Qu’est-ce que le biochar ?

La technologie du biochar est prometteuse pour atténuer le changement climatique et améliorer la qualité des sols, ainsi que pour réduire les déchets et produire de l’énergie comme sous-produit. Mais qu’est-ce que le biochar et de quoi est-il fait exactement ?

Le biochar est une substance ressemblant à du charbon de bois qui est fabriquée en brûlant des matières organiques provenant de déchets agricoles et forestiers (également appelés biomasse) dans un processus contrôlé appelé pyrolyse. Bien qu’il ressemble beaucoup au charbon de bois ordinaire, le biochar est produit selon un processus spécifique permettant de réduire la contamination et de stocker le carbone en toute sécurité. Pendant la pyrolyse, les matières organiques, telles que les copeaux de bois, les feuilles mortes ou les plantes mortes, sont brûlées dans un récipient contenant très peu d’oxygène. En brûlant, les matériaux ne dégagent que peu ou pas de fumées contaminantes. Au cours du processus de pyrolyse, la matière organique est transformée en biochar, une forme stable de carbone qui ne peut pas facilement s’échapper dans l’atmosphère. L’énergie ou la chaleur créée pendant la pyrolyse peut être captée et utilisée comme une forme d’énergie propre. Le biochar est de loin plus efficace pour convertir le carbone en une forme stable et est plus propre que les autres formes de charbon de bois.

En termes d’attributs physiques, le biochar est noir, très poreux, léger, à grain fin et possède une grande surface. Environ 70 % de sa composition est constituée de carbone. Le pourcentage restant est constitué d’azote, d’hydrogène et d’oxygène, entre autres éléments. La composition chimique du biochar varie en fonction des matières premières utilisées pour le fabriquer et des méthodes utilisées pour le chauffer.

Le concept de biochar est enraciné dans une ancienne pratique amazonienne

Bien que la technologie du biochar soit considérée comme une stratégie plus récente de séquestration du carbone, la pratique consistant à ajouter de la biomasse carbonisée pour améliorer la qualité du sol n’est pas nouvelle. Ce processus est modelé sur une pratique vieille de 2 000 ans dans le bassin amazonien, où les populations autochtones ont créé des zones de sols riches et fertiles appelés terra preta (qui signifie « terre sombre »).

On ne sait toujours pas si ces sols ont été créés intentionnellement ou s’ils sont simplement un sous-produit des pratiques agricoles et/ou de cuisson. Mais une chose est sûre : la fertilité de la terra preta est significativement plus élevée que celle des sols autrement réputés infertiles de l’Amazonie. Cela explique pourquoi les plantes cultivées en terra preta poussent plus vite et sont plus riches en nutriments que les plantes cultivées dans les sols voisins. En fait, les sols de terra preta continuent à retenir le carbone encore aujourd’hui.

Comment fabriquer du biochar : Un regard plus attentif sur la production de biochar

Le biochar est produit pendant la pyrolyse, une décomposition thermique de la biomasse dans un environnement limité en oxygène.

La qualité des matières premières, ou des matériaux brûlés, ont un impact direct sur la qualité du produit final de biochar. Idéalement, des matières premières propres avec 10 à 20 pour cent d’humidité et une teneur élevée en lignine doivent être utilisées – certains bons exemples sont les résidus de champ et la biomasse ligneuse. L’utilisation de matières premières contaminées, y compris celles provenant de remblais ferroviaires ou de terrains contaminés, peut introduire des toxines dans le sol, augmenter considérablement le pH du sol et/ou empêcher les plantes d’absorber les minéraux. Les contaminants les plus courants sont les métaux lourds – y compris le cadmium, le cuivre, le chrome, le plomb, le zinc, le mercure, le nickel et l’arsenic – et les hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Le biochar peut être fabriqué par une production à petite échelle et à faible coût à l’aide de poêles ou de fours modifiés, ou par une production à grande échelle et à coût élevé, qui utilise des usines de pyrolyse plus grandes et des quantités plus importantes de matières premières. L’une des façons les plus courantes de fabriquer du biochar pour une utilisation à la ferme est la pyrolyse à l’aide d’une machine à biochar à tirage ascendant éclairée par le haut.

