Biochar
Histoire
Depuis très longtemps, les peuples indigènes dans le monde entier ont appliqué une technique simple pour améliorer la qualité de leurs sols et accroître la productivité.
Aujourd’hui, les scientifiques sont en train de redécouvrir l’intérêt d’ajouter de la biomasse carbonisée (biochar) dans les sols. Le processus (pyrolyse) implique de chauffer la matière organique sans oxygène (pas de rejet de CO2 dans l’atmosphère), le résultat obtenu étant un produit riche en carbone qui a été appelé biochar quand il est destiné à être incorporé dans les sols.
Sous forme de particules fines (moins de 2 mm) et combiné avec des engrais organiques (compost), le biochar peut être introduit dans une grande variété de sols et d’environnements.
Le maintien à long terme de la fertilité des sols anciennement amendés en biochar, comparé à un nombre croissant d’essais dans de nombreux pays, montre que l’introduction de biochar peut doubler la productivité et créer une fertilité de longue durée.
Le biochar, appliqué dans la couche superficielle du sol, n’est pas lui-même consommé par les plantes, Il offre un habitat, tel une éponge, pour les micro-organismes du sol dont la fertilité est alors restaurée durablement.
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 jusqu’à 80% d’eau. Plus les sols sont acides, plus c’est efficace.
Obtention d'un biochar
Le biochar est obtenu par thermolyse de biomasse végétale d’origines diverses, généralement des résidus agricoles ou forestiers (pailles grises ou jaunes, céréales, branchages, bois de coupe, écorces, résidus de menuiserie, sciures…).
Il se présente sous forme de petits fragments noirs, légers et extrêmement poreux.
Le résultat du processus de thermolyse produit un gaz combustible utilisé pour l'auto-alimentation du système, et un résidu solide à forte teneur en carbone : le biochar.
La température de thermolyse idéale se situe autour de 500-550°C.
L'Hydro-Biochar est un biochar hydro-rétenteur 100% biosourcé, visant à offrir une alternative innovante et durable pour augmenter la capacité de rétention en eau des sols et substrats, contribuant ainsi à une augmentation de la quantité d’eau utile pour la plante tout en préservant l’environnement et en contribuant à la réduction des gaz à effet de serre.
Structure d'un biochar
Ces images sont des exemples de biochars qui ont été produits à partir d’hévéa dans un gazéificateur à petite échelle, utilisé pour produire de l'électricité dans les zones rurales reculées du nord-ouest du Cambodge.
Le biochar est riche en molécules de carbone qui sont résistantes à la minéralisation par micro-organismes, et est donc un moyen potentiellement important de stocker à long terme le carbone dans les sols, en aidant à limiter les concentrations de CO2 dans l'atmosphère.
Les images ci-contre représentent des surfaces d'environ 700 µm et 50 µm de large, respectivement.
Avec l'aimable autorisation de l'échantillon du Dr Simon Shackley,
École de géosciences de l'Université d'Édimbourg et Erik Middelink.
Bénéfices et applications
On a pu évaluer scientifiquement :
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L’augmentation de la capacité de rétention d’eau dans les sols
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L’augmentation de la matière organique dans le sol
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La stimulation de la biologie des sols (+40% de champignons de mycorhize)
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L’amélioration de la rétention des nutriments (+50% d’échanges cationiques)
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L’accroissement du pH des sols acides (1 point de plus)
L’impact du biochar est plus important dans les sols dégradés ou appauvris que dans ceux contenant déjà beaucoup de matière organique. Le biochar est donc particulièrement approprié aux sols pauvres et/ou soumis à la sécheresse. Son utilisation peut jouer un rôle majeur pour améliorer la qualité des sols.
La recherche aujourd’hui porte sur les mécanismes par lesquels le biochar modifie les propriétés des sols et sur les conditions optimales de sa production et de son usage.
Bénéfices
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Diminution du stress par manque d’eau
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Diminution des fréquences d’arrosage 30 à 50%
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Augmentation du rendement de la récolte
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Augmentation de la rétention des fertilisants
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Augmentation de la rétention d’eau dans le sol
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Aération des sols
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Structuration qualitative du support (couleur, densité)
Applications
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Agriculture, viticulture
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Arboriculture, horticulture, pépinières
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Paysagisme, végétalisation
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Maraîchage
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Espaces verts, terrains de sports, golf
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.
Source de biomasse pour produire le biochar ?
Les sources de biomasse pour la production du biochar doivent être bien choisies après une analyse du cycle de vie.
De manière à ne pas répéter les mêmes erreurs causées par l’expansion des biocarburants, seules les ressources en biomasse qui peuvent être obtenues de manière durable, c’est à dire sans compromettre la sécurité alimentaire, la biodiversité ou la conservation des sols, peuvent être utilisées pour produire le biochar.
Cela tient compte de l’importance de laisser des résidus de récolte de manière à enrichir le sol en matière organique et en nutriments
Utilisation en agriculture
