Une Grange du Minnesota : Énergie Solaire et Refuges pour Vaches
Avoir une installation solaire sur un terrain rural peut favoriser à la fois les humains et les animaux. Des études antérieures ont déjà démontré les effets bénéfiques de l’agrivoltaïque sur les oiseaux, les insectes et même les moutons. Cependant, une équipe de l’Université du Minnesota a récemment exploré les avantages que cela peut avoir pour un animal bien plus grand et sensible à la chaleur : la vache laitière. Ils ont donc cherché à comprendre ce qu’il se passerait si les vaches paissaient à l’ombre d’un système de panneaux solaires.
De quoi s’agit-il ?
Leurs travaux, publiés lors de la conférence AgriVoltaics2021, indiquent qu’aucune recherche antérieure n’avait examiné comment un système solaire installé au sol pouvait apporter de l’ombre aux vaches laitières et quel impact cela avait sur elles. Ils ont donc décidé de prendre les choses en main.
Les Avantages de l’Agrivoltaïque
La gestion de l’élevage est fortement dépendante des combustibles fossiles, engendrant ainsi des coûts économiques et environnementaux. L’agrivoltaïque se propose de répondre à deux enjeux en même temps : produire de l’électricité propre et des aliments sur le même terrain. Pour une exploitation laitière, les panneaux peuvent offrir de l’ombre aux vaches lors des vagues de chaleur, le stress thermique ayant un impact direct sur leur bien-être et leur productivité. Cette étude s’est déroulée dans une ferme de Morris, Minnesota, qui traite environ 275 vaches deux fois par jour.
Comment ont-ils procédé ?
En été 2018, un système solaire de 30 kilowatts a été installé sur un pâturage, avec des panneaux montés entre 2,4 et 3 mètres de hauteur pour éviter que les vaches y accèdent. L’étude a été conduite de juin à septembre 2019 avec 24 vaches croisées, divisées en deux groupes : les unes bénéficiant de l’ombre des panneaux et les autres pâturant sans ombre.
Chaque animal était équipé d’un capteur d’oreille CowManager pour enregistrer ses activités et d’un bolo SmaXtec pour mesurer sa température corporelle. Des observations quotidiennes ont aussi été réalisées pour évaluer l’hygiène, les blessures et le nombre de mouches. Les températures maximales pendant l’étude ont varié entre 27 °C et 34 °C.
Ce qui n’a pas changé
Les résultats ont montré peu de différences entre les deux groupes. Il n’y avait pas de variation notable dans le nombre de mouches, la production de lait, la graisse, les protéines ou même le poids corporel. Ainsi, la présence d’ombre n’a pas eu l’impact escompté sur la production de lait.
Les chercheurs ont attribué cette absence de différence à la durée d’exposition limitée des vaches à l’ombre, celles-ci n’y étant restées que 28 jours sur les 175 que dura l’été. Ils ont suggéré que des périodes prolongées sous les panneaux auraient pu engendrer des changements significatifs.
Ce qui a changé
Cependant, là où la chaleur était accablante, les panneaux ont effectivement eu un effet. Les vaches à l’ombre respiraient plus calmement (66 respirations par minute) contre 78 pour celles à découvert, indiquant ainsi un stress thermique réduit. La température corporelle était également plus basse pour les vaches ombragées, qui restaient plus fraîches pendant les heures chaudes de la journée.
Les inconvénients
Un des inconvénients observés était que les vaches à l’ombre avaient tendance à avoir le ventre et les pattes plus sales. En effet, elles préféraient se reposer sous les panneaux, provoquant une accumulation d’excréments et d’urine dans cette zone. Le sol devenait ainsi plus humide et frais, ce qui encourageait un plus grand nombre de vaches à se regrouper.
Énergie et Impact Environnemental
Il est important de souligner que l’installation était principalement une centrale solaire. En 2019, elle a produit 35,535 MWh d’énergie, ce qui équivaut à une réduction de 37.238 kg d’émissions de CO₂, soit l’équivalent de la plantation de 2.066 arbres.
Conclusions
Les chercheurs concluent que les vaches pourraient sacrifier un temps de pâturage pour bénéficier de l’ombre. Cette approche agrivoltaïque pourrait potentiellement améliorer la santé des vaches, réduire le stress thermique et optimiser l’usage des terres agricoles.
Et après ?
Ce projet n’était qu’un premier pas. L’équipe a annoncé de nouvelles recherches axées sur la conception de structures solaires offrant simultanément ombre en été et protection contre le vent et la neige en hiver. Cela pourrait représenter une avancée significative pour améliorer les conditions de vie du bétail tout en générant de l’énergie.