. Le TRI est obtenu par l‟interpolation linéaire. Pour l‟option artisanale : 19,5% X 20% SCFA1 Io SCFA2

Pour l‟option semi-industrielle: 23,5% X 24%

SCFA1 Io SCFA2

Délai de Récupération de capitaux investis (DRCI)

Le DRCI est le nombre d‟années nécessaire pour faire revenir le capital investi à partir des bénéfices que l‟entreprise a réalisées.

Avec Io : investissement initial (en Ar.) RNE : résultat net de l'exercice (en Ar.) SB : somme bénéfice (en Ar.)

II.4.8.3 Analyses statistiques

L‟analyse de la variance appliquée à un plan d‟expérience vise essentiellement, moyennant un test global de comparaison entre les moyennes par variante, à permettre d‟opérer une discrimination entre les facteurs selon qu‟ils ont ou non une influence significative (Alain M., 1995). Les résultats d‟analyse effectuée au laboratoire sont traités sous le logiciel XLSTAT 2008 pour vérifier s‟il y a différence significative des propriétés physico-chimiques (humidité, densité, cendre, matière volatile, pouvoir calorifique, le carbone fixe) entre le gisement de lignite de Mandrosohasina et celui d‟Antanifotsy. Le test d‟hypothèse est une démarche consistant à rejeter ou à accepter une hypothèse statistique appelée hypothèse nulle (H0 : La différence entre les moyennes n'est pas significativement différente de 0) en fonction des échantillons. Pour permettre d‟effectuer valablement un tel test, il faut pouvoir disposer d‟une estimation de l‟erreur expérimentale. Ainsi, le test de Shapiro-Wilk permet de vérifier la normalité des distributions même pour un nombre d‟observations inférieur à 20 (Razali et Wah, 2011). Si p-value supérieure au seuil α=0,05, l‟échantillon suit la loi normale. Le test de

37 MATÉRIELS ET MÉTHODES Fisher (tests paramétriques d‟échantillon K≥2, K étant le nombre d‟échantillon à tester,) et celui de Bartlett ont été utilisés pour vérifier l„égalité des moyennes de variances de deux échantillons et plus au seuil de 5%. Si la probabilité calculée est inférieure à 0,05, il existe au moins une différence significative entre les résultats(*), dans le cas contraire, les deux variables présentent une différence de moyenne non significative (NS). Le test statistique permettra de tester une hypothèse concernant un ensemble de données et de tirer une conclusion relative aux caractéristiques du lignite. Le tableau qui suit montre les variables testés et le test statistique correspondant.

Tableau 1 : Variables testé et le test statistique correspondant

Gisement Variable Nombre de répétions Test statistique utilisé H (%) Mandrosohasina d C (%) 10 Test t de Student Antanifotsy MV (%) CF (%) PCi (%) H : humidité ; d : densité ; C : cendre ; MV : matière volatile ; CF : carbone fixe ; PCi :pouvoir calorifique interne

RESULTATS ET INTERPRETATIONS

RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS

III RESULTATS ET INTERPRETATIONS

III.1 Analyse des caractéristiques physico-chimiques du lignite La variété des charbons de terre est dictée par de nombreux paramètres, qui sont essentiellement : l'humidité, la teneur en cendres, le pouvoir calorifique et l'inflammabilité, liée à la teneur en matières volatiles. La plupart de ces critères sont corrélés avec l'âge du charbon. Le lignite, charbon le plus "récent" est assez humide et contient relativement beaucoup de matières volatiles inflammables. La cokéfaction permet de montrer qu‟après 7 à 10 minutes de cuisson, le lignite cuit commence à émettre des fumées de couleurs différentes: la fumée blanche indique que l‟échantillon contient de vapeur d‟eau, la fumée marron montre la disparition progressive de l‟eau et la flamme jaune entourée de flamme blanche indique les matières volatiles constituées de divers constituants nocifs [gaz carbonique (CO2), oxydes d‟azote (NOx), méthane (CH4), goudron et huiles] à l‟environnement. Tant que ces matières responsables de la pollution ne sont pas toutes débarrassées du lignite, la flamme persiste encore. L‟analyse chimique est indispensable pour évaluer la qualité du produit briquette-lignite. Le test statistique permet de comparer la variété de propriétés physico-chimiques de lignites dans le site de Mandrosohasina et celui d‟Antanifotsy. En effet, une expérience convenablement organisée aboutit à une interprétation statistique valide des résultats relatifs à l‟effet du produit. Le lignite à l'état naturel contient un pourcentage d'eau assez élevé. Le lignite d‟Antanifotsy a une humidité légèrement grande que celui de Mandrosohasina. Le test de comparaison des moyennes confirme que ces deux sites présentent une différence non significative d‟humidité. La teneur en eau caractérise l‟évolution des charbons. De la tourbe à l‟anthracite, sa diminution se traduit par une compression de la matière favorisant l‟expulsion d‟eau. L‟humidité est un paramètre important à connaître car elle varie en raison inverse du pouvoir calorifique fourni par le lignite. Autrement dit, le lignite contenant plus d‟eau par rapport à la houille présente le moindre pouvoir calorifique. Les humidités moyennes de lignite des sites étudiés sont comprises entre 16,17% et 13,95%. Elles ne présentent pas de différence significative (Khi²=3,84 ; ddl= 1 ; p>0,05). Au seuil P = 0,05, la teneur moyenne des matières volatiles de ces deux sites présente une différence non significative. Sachant que la teneur assez élevée des matières volatiles caractérise le lignite à son stade moins évolué. Les résultats d‟analyse montrent que les lignites des sites étudiés ayant une humidité semblable présentent par conséquent la même teneur en matières volatiles. Elle

39 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS s‟élève à 26,40 d‟où son appellation combustible médiocre. Pour se débarrasser de ces matières volatiles, il faut passer au processus de cokéfaction. Le pouvoir calorifique dépend de l‟humidité, les lignites des deux sites étudiés présentent de PCi relativement semblable qui se situe aux alentours de 5204 Kcal/kg en moyenne et d‟humidité de 16,17%. La légère différence du PCi entre les deux sites est en grande partie due à la formation même du lignite dans chaque lieu de prélèvement ainsi qu‟aux caractéristiques géologiques de ces lieux qui sont semblables. Le lignite d‟Antanifotsy (4574 Kcal/kg) a un pouvoir calorifique supérieur par rapport à celui de Mandrosohasina(4485 Kcal/kg). Selon le test t de student, pour p<0,05, la différence entre la densité moyenne est significativement différente. Ce qui signifie que la densité moyenne de lignite de Mandrosohasina et celle d‟Antanifotsy présente une variation importante. Le lignite de Mandrosohasina (1,663) est plus dense que celui d‟Antanifotsy (1,572). Cette variation se traduit par le prélèvement d‟échantillon à différentes profondeurs respectivement 2,15 mètres pour et 1,50 mètre. Elle peut être due également aux types de végétations présentes sur le terrain. Conformément à la carbonisation de bois dont sa densité dépend essentiellement de celles de la matière première. Un bois dense donne un charbon dense et un bois léger donne un charbon léger (Briane et al, 1985). Cela pourrait être un avantage d‟Antanifotsy pour le transport. Les deux sites étudiés présentent une teneur en cendre semblable. Elle diminue légèrement à Mandrosohasina (43,93%). En effet, le test statistique montre que la teneur moyenne en cendre ne présente pas de différence significative puisque Ho est retenue. Rappelons que la cendre est un résidu basique de combustion ou incinération de matière organique, sa teneur dépend de la variation des matières minérales et de la nature des débris végétaux formant le lignite. Ce dernier considéré comme un bois profondément altéré (Léon Ferrer, 1874), est influencé considérablement par la nature du sol. Par conséquent, la teneur en cendre varie en fonction de types de sols étudiés, la nature d‟essence des végétaux et les sites de prélèvement. D‟après le résultat statistique, cette différence semble être négligeable. Les végétaux ayant poussé dans les mêmes conditions avec les mêmes espèces dans les deux sites expliquent cette ressemblance. A partir de la quantité de ces éléments chimiques, on peut déterminer les essences et même la partie des bois qui sont à l‟origine du lignite. Par exemple, on trouve davantage de chlore dans les résineux que dans les bois feuillus (7 fois plus dans l‟épicéa que dans le chêne), deux fois plus de magnésie dans l‟orme que dans le pin sylvestre. Les sels de silicium et de calcium sont plus abondants dans l'écorce que dans le bois tandis que les sels de potassium prédominent dans le bois.

