La production du biochar
La technologie sur laquelle nous nous appuyons est
basée sur la production de biochar
Dioxyde de carbone solidifié sous forme de biochar pour des siècles
Les grandes étapes de la production du biochar
Découvrez ici en détail les étapes clés de la production de biochar et du stockage du carbone dans le sol :
- La photosynthèse
- La pyrolyse
- l’activation du biochar
- l’intégration dans le sol
Schéma des étapes clés de la production de biochar
Stockage du carbone dans le sol
Avant de commencer, voici un rappel sur la capacité du biochar à stocker du carbone dans le sol.
Pour en savoir plus : Stockage du carbone dans le sol
Le CO2 gazeux de l’atmosphère (dioxyde de carbone), contribue de manière significative au réchauffement climatique. L’objectif est de le transformer en un matériau solide et stable qui va être stocké dans le sol pour des centaines d’années. Une technologie (la pyrolyse de la matière organique ou carbonisation) existe et permet de produire ce matériau, connu sous le nom de biochar. Le biochar présente plusieurs bénéfices :
- Chaque kilos de biochar produit, permet de capturer 2.5 kilo de CO2.
- Le biochar est un matériau solide et très stable dans le temps.
- Une fois ajouté au sol, le biochar en améliore la fertilité.
- Il a la capacité de retenir jusqu’à six fois son poids en eau, ce qui est bénéfique lors des périodes de sécheresse.
- La production de biochar est énergétiquement efficace, car elle ne consomme pas d’énergie mais en génère.
- Cerise sur le gâteau, le procédé de production de biochar utilise des déchets végétaux disponibles en grande quantité !
Voici les grandes étapes qui permettent de produire le précieux biochar : photosynthèse, pyrolyse, activation du biochar puis intégration dans le sol, menant au piégeage du CO2 pour des centaines d’années ainsi qu’à une amélioration de la fertilité du sol.
Pour simplifier, on pourrait dire que le biochar est du dioxyde de carbone (CO2) stabilisé sous forme solide.
1 La photosynthèse
Vous connaissez sans doute la photosynthèse. Premier étape de la production du biochar, ce processus permet aux plantes d’absorber le CO2 de l’atmosphère et de le transformer en carbone solide. Ce carbone constitue la matière organique formant la structure des plantes.
C’est déjà un mécanisme fascinant. Cependant, sans intervention, le CO2 stocké est relâché dans l’atmosphère lorsque la plante meurt et se décompose. Ainsi, le stockage de CO2 par les plantes n’est efficace que pour quelques mois ou années.
2 La pyrolyse de déchets végétaux
Il existe un procédé capable de fixer le carbone des végétaux pour des centaines d’années, sans qu’il ne retourne dans l’atmosphère sous forme de gaz (CO2). Ce procédé, appelé pyrolyse, produit un matériau nommé biochar. C’est l’étape majeure de la production du biochar.
Un des avantages de cette méthode est qu’elle utilise des résidus végétaux, comme des restes de coupes de bois ou les déchets issus de la taille des haies, qui sont abondants.
La pyrolyse consiste à convertir la matière végétale dans un réacteur spécifique. Ce réacteur, ou four, chauffe les végétaux à 600 °C en l’absence d’oxygène.
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, ce procédé ne consomme pas d’énergie, mais en génère. La chaleur produite lors de la pyrolyse permet de chauffer la matière organique à 600 °C sans apport énergétique supplémentaire. Au contraire, ce procédé crée un excédent d’énergie. Le bilan énergétique est donc positif.
La pyrolyse intervient après la photosynthèse mais avant la décomposition naturelle des plantes, empêchant ainsi le relâchement du CO2.
3 Le biochar
A la fin de cette transformation (la pyrolyse), on obtient un matériau qui ressemble visuellement à du charbon, mais qui est bien plus que cela. Ce matériau s’appelle le biochar.
Le procédé de la productio de biochar permet donc d’absorber le carbone gazeux de l’atmosphère et de le convertir composé solide et stable pour plusieurs siècles. Mais ce n’est pas tout !
4 L'activation du biochar
Activer le biochar avant son intégration dans le sol améliore son efficacité en tant qu’amendement*. Cette étape consiste à enrichir le biochar avec des nutriments essentiels et des micro-organismes utiles, créant un substrat vivant et riche.
Le processus combine le biochar avec des composés minéraux, du compost ou d’autres matières organiques. Cette préparation permet au biochar de s’imprégner d’éléments nutritifs. Parallèlement, l’inoculation avec des micro-organismes actifs facilite l’installation d’un écosystème microbien dès son ajout au sol.
Ces micro-organismes sont essentiels. Ils transforment les nutriments, renforçant ainsi l’efficacité du biochar pour soutenir la croissance des plantes.
*Un amendement est une substance ajoutée au sol pour améliorer la croissance des plantes.
5 L'intégration du biochar dans le sol
Cette solution, permet le stockage du dioxyde de carbone dans le sol pour des centaines d’années. Mais en prime, cette méthode est bénéfique car elle améliore la fertilité du sol.
Des études ont démontré qu’en incorporant du biochar dans la terre, elle devenait plus fertile et que l’on obtenait de meilleurs rendements agricoles. Notamment parce que le biochar permet l’installation d’une vie micro-organique exceptionnellement riche, qu’il fixe 6 fois son propre poids en eau ainsi que les nutriments nécessaires à la plante.
En savoir plus
6 A l'action !
Le résultat est très concret :
- Vous avez fixé dans le sol le CO2 de l’atmosphère pour des centaines voire des milliers d’années. La production et l’intégration de biochar est donc un excellent moyen d’agir sur le réchauffement climatique.
- Vous avez amélioré la fertilité des sol agricoles français, participant ainsi à la relocalisation de productions agricoles.
- Et tout ceci en utilisant des déchets végétaux et sans consommer d’énergie
Alors comment devenir la pionnière ou le pionnier de ce projet enthousiasmant ?
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Deux hectares (20 000 m²) d'expérimentation en Charente-Maritime
En juin 2024, la ferme Saint Germain, localisée en Charente-Maritime, a reçu une tonne de biochar, équivalant à 2,5 tonnes de CO2 capturé. Durant l’été, ce biochar sera enrichi de micro-organismes bénéfiques et de compost avant d’être intégré au sol. Un suivi scientifique pluriannuel sera mis en place pour évaluer les bénéfices sur la santé du sol et les rendements agricoles. Nous vous fournirons bientôt plus de détails sur cette procédure.
Lire l’article de actu-environnement sur le biochar, sa capacité à stocker du dioxyde de carbone dans le sol et son intérêt en agriculture
Prototype de réacteur de pyrolyse pour la production du biochar :
Une fois la réaction initiée, les biogaz extraits des matières végétales s’enflamment et génèrent suffisamment d’énergie pour alimenter le processus, rendant la réaction auto-suffisante en énergie.
