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LE BIOCHAR
Les conquistadors, dans leur voyage en Amazonie centrale, l’avaient décrite comme « une terre aussi bonne et fertile » que celle de leur Espagne natale. Cette terre noire appelée terra preta, les paysans l’avaient nourrie avec des résidus de combustion lente de déchets organiques, en enfouissant le feu sous de la terre.
Plusieurs milliers d’années plus tard, ce sol enrichi est encore un terreau fertile, prouvant la stabilité de ce type de charbon. La terra preta contient 9 % de carbone contre 5 % pour les sols environnants. Elle autorise plusieurs récoltes successives, et chacune d’elles peut avoir un rendement jusqu’à quatre fois supérieur. Inspirées de cet exemple, mais sans en comprendre encore tous les mécanismes, des sociétés d’ingiénerie ont cherché à produire ce matériau naturel quasi révolutionnaire.
La matière va finir par s’appeler biochar, abréviation de bio-charcoal.
Le Biochar (une sorte de carbone écologique) a été appelé « La troisième révolution verte ». C'est un charbon végétal sous forme de particules fines (moins de 2 mm) qui, combiné avec des engrais organiques, peut être introduit dans une grande variété de sols et de climats.
Face aux avantages du produit, on s'interroge aujourd'hui pour comprendre pourquoi le principe ne s’est pas encore imposé dans les pays du Sud pour lutter contre la pauvreté.
« En fait, le biochar n’est connu que depuis dix ans. Et il en faut généralement vingt pour qu’une innovation se déploie. Par ailleurs, ce n’est pas facile à promouvoir, car on manque de fonds, au motif que les effets du biochar sont trop beaux pour être vrais... », explique Guy Reinaud, président de l’ONG Pro-Natura International, qui cherche à développer la production agricole grâce au biochar, mais aussi au charbon vert, tout en éduquant les populations.
« Or, notre expérience sous les différents climats a montré que l’introduction d’environ 10 tonnes de biochar par hectare peut augmenter la productivité des cultures entre 50% et 200%» continue Guy Reinaud . « Cette seule application crée et maintient une fertilité de longue durée, augmente la séquestration de carbone et lutte contre le changement climatique. »
Aujourd’hui, la recherche démontre les effets mesurables du biochar sur la productivité du sol :
Stimulation de l’activité biologique des sols (+40% de champignons de mycorhize)
Amélioration de la rétention des nutriments (+50% d’échanges cationiques)
Augmentation de la capacité de rétention d’eau dans les sols
Accroissement du pH des sols acides (1 point de plus)
Augmentation de la matière organique dans le sol
UNE TECHNIQUE INNOVANTE
L'ONG Pro-Natura a gagné le 1er Prix d’innovation technologique de la Fondation Altran en mettant au point un procédé qui consiste à récupérer des résidus agricoles inutilisés ou d’autres types de biomasse renouvelable non valorisable d’une autre façon, pour les carboniser par pyrolyse en continu. Par exemple les pailles de blé, de riz, tiges de coton, de mil, cannes de maïs, balle de riz, parches de café, bambous, grignons d’olives, palmes séchées, peuvent êtres utilisés pour fabriquer le biochar. Le bois peut également être carbonisé sous toutes ses formes, y compris la sciure avec un rendement environ 3 fois supérieur aux procédés de carbonisation classiques.
En plus des avantages du procédé de carbonisation en cornue, le coût de fonctionnement du réacteur est réduit par la production en continu. Ce procédé permet aussi d’obtenir un rendement énergétique optimum, en ce qui concerne la carbonisation en cornue, grâce à l’excellente maîtrise de la combustion des gaz de pyrolyse assurant l’autonomie de fonctionnement du réacteur.
UNE TECHNOLOGIE EMMERGENTE
La technologie est émergente et pas encore vraiment stabilisée. Il faut savoir que la plupart des activités autour du biochar sont rattachées à l’International Biochar Initiative de l’université Cornell, organisation sans but lucratif ouverte aux scientifiques, aux ONG et à l’industrie.
Les études montrent que le biochar stimule le métabolisme du sol, les défenses immunitaires de la plante, qui se défend contre les maladies sans l’aide de fongicides. Quand le sol s’assèche en surface, le biochar agit comme rétenteur d’humidité et permet d’économiser 8 % d’eau.
Plus les sols sont acides, plus ça marche. « On a des potagers hyperproductifs dans le Sahara algérien, dans le désert égyptien, dans le nord du Tchad, en Mauritanie, dans des pays où ce n’est pas particulièrement humide, où le sol n’est pas spécialement riche », insiste Guy Reinaud, président de Pro-Natura International.
LE BIOCHAR POUR LUTTER CONTRE LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES
En croissant les plantes absorbent du CO2, produisant ainsi de la biomasse qui contient du carbone. Plutôt que de laisser les végétaux inutilisés se décomposer en émettant du CO2, la pyrolyse transforme environ la moitié du carbone dans une forme stable et inactive. La photosynthèse absorbe le CO2 de l’atmosphère, le biochar stocke le carbone sous une forme solide et bénéfique. Le biochar réduit aussi les émissions d’autres gaz à effet de serre, incluant le méthane et l’oxyde nitreux.
Une étude récente estime que 12% des émissions de gaz à effet de serre émis par l’activité humaine pourraient être compensés par l’usage du biochar.