En brûlant, le lignite libère dans l'air de nombreux polluants non seulement du CO2 et de NOx mais également de soufre. Signalons que l'augmentation de la température du sol contribue à

40 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS l‟augmentation du taux de minéralisation conduisant à une diminution du carbone organique du sol. Ceci se traduit par une baisse des stocks de carbone lorsque la température moyenne de la région augmente. L‟échantillon pris au gisement d‟Antanifotsy (0,132%) présente une faible teneur en soufre par rapport à celui de Mandrosohasina (0,143%). La teneur en carbone fixe est une fonction assez complexe, car elle dépend essentiellement du pourcentage d‟humidité, du pourcentage en cendres et de l‟indice des matières volatiles. Dans nos analyses, elle varie de 14,64% à 15,70%. En bref, les facteurs climatiques (température et pluviométrie) jouent un rôle majeur sur les caractères physico-chimiques du lignite et affectent la minéralisation de la matière organique du sol. Le tableau suivant indique les proportions moyennes de caractères physico-chimiques du lignite.

Tableau 2 : Valeurs moyennes des caractères physico-chimiques du lignite

Humidité Densité Cendre MV CF PCi (%) (%) (%) (%) (Kcal/Kg) Gisements Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne Mandrosohasina 13,95a±1,95 1,66a±0,005 43,93a±8,74 26,40a±4,67 15,70a±8,60 4485a±699,45 Antanifotsy 16,17a±4,94 1,57b±0,015 55,73a±12,22 26,37a±5,49 14,64a±6,59 4574a±351,99 p NS * NS NS NS NS (1) *=Hautement significatif (p≤0,001), (2) NS : Non-significatif (p>0,05)

III.2 Evolution de la masse des briquettes après séchage

Avant d‟effectuer le séchage, les briquettes subissent un pré-séchage d‟une durée environ 2 jours. A l‟air libre, l‟évaporation d‟eau est relativement lente. Le temps optimal pour atteindre la masse de lignite prête à la combustion est de 45h. A partir de là, la masse des briquettes semble constante autour de 75g. Celle-ci est due par la présence d‟humidité du vent. En effet, le poids de la briquette s‟abaisse en fonction du temps écoulé. Ainsi donc, il faudra au moins 5 jours pour avoir la masse nécessaire. Pour gagner de temps, le séchage à l‟étuve semble parfait. 24mn seulement de l‟expérience, l‟allure de la courbe en masse reste constante ce qui signifie que 48h 24mn y compris le pré-séchage (car le retrait de l'eau de séchage doit être contrôlé pour éviter les fissures) suffiront pour parvenir à la masse des briquettes voulues (75g) (cf Figure 10).

41 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS

Masse (g) Masse (g) Masse (g) Masse (g) 80,5 81 80 79,5 80 79 79 78,5 78 78 77,5 77 77 76,5 76

76 75 75,5 75 Durée(mn) 74 Durée (h) 0 20 40 0 20 40 60 80

(a) (b) Figure 10 : Evolution de la masse de briquette après séchage à l‟étuve(a) et à l‟air libre(b) III.2 Test d’ébullition d’eau et de cuisine contrôlée Les briquettes de lignite sont aptes à cuire comme les autres combustibles usuels tels que le charbon de bois. Il faut 3 briquettes de lignite de 240 g pour bouillir 2,5 litres d‟eau. La durée de cette ébullition d‟eau avec les briquettes de lignite est de 21 mn, soit un retard de 6 minutes par rapport à la cuisson avec le charbon de bois (Cf. Annexe 18). Dans ce cadre, cette différence de temps n‟est pas du tout significatif. Ce qui montre que les briquettes de lignite sont aptes à cuire comme le charbon de bois. Il en est de même pour la cuisson des autres plats tels que le haricot sec, le manioc sec. La différence de temps en cuisson n‟est pas du tout élevée.

III.3 Appréciation de la commodité d’usage des briquettes L‟appréciation de la commodité d‟usage des briquettes de lignite se traduit par l‟assemblage de résultats des questionnements portant sur le sujet. Ces questionnaires répondent au besoin d‟information relatif à l‟objectif de l‟étude et aux résultats attendus. (Rasolofomanana, 2010). Elle se présente sous trois façons telles que la commodité liée à la nature du combustible, la commodité liée au foyer et la commodité liée à l‟utilisateur. L‟annexe 19 informe les problèmes liés à chaque commodité ainsi que la solution prise y afférente.

III.4 Evaluation de l’aptitude de briquette à cuire Le test a fait ressortir d‟une manière générale que les briquettes de lignite à forte teneur (10%) en fine de charbon de bois libèrent la chaleur d‟une manière très lente. Cette longévité de la diffusion de la chaleur est particulièrement appréciée par les restaurants et les gargotes pour la réalisation des bouillons, la tenue au chaud des soupes, du café et du thé ainsi que la meilleure

42 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS qualité des aliments cuits au feu doux. La grande majorité des enquêtés affirment être réticentes à payer la briquette de lignite à un prix supérieur à celui du charbon de bois. A la limite, ils acceptent de payer le même prix à condition que le produit ne présente aucune contrainte liée aux commodités d‟usage. Le prix que les enquêtés estiment être à leur portée est compris entre 4 000 et 5 000 Ariary pour 20 kg de combustible. On a noté comme caractéristiques spécifiques que les ménages de la région du Vakinankaratra ont une tendance à cuire très rapidement comparativement à ceux des autres régions à cause de leur habitude culinaire essentiellement basée sur les pommes de terre. Leur préférence concernant le lieu d‟achat de combustible se tourne vers les points de vente. Par ailleurs, on a constaté que la population enquêtée, avec leur habitude de cuisiner à l‟extérieur possède une faculté naturelle pour la gestion de la fumée dégagée par le combustible facilitant du même coup l‟apport d‟air nécessaire à la combustion. Ceci reflète la maîtrise de la gestion du feu avec le foyer de type traditionnel, matériel de cuisson de 95% des ménages dans cette région selon l‟enquête. Bref, le résultat global du Test d‟Acceptabilité a fait ressortir que la briquette du lignite satisfait aux exigences des conditions de cuisson.

III.5 Test d’acceptabilité par localité Rappelons que la méthodologie adoptée relative au test d‟acceptabilité a été basée sur l‟aptitude de briquette à cuire et les activités des enquêtés.

III.5.1 Commune Rurale de Sambaina A l‟issue du Test d‟Acceptabilité des deux produits B1 et B2 à Sambaina, 53,11% des consommateurs affirment avoir été satisfaits dont les restaurateurs présentent une appréciation plus élevée (54,33%), suivi des ménages laborieux (53,75%) et les ménages moyens ont dépassé à peine la barre des 50% (51,25%) à cause du dégagement simultané d‟odeur et de fumée lors de la combustion. Ce pourcentage du résultat d‟enquête a été confirmé par la réponse apportée par les enquêtés lors de l‟enquête (cf Annexe 21 et 23). Ce tableau montre l‟appréciation des ménages de Sambaina qui ont testé les briquettes. Ils sont satisfaits de l‟utilisation des briquettes de lignite et affirment que les plats cuisinés avec du feu doux émis par les briquettes sont succulents et conservent bien le goût et la qualité des aliments cuits.