Applications du biochar en agriculture : amélioration des propriétés du sol et du compost

La dégradation des sols est une préoccupation majeure dans l’agriculture à l’échelle mondiale. Pour faire face à ce problème en plein essor, les chercheurs ont suggéré d’appliquer du biochar aux sols dégradés afin d’en améliorer la qualité. Voici quelques-unes des façons dont le biochar peut aider à améliorer la qualité des sols :

• renforcer la structure du sol
• augmenter la rétention d’eau et l’agrégation
• diminuer l’acidité
• réduire les émissions d’oxyde nitreux
• améliorer la porosité
• régulation du lessivage de l’azote
• amélioration de la conductivité électrique
• amélioration des propriétés microbiennes

Le biochar s’avère également bénéfique pour le compostage, car il réduit les émissions de gaz à effet de serre et empêche la perte de nutriments dans le matériau de compostage. Il favorise également l’activité microbienne, ce qui accélère le processus de compostage. De plus, il aide à réduire les pertes d’ammoniac, la densité apparente et l’odeur du compost.

Comment utiliser le biochar pour améliorer la qualité du sol

Le biochar est appliqué aux sols agricoles en utilisant une variété de taux d’application et de techniques de préparation. Le taux d’application et la préparation du biochar dépendront largement des conditions spécifiques du sol ainsi que des matériaux utilisés pour fabriquer le biochar. Il est souvent recommandé de mélanger le biochar avec du compost ou d’autres matériaux pour l’inoculer avec des nutriments et des organismes bénéfiques.

La méthode recommandée pour appliquer le biochar variera en fonction de la santé ou de l’appauvrissement en nutriments de votre sol. Avant d’utiliser le biochar dans votre propre jardin ou votre ferme, vous devez d’abord considérer l’état de votre sol. Pour plus d’informations sur la façon d’appliquer le biochar sur différents types de sols, consultez les directives sur l’Initiative internationale du biochar et Wakefield Biochar.

Le biochar : une solution environnementale

Le biochar peut sembler être un matériau simple, mais il peut aider à résoudre simultanément une variété de problèmes mondiaux. Par exemple, le processus par lequel il est fabriqué peut aider à séquestrer un milliard de tonnes de carbone par an et à le maintenir dans le sol pendant des milliers d’années, là où il est le plus bénéfique.

Lors de la production de biochar, de l’énergie propre et renouvelable est produite comme sous-produit – cela peut être utilisé comme une alternative à la combustion de combustibles fossiles, qui a exacerbé le réchauffement climatique en ajoutant des gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

Certains des autres avantages environnementaux du biochar comprennent la diminution de la pollution des eaux souterraines, la réduction du coût de la filtration de l’eau, la réduction des quantités de déchets et une meilleure rentabilité pour les agriculteurs. Cette technologie contribue également à la sécurité alimentaire en augmentant le rendement des cultures et en retenant l’eau dans les zones sujettes à la sécheresse.

Le rôle du biochar dans la séquestration du carbone et l’atténuation du changement climatique

La production de biochar est un processus négatif en carbone, ce qui signifie qu’il réduit réellement le CO2 dans l’atmosphère. Dans le processus de fabrication du biochar, le carbone instable des matières végétales en décomposition est converti en une forme stable de carbone qui est ensuite stockée dans le biochar. Lorsque le biochar est appliqué sur le sol, il stocke le carbone dans un endroit sûr pour des centaines ou des milliers d’années. En d’autres termes, les matières premières utilisées pour fabriquer le biochar libéreraient de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l’atmosphère si on les laissait se décomposer naturellement. En chauffant les matières premières et en transformant leur contenu en carbone en une structure stable qui ne réagit pas à l’oxygène, la technologie du biochar réduit finalement le dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Le biochar contribue également à l’atténuation du changement climatique en enrichissant les sols et en réduisant le besoin d’engrais chimiques, ce qui réduit les émissions de gaz à effet de serre. L’amélioration de la fertilité des sols stimule également la croissance des plantes, qui consomment du dioxyde de carbone. Les nombreux avantages du biochar pour le climat et les systèmes agricoles en font un outil prometteur pour l’agriculture régénérative.

Lire la suite : Pourquoi l’agriculture régénérative?

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