Par ailleurs, la longévité du biochar dans le sol peut atteindre plusieurs milliers d'années, ce qui permet de les considérer comme de véritables puits de carbone (Woof D, Amonette J, Street-Perrot A, Lehmann J, Joseph S, Sustainable biochar to mitigate global climate change. Nature Communications 2010).
LES FOCUS LES FOCUS LES FOCUS LES FOCUS LES FOCUS LES FOCUS
Chaque machine Pyro-6F permet de produire environ 5 tonnes de biochar par jour (voir photo ci-contre).
Cette technologie innovante est basée sur l’utilisation d’une cornue chauffée à 550°C au travers de laquelle s’écoule la biomasse en l’absence d’oxygène. La température de la cornue est maintenue constante par la combustion des gaz de pyrolyse qui sont recyclés et brûlés dans une chambre de post combustion, évitant ainsi l’émission de gaz à effet de serre (GES). Une des originalités du procédé est que, une fois la machine préchauffée, le processus produit sa propre énergie. L’alimentation de la biomasse, obtenue par un petit moteur électrique de faible consommation, constitue finalement la seule demande d’énergie externe du système. Ce processus est donc pratiquement autonome en terme d’énergie et son rendement (poids de charbon vert produit par rapport au poids de la biomasse à 15% d’humidité) atteint 30% à 45% suivant le type de biomasse.
Au Belize, les cacaoyers avec biochar à gauche sont productifs bien avant ceux non traités (ci-contre à droite : les deux ont 3 ans d’âge)
L'ONG Pro-Natura International développe ainsi le Super Potager qui est un jardin potager novateur, écologique et très performant, conçu initialement pour l’Afrique. C'est un mode de culture intensive et écologique qui produit jusqu’à une tonne et demi de légumes par an sur 60 m2 seulement, soit les éléments nutritifs nécessaires à l’alimentation équilibrée ’une famille de 10 personnes, avec la possibilité de vendre un surplus.
Le kit correspondant comprend les semences non-OGM à haute productivité, les amendements du sol, le matériel d’irrigation ainsi que les équipements innovants (voile de culture, outils, etc.).
A noter que la production du Super Potager est constante toute l’année, quelle que soit la saison, avec un cycle d’environ 5 semaines pour les cultures à cycle court. Le système permet une réduction de la consommation d’eau de plus de 80% et limite le travail nécessaire à 2 heures par jour.
Le Super Potager se présente sous forme d’un kit auquel il est possible d’ajouter des options, afin d’améliorer encore ses rendements, et la facilité d’implantation. Il est idéalement intégré dans des systèmes agroforestiers pour préserver la biodiversité en milieu rural.
PERSPECTIVES
Le procédé développé par Pro-Natura International propose une petite unité transportable sur une remorque qui coûte 45 000 euros et permet de produire 500 kilos de biochar par jour.
Sachant que le prix d’un modèle moyen s’élève à 200 000 euros, pour un volume journalier de 5 tonnes, et permet de couvrir les besoins d’une population de 10 000 habitants. Une fois la machine préchauffée, le processus produit sa propre énergie. L’alimentation de la biomasse, obtenue par un petit moteur électrique de faible consommation, constitue la seule demande d’énergie externe du système. Ce processus est donc pratiquement autonome en termes d’énergie et son rendement atteint 30 à 45 %, selon le type de biomasse.
L'ONG Pro-Natura va aussi créer à Dakar un institut panafricain d’agroécologie afin de faire de la formation dans tous les pays d’Afrique et de monter des projets pilotes. « Tant que les gens ne voient pas les effets du biochar dans leur champ, ils n’y croient pas. Tout le monde ne lit pas les rapports de la Banque mondiale », constate Guy Reinaud.
Le projet d’un montant de 1,7 million d’euros a été financé par la Chine. « Les Chinois savent qu’ils vont souffrir du réchauffement climatique et l’ont intégré dans leur plan. Nous allons déployer du biochar dans le désert de Gobi, qui n’est plus qu’à 100 kilomètres de Pékin » poursuit Guy Reinaud.
Pour terminer, le biochar est homologué dans presque tous les pays, sauf au niveau européen, où des lobbys mènent, encore, des batailles d’arrière-garde. En France, il l’est uniquement comme rétenteur d’eau, et depuis quelques mois seulement.
Pourtant ses qualités sont nombreuses, mais, comme tous les biochars ne se valent pas, dès lors que vous le faites passer dans la chaîne alimentaire, il faut l’intégrer dans un cadre réglementaire. Les homologations sont longues et coûteuses. Reconnaître la fonction de rétention du biochar est un premier pas qui va permettre aux utilisateurs de découvrir ses autres propriétés reconnues.
DES REVENUS POUR LES POPULATIONS
Une tonne de biochar correspond à 2,7 tonnes d’équivalent CO2, qui équivalent à 2,7 tonnes de crédits carbone.
A titre d’exemple, une production de 4 000 tonnes par an de carbone végétal donne droit à 10 800 tonnes de crédits de CO2 correspondant à une valeur de 71 000 euros par an. Ces revenus peuvent être garantis dès la fin de la première année par un marché californien.
Ce dernier est à ce jour le seul qui prend en compte la séquestration du carbone comme technique de lutte contre le réchauffement climatique. La composition en carbone étant fluctuante, le producteur de biochar doit prouver que son produit est sincère et subit des contrôles une fois par an. Les crédits ainsi récupérés peuvent être rétrocédés sous forme de ristourne, sur le prix du biochar, aux agriculteurs.
Focus au 15/01/2016
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