III.5.2 Commune Rurale d’Antanifotsy A l‟issue du Test d‟Acceptabilité des deux produits B1 et B2 à Antanifotsy, 54,36% des consommateurs affirment avoir été satisfaits. Les briquettes conviennent aux attentes des ménages laborieux (56,75%) et des ménages moyens (55%), les restaurateurs occupent la troisième place (51,33). Ceux qui sont satisfaits de l‟utilisation des briquettes de lignite ont

43 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS affirmé que les plats cuisinés avec du feu doux émis par les briquettes sont succulents et conservent bien le goût et la qualité des aliments cuits. Par contre, ceux qui n‟apprécient pas ces produits ont suggéré la faiblesse des produits au niveau de la lenteur du feu et l‟émission d‟odeur lors de la combustion.

III.6 Équivalent de la demande en charbon de bois en superficie de forêts détruits D‟après les données issues du CFT Taolagnaro en 2005 où : «1 ha de forêt d‟eucalyptus produit 200 sacs de charbon de 35 kg ». La loi d‟équivalence énergétique permet de calculer la quantité du lignite correspondant à la consommation du charbon de bois.

Tableau 3 : Correspondance entre demande en charbon de bois et superficie forestière détruite.

2011 2015 Demande régionale en charbon de bois (tonne) 70 331 78 128 Equivalent en nombre de sacs de charbon de bois 2 009 457 2 232 229 Superficie de forêt détruite (ha) 10 047 11 161 Equivalence en lignite (tonne) 113 784 126 398

Les ressources ligneuses de la région du Vakinankaratra n‟assurent plus ses besoins en charbon de bois. La satisfaction de la demande en charbon de bois régionale est assurée par l‟importation de charbon de bois venant de la région voisine telle que l‟Amoron‟i Mania et la Haute Matsiatra. Compte tenu du résultat récapitulé dans le tableau ci-dessus, on peut dire tout simplement que la coupe irrationnelle des bois verts conduit cette zone d‟étude dans une situation critique si des mesures ne seront pas prises à temps. D‟après la loi d‟équivalence énergétique, 113 784 tonnes de lignite peuvent substituer 70 331 tonnes de charbon de bois. Cela réduit la surface forestière détruite. En effet, 11 161 ha de cette superficie seront conservés en 2015.

III.7 Évaluation de la satisfaction de la demande de briquette de lignite Le tableau 3 donne les résultats récapitulatifs entre les deux options envisagées pour la satisfaction des besoins en charbon de lignite pour l‟année 2015 de la région. Ils montrent également l‟effectif de charbonnier à mobiliser aux options choisies pour satisfaire les besoins énergétiques régionaux estimés à 78 128 tonnes. La satisfaction de la demande régionale en charbon de lignite a besoin 23 016 charbonniers à mobiliser pour l‟option artisanale et 1 785 à celui de semi industrielle. Dans le cas du district d‟Ambatolampy, il en faut 3 402 charbonniers à déployer pour l‟option artisanale à déployer et 266 charbonniers l‟option semi

44 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS industrielle. En effet, le développement de l‟option artisanale crée 3 402 emplois (cas du district Ambatolampy) et 23 016 emplois pour la satisfaction des besoins régionaux. L‟option artisanale est donc l‟option qui est conforme à la politique gouvernementale actuelle de création d‟emplois donc à la réduction de la pauvreté. Par contre, pour l‟option semi industrielle, la satisfaction des besoins énergétiques régionaux demande l‟implantation de 255 unités semi industrielles nécessitant un investissement de taille face à l‟option artisanale. La philosophie du présent thème se focalise sur la création d‟emplois, le ralentissement de la destruction forestière et la réduction de la pauvreté. Le choix de la stratégie à adopter que ce soit pour l‟Option artisanale ou semi-industrielle dépend principalement du résultat des indicateurs de rentabilité de l‟évaluation financière de chaque option. Le tableau qui suit présente la demande régionale et effective de charbonnier à mobiliser pour l‟année 2015.

Tableau 4 : Demande régionale et effectif de charbonnier à mobiliser pour l‟année 2015.

Options Artisanale Semi-industrielle Capacité de production annuelle (t) 47,52 306,9 Demande annuelle REGIONALE (t) 78 128 78 128 Nombres d‟unités de production à installer 1 644 255 Effectif charbonnier à mobiliser 23 016 1 785

III.8 Analyses financières L‟étude financière est un moyen de prise de décision et de faire une appréciation sur le plan financier du projet comme la production et la vulgarisation des briquettes de lignite. Elle dégage la rentabilité ou le déficit du projet grâce aux outils indicateurs de rentabilité d‟un projet.

III.8.1 Option artisanale Tableau 5 : Coût des immobilisations

ELEMENTS MONTANT(en Ar) Immobilisations incorporelles O Immobilisations corporelles Terrain 800 000 Construction 1 500 000 Matériels et outillages 6 780 000 Matériels de transport 2 000 000 Matériels et mobilier de bureau 220 000 Autres immobilisations 100 000 TOTAL 11 400 000

45 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS Fonds de Roulement Initial FRI = 3 311256 Ariary

Investissement initial (Io) Io = 14 711257 Ariary

Valeur Actuelle Nette VAN = 2 094 416 Ariary

Dans notre cas, la valeur actuelle nette est largement positive. Il s‟élève à Ar 2 094 416. Cela veut dire que la rentabilité de l‟investissement est aussi positive. Le projet génère un bénéfice certain. Ce résultat nous permet de dire que le projet est viable à long terme et rentable.

Taux de Rentabilité Interne

C‟est le taux d‟actualisation qui donne une valeur nette actualisée ou Valeur Actuelle Net (VAN) égale à zéro ou Indice de Profitabilité (IP) égale à 1. Le tableau suivant montre le TRI à un taux d‟actualisation de 19,5 et de 20%. Tableau 6 : TRI à un taux d'actualisation de 19,5% et de 20%.

Taux d'actualisation 19,5% Taux d'actualisation 20% Période CF ퟏ 퐢 −퐧 CFA CF ퟏ 퐢 −퐧 CFA 1 1471836 0,83682008 1231661,92 1471836 0,83333333 1226530 2 1351484 0,70026785 946400,798 1351484 0,69444444 938530,556 3 5035004 0,5859982 2950503,3 5035004 0,5787037 2913775,46 4 3131973 0,49037507 1535841,46 3131973 0,48225309 1510403,65 5 20114970 0,4103557 8254292,66 20114970 0,40187757 8083755,3 SCFA1 = 14 918700,14 SCFA2 = 14 672994,97 CF : Cash Flow CFA : Cash Flow Actualisé, SCFA: Somme Cash Flow Actualisé

Interpolation linéaire.

19,5% X 20% 14918700 14711257 14672995 TRI= 19,92%

D‟après la théorie, si le taux de rentabilité interne est supérieur au taux d‟emprunt, alors le projet est rentable. Dans notre cas, le taux de rentabilité interne est supérieur au taux d‟intérêt, Il s‟élevant à 19,92 %. Donc, le projet dispose d‟une marge de sécurité de 3,92% pour l‟emprunteur.

46 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS Délai de Récupération de capital investi (DRCI)

Tableau 7 : Détermination de DRCI du projet

RUBRIQUES 1ère année 2ème année 3ème année 4ème année 5ème année RNE(Ariary) -391 164 -511 516 3 172 004 1 268 973 18 251 970 SB (Ariary) 43 58053,63 8 716107,26 13 074160,9 17 432214,53 21 790268,17 RNE : Résultat Net de l'Exercice, SB= Somme des Bénéficies

DRCI = 3ans+ 4mois +15 jours

Si les capitaux investis sont récupérés avant la durée de vie du projet, le projet est rentable. Dans notre cas, les capitaux investis sont récupérés durant la quatrième année d‟exploitation. Donc, les capitaux investis seront récupérés au cours de mois de Mai, c'est-à-dire que le 15 Mai de l‟année 4.

