Le biochar
Stockage de CO2 avec le biochar
Le biochar
Le biochar est un matériau obtenu par la pyrolyse de matières organiques comme des déchets végétaux. La pyrolyse est un processus de transformation à haute température et en l’absence d’oxygène.
C’est une substance stable et riche en carbone, capable de piéger le dioxyde de carbone pour des centaines d’années. Cette propriété unique en fait un outil puissant pour le stockage durable du CO2. En plus de ses bénéfices environnementaux, le biochar améliore la fertilité des sols et contribue à optimiser les rendements agricoles, offrant ainsi une double opportunité pour le climat et l’agriculture.
Le biochar ressemble à du charbon, mais il est bien plus que cela !
STOCKAGE DU CO2
Le biochar a été récemment reconnu par le GIEC* pour sa capacité à séquestrer le CO2, contribuant ainsi à la lutte contre le réchauffement planétaire.
Cependant, ses atouts ne se limitent pas à cette caractéristique. En agriculture par exemple, il offre une multitude d’avantages : il améliore la fertilité des sols, augmente la rétention d’eau et de nutriments, et favorise la vie microbienne. Ces propriétés contribuent à une agriculture plus résiliente et productive, soulignant le potentiel polyvalent du biochar, au-delà de la séquestration de carbone.
Lire l’article du CIRAD sur la réabsorption de CO2 avec le biochar
*GIEC : Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
Porosité du biochar et vie microbienne du sol
Le biochar, se caractérise par sa structure hautement poreuse, offrant une surface disponible de 250 à 500 m² par gramme.
À titre de comparaison, imaginons une bille de sable d’un gramme parfaitement lisse (comparable au verre). Cette bille offrirait une surface disponible d’environ 3 cm². Le biochar quant à lui, met à disposition une surface environ un million de fois plus grande que celle de cette bille.
Cette surface spécifique impressionnante est idéale pour l’installation de micro-organismes et de bactéries, transformant le biochar en un foyer propice à la vie microbienne. Son ajout au sol stimule donc l’activité biologique, pouvant ainsi entraîner une amélioration de sa fertilité.
Cette synergie avec les micro-organismes renforce la robustesse et la fertilité des sols. Ces qualités sont un pilier fondamental pour une agriculture pérenne et le maintien d’une production locale.
Capacité à stocker de l'eau
Le biochar possède la capacité à retenir jusqu’à cinq fois son propre poids en eau. Cette propriété peut se révéler bénéfique durant les périodes de canicule et de sécheresse. Le stress hydrique, dans ces conditions, pouvant réduire les rendements agricoles.
L’intégration du biochar dans le sol pourrait donc s’avérer être une bonne stratégie, car elle aiderait à maintenir l’humidité nécessaire au développement des cultures.
Structuration du sol
L’apport de biochar dans le sol joue un rôle significatif dans l’amélioration de sa structure. En tant qu’amendement, le biochar contribue à augmenter la porosité et l’aération du sol, permettant ainsi une meilleure infiltration et rétention d’eau. Sa structure charbonneuse et stable améliore la capacité du sol à retenir les nutriments, ce qui est bénéfique pour la croissance des plantes. De plus, le biochar favorise la vie microbienne, essentielle à la santé du sol. En somme, l’intégration du biochar dans le sol est une stratégie efficace pour renforcer sa structure, sa fertilité et sa capacité à soutenir une agriculture durable.
Capacite à fixer les micronutriments
Le biochar a la capacité de fixer les micronutriments* essentiels aux plantes, grâce à des interactions électrostatiques. Sa structure poreuse et sa surface chargée électriquement lui permettent d’adsorber et de retenir les ions** des micronutriments, ce qui empêche leur lessivage par l’eau de pluie. Ces micronutriments restent cependant accessibles à la plante. Cette propriété est particulièrement bénéfique en agriculture, car elle assure une disponibilité prolongée des nutriments essentiels pour les plantes, optimisant ainsi leur croissance et leur santé tout en réduisant le besoin d’apports fertilisants supplémentaires.
* micronutriments : Fer, manganèse, bore, phosphore, molybdène…
** ion : particule chargée électriquement
FAQ
Pourquoi produire du biochar ne consomme-t-elle pas d’énergie, voire en produit ?
La production de biochar se fait par pyrolyse, un processus qui chauffe la biomasse (comme les déchets agricoles ou forestiers) en absence d’oxygène. Ce processus ne consomme pas d’énergie, car il est auto-suffisant : une fois initié, il génère de la chaleur qui maintient la réaction. De plus, la pyrolyse produit non seulement du biochar, mais aussi des gaz et des huiles pouvant être utilisés comme sources d’énergie. Ainsi, la production de biochar peut être énergétiquement efficace, voire produire plus d’énergie qu’elle n’en consomme.
À titre de comparaison, pour lancer un feu, il faut d’abord une petite source de chaleur, comme un briquet. Une fois allumé, ce feu peut convertir du bois en chaleur (donc en énergie) et en charbon (si on l’éteint avant la combustion totale, par exemple). De la même manière, la pyrolyse transforme ce bois en chaleur, biogaz, biohuiles et (énergie) et en biochar.
Comment un kilo de biochar peut-il stocker 2.5 kilos de CO2 ?
Un kilo de biochar peut stocker environ 2,5 kilos de CO2 en raison de la relation entre le poids du carbone et celui du CO2. Lorsque le carbone (C) se lie à l’oxygène (O2) pour former du dioxyde de carbone (CO2), la masse du CO2 est plus lourde que celle du carbone seul, car chaque molécule de CO2 comprend un atome de carbone (poids moléculaire 12) et deux atomes d’oxygène (poids moléculaire 16 chacun), pour un total de 44. Ainsi, le poids du CO2 est environ 3,7 fois celui du carbone pur.
Lors de la photosynthèse, l’oxygène est émis dans l’atmosphère et le carbone reste dans le squelette de la plante.
Quand on convertit le carbone en biochar, le poids du CO2 potentiellement séquestré est calculé en considérant ce facteur de 3,7. Cependant, compte tenu de l’efficacité de la conversion et de la pureté du biochar, ce facteur est ajusté, résultant en une valeur d’environ 2,5 fois le poids du biochar en CO2 séquestré.