III.8.2 Option semi-industrielle Tableau 8 : Récapitulatif des immobiliers

ELEMENTS MONTANT(en Ar) Immobilisations incorporelles Licence Microsoft office et logiciel 900 000 Immobilisations corporelles Terrain 7 000 000 Construction 20 000 000 Matériels et outillages 26 780 000 Matériels de communication 300 000 Matériels de transport 12 000 000 Matériels et mobilier de bureau 1 300 000 Matériels informatiques 1 900 000 Autres immobilisations 700 000 TOTAL 70 880 000

Fonds de Roulement initial FRI = 18677234 Ariary Investissement Initial Io = 89 557 230 Ariary Valeur Actuelle Nette VAN = 21 262 360 Ariary

Le montant de la VAN est largement supérieur à zéro. Il s‟élève à Ar 21 262 360. Cela veut dire que la rentabilité de l‟investissement est aussi positive. Le projet génère un bénéfice certain. Ce résultat nous permet de dire que le projet est rentable et viable à long terme.

47 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS Taux de Rentabilité Interne Tableau 9 : TRI à un taux d'actualisation 23,5% et 24%

Taux d'actualisation 23,5% Taux d'actualisation 24%

Période CF ퟏ 퐢 −퐧 CFA CF ퟏ 퐢 −퐧 CFA 1 16805158 0,8097166 13607415,4 16805158 0,80645161 13552546,8 2 23168366 0,65564097 15190130 23168366 0,6503642 15067875,9 3 36623128 0,53088338 19442609,9 36623128 0,52448726 19208364,1 4 45417881 0,42986508 19523561,2 45417881 0,4229736 19210564,5 5 64202666 0,34806889 22346950,9 64202666 0,34110774 21900026,3 SCFA 90 110667,31 88 939377,63

Interpolation :

23,5% X 24% 90110667 89 557 230 88939377

TRI = 23,73% Si le taux de rentabilité interne est supérieur au taux d‟emprunt, alors le projet est rentable. Dans notre cas, le taux de rentabilité interne est supérieur au taux d‟intérêt, Il s‟élevant à 23,73 %. Donc, le projet dispose d‟une marge de sécurité de 7,73 % pour l‟emprunteur.

Délai de récupération du capital investi (DRCI)

Tableau 10 : Détermination de DRCI du projet

RUBRIQUES 1ère année 2ème année 3ème année 4ème année 5ème année RNE 7 074 158 13 437 366 26 892 128 35 686 881 55 246 666 SB (Ariary) 27 667440,12 55 334880,23 83 002320,35 110 669760,5 138 337200,6 Io = 89 557230

DRCI = 3ans 2 mois 25 jours Si les capitaux investis sont récupérés avant la durée de vie du projet, le projet est rentable. Dans notre cas, les capitaux investis sont récupérés durant la quatrième année d‟exploitation ou plus exactement durant le deuxième mois de l‟année 4. Donc, les capitaux investis seront récupérés au cours de mois de Mars, c'est-à-dire que le 25 Mars de l‟année 4.

48 RÉSULTATS ET INTERPRÉTATIONS

Tableau 11 : Récapitulation des indicateurs de rentabilité du projet

Indicateurs de Rentabilité

Option Immobiliers FRI Io VAN TRI DRCI. (en Ar) (en Ar) (en Ar) (en Ar) (%) Artisanale 11 400 000 3 311 257 14 711 257 2 094 416 19,92 3ans 4mois 15 jours Semi- 70 880 000 18 677 230 89 557 230 21 262 360 23,73 3ans 2 mois industrielle 25 jours

FRI : fonds de roulement interne ; VAN : valeur actualisé nette ; TRI : Taux de rentabilité interne DRCI: Délai de récupération de capitaux investis, Io : Investissement initial.

Connaissant le FRI et les immobilisations, pour faire fonctionner l'entreprise dans ce projet, l‟option semi-industrielle a besoin de beaucoup d‟investissement (Ar. 89 557 230) par rapport à celle artisanale (Ar. 14 711 257). Dans les deux options, les résultats de calcul des indicateurs de rentabilité du projet (VAN, TRI, DR) sont tous positifs. La VAN est supérieur à zéro (Ar. 11 622 751 option artisanale et Ar. 21 262 360 semi-industrielle). La rentabilité de ce projet est démontrée par le fait que les TRI pour option artisanale et à celle de semi-industriel sont nettement supérieurs aux taux de l‟emprunt contracté auprès de la banque (16%) respectivement à 19,92% et 23,73%. Fonction de l‟investissement initial et du bénéfice moyen, le délai de récupération dans les deux options n‟a pas d‟écart significatif. Ainsi, le nombre d‟années nécessaire pour faire revenir le capital investi à partir des résultats des activités est estimé à 3ans 2 mois 25 jours pour l‟option semi-industrielle et dans 3ans 4mois 15 jours à celui d‟artisanale. Ce qui est largement suffisant pour le remboursement de l‟emprunt bancaire (5ans). Tous ceux-là nous ont permis d‟en déduire que notre projet est rentable.

DISCUSSION

IV DISCUSSION

IV.1 Méthodologie Elles évoquent les problèmes rencontrés au cours de la prise d‟échantillon du lignite, aux résultats d‟étude d‟acceptabilité du produit (briquette) ainsi que l‟option de valorisation du lignite.

IV.1.1 Échantillonnage Tous les types de sols du site d‟étude n‟ont pas été pris en compte. Les échantillons prélevés appartiennent à la couche la plus superficielle, de 2m de profondeur environ. Selon le rapport de synthèse d‟OMNIS en 1996, la puissance de la couche V au sondage est égale à 1 mètre ce qui correspond bien aux gisements que nous avons visité. Par défaut des moyens de prélèvement et de transport, la quantité échantillon prise est bornée à 90kg. Ce qui explique le nombre limité de briquettes produites pour le test d‟acceptabilité correspondant au minimum requis pour les tests statistiques. Pour plus de précision et de fiabilité des résultats obtenus, les observations doivent se faire, à l„avenir, sur de plus grand nombre d„échantillons.

IV.1.2 Acceptabilité du produit briquettes par localité Savoir l‟appréciation des différentes couches sociales vis à vis du nouveau produit (briquettes lignite) à usage domestique semble nécessaire pour le lancement du projet. Plus l‟appréciation est importante, plus le produit est fiable. Par défaut de la faible quantité d‟échantillon pris sur terrain, le nombre de ménages testés est limité à 36 dont 18 Sambaina et 18 Antanifotsy. De plus, l‟usage des briquettes lignite a besoin du «Fatapera » alors que peu de villageois en possèdent. La production des fécules de manioc pourrait être un problème majeur au rationnement alimentaire local. Le Produit B1 « Fécule + goudron » vise à optimiser la valorisation des sous-produits de distillation du lignite. Cependant il se peut que la production de goudron soit plutôt faible (35 kg/t) voire insuffisante. Aussi, le produit B2 « Fécule + fine de charbon de bois » vient en option complémentaire, mais c‟est une option à envisager pour le moyen terme (production fécule + fine envisageable à un horizon de n + 5 ans environ à partir du démarrage du reboisement) puisque si l‟on veut exploiter ce gisement dans la région du Vakinankaratra il faut faire du reboisement d‟espèces d‟arbres à croissance rapide (bois énergie) pour la satisfaction des besoins en fine de charbon. Il en est de même pour la fécule de manioc il faut planter du manioc pour la production de fécule comme liant.

50 DISCUSSION IV.2 Discussions des résultats Les résultats d‟analyse physico-chimique, l‟appréciation de la commodité d‟usage des briquettes et le choix d‟option adéquate de valorisation du lignite, mènent à des discussions sur la faisabilité d‟exploitation du lignite.

IV.2.1 Analyse physico-chimique et test statistique La teneur en cendre dans le gisement de Mandrosohasina et celle d‟Antanifotsy ne présente pas de différence significative selon le test statistique. Ce résultat est conforme à celui de Razafimbelo en 2005, qui a montré qu‟elle reste très variée à cause de la diversité des types de sols étudiés, qui ont été prélevés dans plusieurs endroits et présente des caractéristiques pédoclimatiques contrastées. Les sites étudiés sont caractérisés par des sols de nature semblable (ferralitiques, alluvionnaires argilo-limoneuses, de couleur noirâtre) et de même nature floristique ce qui contribue à la variation non significative de la teneur moyenne en cendre 49,83%. Seulement, la densité moyenne présente une différence significative (p<0,05). Le résultat d‟analyse de la teneur en matière volatile est semblable à celui effectué par Atombola en 2006 voisinant à 24% mais le PCi de lignite de Mandrosohina présente une dissemblance significative (7 416Kcal/Kg contre 5 200Kcal/Kg). Le pouvoir calorifique varie en fonction de la profondeur de la prise d‟échantillon ce qui explique cette diversité.

IV.2.2 Appréciation de la commodité d’usage des briquettes Le pourcentage de la satisfaction des consommateurs (38 ménages) a dépassé à peine la barre des 50%. Ce pourcentage du résultat d‟enquête a été confirmé par la réponse apportée par les enquêtés. Par rapport au nombre de ménages de Mandrosohasina et Antanifotsy, ce pourcentage est significativement bas et mérite un élargissement. Les raisons principales se focalisent sur le dégagement simultané d‟odeur et de fumée lors de la combustion et le nombre de briquettes produit qui est limité aux 38 ménages. Pour s‟assurer de la qualité de la briquette produite, il faut chercher une technologie permettant d‟éliminer ces dégagements. L‟odeur nuisible de lignite est acquise au cours de sa genèse. Le dégagement de fumées est dû au processus de séchage. Pour éliminer ces dégagements, il faut porter les briquettes de lignite à une température de plus de 200°C dans un four de laboratoire. Après son passage au four de laboratoire, on a pu constater :  une nette amélioration de la qualité de briquette que ce soit sur le dégagement de fumée, que ce soit lors de l‟émission d‟odeur nuisible,  les fumées sont constituées de gaz polluants tels que le soufre, et le monoxyde de carbone (CO).

51 DISCUSSION Dans le cas où des fumées apparaissent lors de la combustion des briquettes, cela témoigne l‟existence de gaz polluant résiduel dans les briquettes, montrant que le processus de distillation de lignite a été effectué à basse température. L‟élimination totale de ces produits polluants nécessite donc une distillation à haute température, qui demande par contre une unité de traitement des fumées issues de la distillation afin de ne pas polluer l‟atmosphère. Pour éliminer les gaz polluants, nous suggérons deux procédés de désulfuration de gaz :  la désulfuration par voie humide qui consiste à utiliser des substances liquides pour

absorber l‟hydrogène sulfuré (H2S). Les substances liquides utilisées sont : l‟eau, la soude caustique et le mono ou la diéthanolamine.  la désulfuration par voie sèche est la méthode la plus utilisée à grande échelle et qu‟on peut citer entre autres : l‟emploi de la chaux vive ou chaux éteinte (solide ou liquide) et l‟emploi des oxydes métalliques comme oxydes de zinc ZnO ou les oxydes de Plomb PbO ou les oxydes de Fer.  combinaison de pouzzolane de l'eau et de bain de chaux: On récupère les gaz provenant du four. On les fait passer à travers des masses de pouzzolane après on les fait barboter dans l'eau et enfin pour assurer l'épuisement du gaz acide, on les neutralise par la chaux [Ca(OH)2]. La réalisation à l'échelle industrielle se fera par utilisation des bacs en acier inoxydable ou en terre cuite pour éviter la corrosion. Cette méthode est recommandée au point de vue économique car elle ne nécessite pas un investissement important mais il suffit simplement de piéger les fumées par la pouzzolane au niveau de la cheminée. La grande partie de gaz nuisible est éliminée par cette méthode.

IV.2.3 Choix d’option adéquate de valorisation du lignite La philosophie apportée pour le choix de ce thème a été focalisée sur la création d‟emplois, l‟atténuation de la destruction forestière, la réduction de la pauvreté ainsi que le développement local. En tenant compte de cette philosophie, la valorisation du lignite de la région de Vakinankaratra doit avoir un impact significatif sur cette philosophie. Chaque option étudiée présente des points forts et des faiblesses. En termes de rentabilité, les options artisanale et industrielle sont toutes les deux rentables (TRI supérieur au taux bancaire actuel qui est de 16%). Par ailleurs, le prix de vente au kilogramme des briquettes de l‟option artisanale est supérieur à celui de l‟option semi- industrielle (540 Ariary contre 340 Ariary). Cette dernière peut couvrir la demande en briquettes de la région en un laps de temps plus court. Cependant l‟option semi-industrielle ne permet de créer qu‟un nombre restreint d‟emplois (1785) par rapport à l‟option artisanale qui embauche 23 016 employés environ. De plus, son besoin en investissement avoisinant 89 557 230 Ariary est largement supérieur à celui de l‟option artisanale. Pour cette dernière, le

52 DISCUSSION montant de l‟investissement s‟élève à 14 711 257 Ariary dont 10 297 879 d‟Ariary pour l‟emprunt bancaire et 4 413 378 d‟Ariary d‟apport de l‟entreprise. En tenant compte du nombre d‟emplois créés, ce projet est donc très intéressant pour la résolution du problème de chômage actuel et de la réduction de l‟exode rural dans cette région. Avant le démarrage de l‟exploitation, il faut donc lancer des annonces d‟embauche au niveau de divers médias parlés et écrits régionaux pour évaluer d‟avance le nombre de dossiers qui ont répondu à cet appel à candidature de charbonnier. Et c‟est à partir du nombre de dossiers collectés qu‟on peut opter sur l‟option technologique à adopter. Au cas où l‟effectif n‟arrive pas à atteindre ce chiffre, il faut lancer l‟appel à candidature à d‟autres médias des régions voisines de celle de Vakinankaratra. Pour ce projet, une formation est donc obligatoire pour ceux qui sont recrutés. La création d‟emplois signifie une amélioration des sources de revenus des charbonniers et aussi des autres activités indirectes liées à l‟exploitation du lignite. Presque tous les charbonniers régionaux seront recrutés pour la production de lignite cokéfié, ce qui implique une diminution importante de la destruction forestière dans la région étudiée. En bref, le taux de réduction de la destruction forestière sera minime et dans ce cadre la politique de reboisement sera de plus en plus encouragée. Dès le démarrage de l‟exploitation, une autre politique de reboisement des espèces à croissance rapide sera développée dans l‟optique de substituer le charbon de lignite une fois le gisement épuisé. Cette politique permettra de mobiliser tous ces charbonniers recrutés à reboiser annuellement des plantes à croissance rapide pour leur subvenir dès le tarissement du gisement de lignite de la région. Cette politique permet d‟éviter tout chômage de ces charbonniers d‟une part et d‟autre part d‟assurer l‟autosuffisance énergétique de la région en combustible domestique. Par contre, l‟option semi industrielle est aussi intéressante mais requiert un important investissement et nécessite moins de création d‟emplois par rapport à l‟option artisanale. Or, la réduction de la pauvreté exige un recrutement d‟emplois le plus nombreux possible c'est-à-dire la réduction du taux de chômage le plus faible possible. L‟option artisanale permet non seulement la création d‟emplois, la réduction de la pauvreté mais aussi l‟atténuation de la destruction forestière. De plus, le développement de cette option artisanale aura un impact au développement pérenne de la région de Vakinankaratra.

CONCLUSION

CONCLUSION CONCLUSION

Disposant des réserves importantes de lignite pouvant remplacer radicalement le charbon de bois en tant que combustible. L‟étude plus approfondie contribuant à la valorisation de cette ressource fossile pourrait résoudre le problème d‟énergie à usage domestique. C‟est dans cette optique que cette étude vise à produire une source d‟énergie propre, alternative au bois énergie. Pendant le prélèvement d‟échantillon, deux types de gisements de lignite ont été observés (à ciel ouvert et de profondeur) et estimés à 39 000 000 tonnes. Les enquêtes effectuées et l‟étude comparative de la consommation en bois énergie en rapport avec la superficie des couverts végétales dévastées dues à la déforestation ainsi que l‟apport des briquettes lignite sur la conservation forestière, montrent que la demande régionale en charbon de bois s‟élève à 70 331 tonnes en 2011 équivalant à 10 047 ha de forêt détruite qui aurait dû être évitée en utilisant 100 009 tonnes de lignite. En 2015, la région de Vakinankaratra aura besoin 111 096 tonnes de lignite. Cela a confirmé la première hypothèse stipulant que «La région de Vakinankaratra possède de gisement de lignite qui peut réduire la consommation du bois vert.». Les résultats d‟analyse ont montré que le lignite fournit jusqu‟à 5204 Kcal/kg d‟énergie. Ce pouvoir calorifique est influencé par la teneur en eau assez élevée (16%). Contenant des matières volatiles (26,40%), responsable d‟effet néfaste à l‟environnement, le lignite doit passer à la cokéfaction afin d‟en débarrasser. Le test d‟acceptabilité au sein de la commune Antanifotsy et Mandrosohasina permet d‟obtenir l‟appréciation des consommateurs qui semblent être satisfaits à 53,73% du produit lignite. Ainsi, la deuxième hypothèse avançant que « Le produit issu de la transformation de lignite fournit une énergie alternative au bois énergie, écologique et accepté par toutes les couches sociales et compétitif par rapport aux combustibles usuels » a été confirmée. Par ailleurs, il est ressorti que l‟option artisanale et semi-industrielle à la valorisation de lignite sont toutes deux rentables avec des bénéfices moyennes annuelles respectivement Ar 5 318 917 et Ar 33 625 673, seulement, la philosophie principale se focalise sur l‟offre d‟emploi. L‟option artisanale répond à cette vision qui offre 23 016 emplois, soit 13 fois plus important que celle de semi-industrielle. La création d‟emploi implique l‟augmentation des sources de revenus de l‟habitant. Elle contribue à la conservation de la couverture végétale et ainsi la fertilité du sol pour le bon rendement. Sur ce, la troisième hypothèse est validée selon laquelle l‟exploitation à petite échelle du lignite est faisable techniquement et rentable économiquement. Étant donné que le lignite est une source énergétique épuisable, après son tarissement, des études sur la création des métiers afin de stabiliser la source de revenu des charbonniers constituent un deuxième axe de recherche à franchir.

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ANNEXES

ANNEXES ANNEXES

Annexe 1 : Formule de la croissance démographique

n Pn =Po (1+t/100)

Po : nombre initiale d‟habitants en 2010 Pn : nombre d‟habitants à déterminer après n ans t: taux de croissance en % n : nombre d‟années de la période concernée

Annexe 2 : Évolution de l’effectif de la population de la Commune d’Antanifotsy

Année 2010 2015 2020

Nombre d‟habitants 92 513 107 248 124 330

Annexe 3 : La production agricole de la commune Mandrosohasina en 2011.

Superficies Production Spéculation (ha) (T/ha) Chou 250 110 Carotte 780 25 Manioc 15 18 Patate 380 16 Pomme de terre 670 15 Taro 95 6 Riz 1117 3 Maïs 810 0,9 Haricot 210 0,75 Petit pois 3 0,51 Source : PCD Mandrosohasina, 2011

Annexe 4 : Diminution de la couverture forestière entre 1990 et 2005

Année Couverture forestière (Ha) Diminution(%) 1990 10 746 403 0 2000 9 755 305 9 2005 9 294 237 14 Source : MEF/ DVRN/SAFDGRF, 2009

I ANNEXES Annexe 5 : Caractères physico-chimiques du charbon de bois

Quelques espèces Humidité MV (%) PCi (%) (%) (Kcal/kg)

Pinus kesiya 3,40 15,5 0,45 7730 Pinus patula 3,50 11,70 0,80 7680 Eucalyptus robusta 5 20,30 3,70 7400-8000 Source : Ahamed, 2010

Annexe 6 : Teneur de la composition de briquette (lignite+ Liant + Charge)

Masse de lignite (g) 80 80 80 80 80 80 80 80 80

Liant : fécule (g) 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Charge : Fine de charbon (g) 0 1 2 3 4 5 6 7 8

II ANNEXES

Annexe 7 : Demande en charbon de bois des ménages de la région de Vakinankaratra (2011-2015).

DISTRICTS ANTSIRABE I ANTSIRABE II FARATSIHO ANTANIFOTSY BETAFO AMBATOLAMPY

ANNEE 2011 2015 2011 2015 2011 2015 2011 2015 2011 2015 2011 2015

Population 212278 235816 442118 491140 218859 243126 368995 409 910 399 349 443 630 285 335 316 973

Nombre total de ménage 44225 49128 92108 102321 45596 50651 76874 85398 83198 92423 59445 66036

Nombre de ménage 11056 12282 23027 25580 11399 12663 19218 21349 20799 23106 14861 16509 utilisant le charbon de bois

Consommation journalière 21228 23582 44212 49114 21885 24312 36899 40991 39934 44363 28533 31697 des ménages (kg)

Demande annuelle des 7 748 8 607 16 137 17 926 7 988 8 874 13 468 14 960 14 576 16 192 10 414 11 569 ménages (t)

DEMANDE REGIONALE 70 331 tonnes en 2011 et 78 128 tonnes en 2015

III ANNEXES OPTION ARTISANALE

Annexe 8 : Investissements d’immobilisation(en Ariary).

Désignation Nombre PU Montant Sous total

IMMOBILISATIONS INCORPORELLES 0

IMMOBILISATIONS CORPORELLES 11 400 000 Terrain 800 000 Construction 1 500 000 Matériels et outillages 6 780 000 Broyeur et accessoires 1 1 200 000 1 200 000 Série de tamis 1 200 000 200 000 Equipement de cokéfaction 2 2 500 000 5 000 000 Balance de précision portée max 1000g 1 180 000 180 000 Balance portée max 100kg 1 100 000 200 000 Matériels de transport 2 000 000 charrette 1 2 000 000 2 000 000 Matériels et mobilier de bureau 220 000 Chaise 2 40 000 80 000 Table de bureau 1 140 000 140 000 Autres immobilisations 100 000 100 000 TOTAL 11 400 000 11 400 000

PU : Prix unitaire

Annexe 9 : Production lignite brut

Rubrique 1èreAnnée 2èmeAnnée 3èmeAnnée 4èmeAnnée 5èmeAnnée lignite brute (en kg) 64 216 70 638 77 701 85 471 94 019 Matières volatiles (26%) 16696 18365 20202 22222 24444 lignite épuré(en kg) 47 520 52 272 57 499 63 249 69 574 PU matière première brute 30 30 30 30 30 Achat matière 1ère brute 1 926 480 2 119128 2 331040 2 564144 2 820559

IV ANNEXES Annexe 10 : Charges d’Exploitation (en Ariary)

1ère 3ème 4ème 5ème RUBRIQUES année 2ème année année année année Achats consommés Matières premières 1 926 480 2 119 128 2 331 041 2 564 145 2 820 559 Emballage 57 794 63 574 69 931 76 924 84 617 Fournitures diverses 19 265 21 191 23 310 25 641 28 206 Carburants et lubrifiants 1 926 480 2 119 128 2 331 041 2 564 145 2 820 559 3 930 019 4 323 021 4 755 323 5 230 856 5 753 941 Services intérieurs Salaires 2 880 000 2 880 000 3 168 000 3 168 000 3 484 800 Charges patronales 518 400 518 400 570 240 570 240 627 264 Entretiens et réparation 600 000 660 000 726 000 798 600 878 460 3 998 400 4 058 400 4 464 240 4 536 840 4 990 524

Services extérieurs - Eau et électricité 1 920 000 2 112 000 2 323 200 2 555 520 2 811 072 Publicité 600 000 660 000 726 000 798 600 878 460 Impôts et taxes 256 607 282 268 310 495 341 544 375 699 Assurances 1 000 000 1 100 000 1 210 000 1 331 000 1 464 100 Déplacements 1 200 000 1 320 000 1 452 000 1 597 200 1 756 920 Sevice bancaire 240 000 264 000 290 400 319 440 351 384 Autres charges 100 000 110 000 121 000 133 100 146 410 5 316 607 5 848 268 6 433 095 7 076 404 7 784 045 TOTAUX 13 245 026 14 229 689 15 652 658 16 844 100 18 528 510

V ANNEXES Annexe 11 : Flux Net Actualisé

1ére 2ème 3ème 4ème 5ème Rubriques année année année année année Flux net de trésorerie 1 471 836 1 351 484 5 035 004 3 131 973 20 114 970 i=16% (1+i)-n 0,862069 0,743163 0,640658 0,552291 0,476113 Flux net actualisé(FNA) 1 268 825 1 004 373 3 225 716 1 729 761 9 576 999 Cumul flux net de trésorerie 1 268 825 2 273 198 5 498 913 7 228 674 16 805 673

OPTION SEMI-INDUSTRIELLE

Annexe 12 : Investissements d’immobilisation(en Ariary).

Désignation Nombre PU Montant Sous total

IMMOBILISATION INCORPORELLE 900 000 Licence Microsoft office et logiciel 1 900 000 900 000 IMMOBILISATIONS CORPORELLES 69 980 000 Terrain 7 000 000 Construction 20 000 000 Matériels et outillages 26 780 000 Broyeur et accessoires 1 1 200 000 1 200 000 Série de tamis 1 200 000 200 000 Équipement de cokéfaction 10 2 500 000 25 000 000 Balance de précision portée max 1000g 1 180 000 180 000 Balance portée max 100kg 1 100 000 200 000 Matériels de communication 300 000 Téléphones portables 3 100 000 300 000 Matériels de transport 12 000 000 Camionnette 1 12 000 000 12 000 000 Matériels et mobilier de bureau 1 300 000 Chaise 10 40 000 400 000 Table de bureau 3 140 000 420 000 Mobilier de rangement 3 160 000 480 000 Matériels informatiques 1 900 000 Ordinateur 2 950 000 1 900 000 Autres immobilisations 700 000 700 000 TOTAL 70 880 000 70 880 000

VI ANNEXES Annexe 13 : Production lignite brut

Rubrique 1ère Année 2ème Année 3ème Année 4ème Année 5ème Année lignite brute (en kg) 414 730 456 203 501 823 552 005 607 206 Matières volatiles (26%) 107829 118612 130473 143521 157873 lignite épuré(en kg) 306 900 337 590 371 349 408 484 449 332 PU matière première brute 30 30 30 30 30 Achat matière première brute 12 441892 13 686081 15 054689 16 560158 18 216173

Annexe 14 : Charges d’exploitation (en Ariary)

RUBRIQUES 1èreAnnée 2èmeAnnée 3èmeAnnée 4èmeAnnée 5èmeAnnée Achats consommés Matières premières 12 441892 13 686 081 15 054 689 16 560 158 18 216174 Emballage 373 257 410 582 451 641 496 805 546 485 Fournitures diverses 124 419 136 861 150 547 165 602 182 162 Carburants et lubrifiants 12 441892 13 686 081 15 054 689 16 560 158 18 216174 25 381459 27 919605 30 711 566 33 782 723 37 160995 Services intérieurs Salaires 34 800000 34 800 000 38 280 000 38 280 000 42 108000 Charges patronales 6 264 000 6 264 000 6 890 400 6 890 400 7 579 440 Entretiens et réparation 600 000 660 000 726 000 798 600 878 460 41 664000 41 724 000 45 896 400 45 969 000 50 565900 Services extérieurs Eau et électricité 1 920 000 2 112 000 2 323 200 2 555 520 2 811 072 Publicité 600 000 660 000 726 000 798 600 878 460 Frais de communication 960 000 1 056 000 1 161 600 1 277 760 1 405 536 Impôts et taxes 1 043 460 1 147 806 1 262 587 1 388 845 1 527 730 Assurances 1 000 000 1 100 000 1 210 000 1 331 000 1 464 100 Déplacements 1 200 000 1 320 000 1 452 000 1 597 200 1 756 920 Service bancaire 240 000 264 000 290 400 319 440 351 384 Autres charges 700 000 770 000 847 000 931 700 1 024 870 7 663 460 8 429 806 9 272 787 10 200 065 11220 072 TOTAUX 74 708919 78 073 411 85 880 753 89 951 788 98 946967

VII ANNEXES Annexe 15 : Résultat comparatif des deux options de valorisation du lignite

OPTIONS ARTISANALE SEMI INDUSTRIELLLE Io (Ar) 14 711257 Appréciation 89 557 230 Appréciation CA 1ère année(Ar) 25 660 800 104346000 PU briquette (Ar) 540 340 VAN (Ar) 2094416 positive 21 262 360 positive TRI 19,92% 23,73% Rentable à partir de 540 Ariary PU Rentable à partir de 340 Ar PU

CA : Chiffre d‟Affaire, VAN : Valeur Actualisée Nette, TRI : Taux de Rentabilité Interne, Io : Investissement initial, PU : prix unitaire

Annexe 16 : Répartition des enquêtés à Sambaina

CSP Briquette : B1 Briquette : B2 Etablissement de Hôtel 1 : Telozoro Restaurant 4: Tchic Restauration Hôtel 2 : Junior Gargote 5 : Mamasera Hôtel 3 : Point d‟Or Hôtel 6 : Soa Ménage Aisé Ménage1 : Ménage7:RABEARIMALALA RAKOTOARIMANANA Adjoint au Maire Adjoint au Maire Mandrosohasina Ambohibary. Ménage 2 : Ménage 8 : Mr Nary FETRAHENINTSOA Commerçant Chef d‟arrondissement Ménage Moyen Ménage 3 Dadazaka Ménage 9 : Mme Claire décortiqueurie Enseignante EPP Sambaina Ménage 4 :Mr Rasolofo Ménage 10 : Mr Modeste Enseignant EPP Sambaina Charbonnier Ménages Ménage 5 : Mr Rakotobe Ménage 11: Mme Rufine laborieux Réparateur radio Vendeuse de légume Ménage 6: Mr Nasolo Ménage 12 : Mr. Prosper Chauffeur Gendarme Retraité TOTAL 9 9

VIII ANNEXES

Annexe 17 : Répartition des enquêtés à Antanifotsy

CSP TYPES DE BRIQUETTES B1 B2 Etablissement Hôtel 1 : Tanamasoandro Gargote4 : Hotelintsika de Hôtel 2 : Narindra Gargote 5 : Ianja Restauration Epi Gargote 3 : Macia Hôtel 6 : Onive Ménage Aisé Ménage1 : RAMAROSON Emille Ménage7 : Mr Médecin chef CAHDI Antanifotsy RAKOTOVOHITRA Ménage 2 : RANIVOMBOAHANGY Directeur CEG Antanifotsy Voahirana Ménage 8 : Mme Holy Professeur lycée Antanifotsy Professeur lycée catholique Antanifotsy Ménage Ménage 3 : Mme Françoise Ménage 9 : Mr. Gaston Moyen Enseignante EPP Chauffeur Taxi brousse Ménage 4 : Mme Marie Viviane Ménage 10 : Mme Fara Epicerie Tojo Enseignante Ménage Ménage 5 : Mr Njaka Ménage11 : Mr. Vincent laborieux Coordonnier Propriétaire du Ménage 6: Mme Hanta Site Antobiniaro. Vendeuse de charbon Ménage 12 : Mme Lova Vendeuse de friperie Sous total 9 9 TOTAL 18

CSP : Catégories socio professionnelles

Annexe 18 : Résultats du TEE et du TCC

Nature Cuisson Briquettes Durée de cuisson Durée de cuisson consumées (briquette-lignite) (charbon de bois) -Voanemba (2 5 2h 30 min 2 h 10 kapoaka) -Maïs sec (4 12 A mettre sur foyer avant de dormir kapoaka) puis à enlever le lendemain Constat : aliment cuit prêt à manger le matin -Haricot sec (2 6 3 h 35 min 2h55min

IX ANNEXES kapoaka) -Pied de bœuf 12 A mettre sur foyer avant de dormir (Tongotr‟omby) puis à enlever le lendemain Constat : aliment cuit prêt à manger le matin -Manioc sec 10 3h20 min (1,55kg) - Melon (1,9 kg) 3 27 min 15 mn - Riz (5 kapoaka) + 8 4 h 10 min 3h30min Haricot sec 2 kapoaka) 2,5 litres d‟eau à 3 21 min 15 min bouillir

Annexe 19 : Appréciation de la commodité d’usage

Commodité liée à la Commodité liée au Commodité liée à l’utilisateur nature du combustible Foyer Problème Solution Problème Solution Problème Solution Démarrage -Ajout Arrêt -utiliser un - Emanation -Sortir le foyer difficile d‟amorce involontaire foyer d‟Odeur à l‟extérieur du feu approprié - ne pas attendre ou que le feu soit faible - des cales pour ajouter de ou foyer nouveau amélioré combustible Lenteur de la -Soumettre Combustible Ne pas soumettre le cuisson le foyer à un Se combustible sous courant d‟air désagrège l‟action de la - ajouter de facilement pression de la combustible marmite par le haut selon besoin et l‟action du feu -utiliser le par le bas foyer avec entrée d‟air secondaire

X ANNEXES Annexe 20 : Pourcentage de satisfaction de briquette Commune Rurale de Sambaina

CSP Briquette B1 Briquette B2 Appréciation (%) B1 B2 Etablissement Hôtel 1 : Telozoro Restaurant 4: Tchic 48 39 de Hôtel 2 : Junior Gargote 5 : Mamasera 55 51 Restauration Hôtel 3 : Point d‟Or Hôtel 6 : Soa 62 71 Ménage Aisé Ménage1 : Dr. Elysé Ménage7:RABEARIMALA CSB-II Mandrosohasina. LA 53 56 Adjoint au Maire Mandrosohasina Ménage 2 : Ménage 8 : Mr Nary FETRAHENINTSOA Commerçant 59 52 Chef d‟arrondissement

Ménage Ménage 3 Dadazaka Ménage 9 : RABEFANILO, Moyen décortiqueurie Président de FIZOMA 45 49 Sambaina Ménage 4 :Mr Rasolofo Ménage 10 : Mr Modeste 57 54 Enseignant EPP Sambaina Charbonnier Ménages Ménage 5 : Mr Rakotobe Ménage 11: Mme Rufine 54 60 laborieux Réparateur radio Vendeuse de légume Ménage 6: Mr Nasolo Ménage 12 : Mr. Prosper 49 52 Chauffeur Gendarme Retraité TOTAL (%) 53,55 53,77

XI ANNEXES Annexe 21 : Commentaire des enquêtés face aux produits B1 et B2.

CSP Briquette : B1 Commentaire Briquette : B2 Commentaire Etablissement de Hôtel 1: Telozoro Problème Restaurant 4: Problème Restauration d‟odeur et de Tchic d‟odeur et de fumée fumée Feu trop lent Feu trop lent Hôtel 2 : Junior Cuisson Gargote 5 : Cuisson acceptable Mamasera acceptable Hôtel 3 : Point Cuisson Hôtel 6 : Soa Cuisson d‟Or acceptable acceptable Ménage Aisé Ménage1 : Cuisson Ménage 7:RAB Cuisson RAKOTOARIM acceptable EARIMALALA acceptable ANANA Adjoint au Adjoint au Maire Maire Ambohibary. Mandrosohasina Ménage 2 : Cuisson Ménage 8 : Mr Cuisson FETRAHENINT acceptable Nary acceptable SOA, Chef Commerçant d‟Arrondissement

Ménage Moyen Ménage 3 : Problème Ménage 9: Problème Dadazaka d‟odeur et de RABEFANILO, d‟odeur et de décortiqueur fumée Président de FIZOMA fumée Sambaina Ménage 4: Mr Cuisson Ménage 10: Mr Cuisson Rasolofo acceptable Modeste acceptable Enseignant EPP Charbonnier Sambaina Ménages laborieux Ménage 5 : Mr Cuisson Ménage11 : Cuisson Rakotobe acceptable Mme Rufine acceptable Réparateur radio Feu trop lent Vendeuse de légume Ménage 6: Mr Problème Ménage 12 : Mr. Cuisson Nasolo d‟odeur et de Prosper acceptable Chauffeur fumée Gendarme Feu trop lent Retraité

XII ANNEXES Annexe 22 : Évaluation du test d’acceptabilité de briquette Commune Antanifotsy

CSP Briquette B1 Briquette B2 Appréciation (%) B1 B2 Etablissement de Hôtel 1 : Gargote4 : Hotelintsika 35 45 Restauration Tanamasoandro Hôtel 2: Narindra Gargote 5 : Ianja 55 48 Epi Gargote 3: Hôtel 6: Onive 60 65 Macia

Ménage Aisé Ménage 1: Ménage7 : Mr RAKOTOVOHITRA RAMAROSON Directeur CEG Antanifotsy Emille 53 58 Médecin chef CAHDI Antanifotsy Ménage 2 : Ménage 8 : Mme Holy RANIVOMBOAHAN Professeur lycée catholique GY Voahirana Antanifotsy 47 62 Professeur lycée Antanifotsy Ménage Moyen Ménage 3 : Mme Ménage 9 : Mr. Gaston Françoise Chauffeur Taxi brousse 49 65 Enseignante EPP

Ménage 4 : Mme Ménage 10 : Mr Fidy Herinjaka Marie Viviane Propriétaire du gisement. 51 55 Epicerie Tojo Ménages Ménage 5: Mr Ménage 11 : laborieux Njaka Mr. Fidelys, Propriétaire du 64 48 Coordonnier gisement. Ménage 6: Ménage 12: Mme Hanta Mr RANAIVOARISON, Briquetier 56 59 Vendeuse de charbon. TOTAL(%) 52,22 56,11

XIII ANNEXES Annexe 23 : Commentaire des enquêtés face aux produits B1 et B2 C.R. Antanifotsy

CSP Briquette B1 Commentaire Briquette B2 Commentaire Etablisse Hôtel 1: Tanamasoandro Problème Gargote4 : Problème -ment de d‟odeur et de Hotelintsika d‟odeur et de restaura- fumée fumée tion Feu trop lent Feu trop lent Cuisson pas bonne Hôtel 2: Narindra Cuisson Gargote 5: Problème acceptable Ianja d‟odeur et de Pas salissant fumée Feu trop lent Epi Gargote 3: Macia Cuisson Hôtel 6: Onive Cuisson acceptable acceptable Ménage Ménage 1: RAMAROSON Cuisson Ménage 7: Mr Cuisson Aisé Médecin acceptable RAKOTOVOHITRA acceptable chef CAHDI Directeur CEG Antanifotsy Antanifotsy Ménage 2: Problème Ménage 8 : Cuisson RANIVOMBOAHANG d‟odeur et de Mme Holy acceptable Y fumée Professeur lycée Professeur lycée Feu trop lent catholique Antanifotsy Antanifotsy Ménage Ménage 3: Mme Problème Ménage 9: Mr. Cuisson Moyen Françoise d‟odeur et de Gaston acceptable Enseignante EPP fumée Chauffeur Taxi Pas salissant Feu trop lent brousse Ménage 4: Mme Marie Cuisson Ménage 10: Cuisson Viviane acceptable Mr Fidy acceptable Epicerie Tojo Herinjaka Pas salissant Propriétaire du gisement. Ménages Ménage 5 : Mr Njaka Cuisson Ménage11 : Mr. Problème laborieux Coordonner acceptable Fidelys d‟odeur et de Dès, Propriétaire fumée du gisement. Feu trop lent Ménage 6: Mme Hanta Cuisson Ménage 12 : Cuisson Vendeuse de charbon. acceptable RANAIVOARI acceptable SON, Briquetier CSP : Catégories socio professionnelles

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