Utiliser l’énergie du biochar comme amélioration du sol
L’énergie du biochar est une substance semblable à du charbon conçue pour améliorer ou enrichir la qualité du sol en tant que milieu de culture ou substitut de tourbe. Le terme « Biochar » est un mot-valise formé à partir des mots BIO-masse et CHAR-bon (Biochar).
Nous avons tous entendu parler de produits liés au charbon, comme le charbon de bois, le charbon actif et même le coke à métallerie, que nous utilisons régulièrement pour nos barbecues ou nos poêles pour le chauffage, ainsi que pour de nombreuses autres applications, allant de la forge au transport à vapeur. Quoi qu’il en soit, la nature nous a fourni de nombreux types de charbon minéral pour produire une variété de produits à base de carbone en utilisant les mêmes processus de formation du charbon.
L’énergie du biochar est similaire en apparence et en texture au charbon de bois que nous connaissons et utilisons, mais au lieu d’être un combustible fossile non renouvelable, le biochar est produit par la combustion de matières organiques et ligneuses dans un four ou un incinérateur scellé, en l’absence d’oxygène.
Ce type de processus de combustion sans oxygène est communément appelé pyrolyse. Ainsi, la pyrolyse du biochar est un type de traitement thermique et chimique qui peut être appliqué à tout type de produit organique pour convertir les ressources en biomasse en énergie, produisant un matériau solide noir riche en carbone appelé « Biochar », pouvant être utilisé comme ressource énergétique, d’où le nom énergie biochar.
Étant donné que le charbon de bois est principalement composé de carbone, lorsqu’il est brûlé dans un feu ouvert, il libère beaucoup de dioxyde de carbone (CO2), qui est un puissant gaz à effet de serre, dans l’atmosphère. Au lieu de le brûler comme combustible, ce matériau à base de carbone peut être broyé en poudre et mélangé au sol comme moyen de séquestrer le carbone dans le sol tout en améliorant le sol, plutôt que de le libérer dans l’atmosphère en tant que gaz à effet de serre. Cependant, la conversion des combustibles ligneux en briquettes de charbon nécessite une déforestation des matériaux à base de bois, ce qui a des effets sur le climat et les écosystèmes locaux.
Création de matériel de biochar
La biomasse est la partie biodégradable des cultures, des déchets et des résidus d’origine biologique et est considérée comme une source importante d’énergie renouvelable. L’énergie du biochar produite à partir de la pyrolyse de la biomasse dans un processus à faible teneur en oxygène ne brûle pas et ne se consume pas, mais se décompose thermiquement en un solide combustible.
Il n’existe pas un seul type de « matériau biochar » car il peut être produit à partir de produits de biomasse purs ou de différents mélanges de matières premières, selon la disponibilité. Les conditions de production, telles que les variations de températures de pyrolyse allant de 350oC à 1000oC et la durée, influencent le produit final.
Biochar pour la séquestration du carbone
La capacité des plantes, des arbres et des cultures organiques à absorber le carbone de l’atmosphère et à le stocker en elles grâce à la photosynthèse offre un potentiel pour la séquestration du carbone. La séquestration du carbone élimine le carbone et les gaz CO2 nocifs de l’atmosphère et les stocke dans le sol, également appelée séquestration terrestre ou séquestration biologique, et les éloigne des dangers.
L’énergie produite à partir de la biomasse via le traitement par pyrolyse a le potentiel de contribuer à réduire le changement climatique grâce à la séquestration du carbone. Par conséquent, le terme énergie biochar peut être utilisé pour décrire tout matériau de biomasse carbonisé créé spécifiquement pour le stockage du carbone dans le sol.
Éliminer le dioxyde de carbone (CO2) et d’autres émissions de gaz à effet de serre de l’atmosphère et les stocker dans le sol améliore la qualité du sol en aidant à améliorer le pH et la structure physique et chimique du sol, restaurant ainsi les sols dégradés en terres fertiles.
Comparé à d’autres formes de tourbe et d’engrais naturels disponibles dans les jardineries et les magasins de bricolage, l’énergie biochar est un produit plus sûr à utiliser car, au cours du processus de pyrolyse à haute température, le matériau de base devient désinfecté. Ensuite, la technologie utilisée pour le créer produit une énergie propre à partir de plantes vivantes, éliminant le carbone de l’atmosphère et le stockant en toute sécurité dans le sol.
L’énergie biochar est stable, solide, riche en carbone, et peut être utilisée dans le sol pendant de nombreuses années en tant qu’amendement et engrais. Elle peut être fabriquée à partir de presque tout matériau organique, mais le type de cultures énergétiques de biomasse et de résidus utilisés pour créer du biochar joue un rôle important concernant sa qualité et son efficacité. Différents types de matières premières de biomasse destinées à être transformées en biochar auront des degrés différents de potentiel et d’effets pour soit séquestrer le carbone dans le sol, soit améliorer la productivité des rendements des cultures.
Par exemple, le biochar produit à partir de matières premières à forte teneur en carbone, telles que le bois ou les déchets solides nécessitant une pyrolyse à des températures plus élevées, convient davantage à la séquestration du carbone dans le sol. Alors que l’énergie biochar obtenue à partir de fumiers d’animaux, de déchets alimentaires ou de déchets verts, qui ont une forte teneur en nutriments, est mieux adaptée à une augmentation de la productivité des cultures.
Le biochar, en tant que matériel végétal carbonisé, a un grand potentiel pour améliorer la structure physique et la santé du sol en tant qu’engrais, tout en atténuant le changement climatique par la réduction du carbone atmosphérique grâce à la séquestration du carbone, réduisant ainsi les effets des émissions de gaz à effet de serre. Le répandre en morceaux solides ou sous forme de poudre moulue de manière uniforme sur votre sol et l’incorporer augmentera sa densité, assurant une bonne distribution en profondeur dans le sol.
Les avantages agricoles liés à son ajout au sol incluent une diminution potentielle des besoins en engrais en augmentant l’efficacité des sols et une réduction du stress hydrique dans les zones sujettes à la sécheresse en augmentant la capacité de rétention d’eau du sol. Cela améliore ses conditions physiques et sa fertilité, augmentant ainsi la productivité agricole du sol tout en améliorant les populations de vers de terre.
Cependant, nous devons également prendre en compte les inconvénients de la production de biochar, à savoir que son ajout à notre sol ne mène à aucune toxicité à long terme, ni à des problèmes de fertilité ou de structure du sol. De plus, quelle quantité de carbone peut être séquestrée dans le sol en utilisant du biochar ?
Il y a également la question de savoir s’il existe une limite à la quantité et au type de biochar que nous pouvons mélanger dans notre sol et s’il réagit avec des types de sol particuliers. Le vieux ou le biochar âgé serait-il tout aussi efficace que le biochar frais nouvellement fabriqué ? Remplacer les cultures alimentaires par des matières premières de biomasse pour la pyrolyse du biochar est une autre préoccupation croissante.
Cependant, notre connaissance de la production et des effets de l’énergie biochar en tant qu’amélioration du sol (biochar-à-sol) et produit de séquestration du carbone augmente constamment. À mesure que notre compréhension des diverses propriétés, types et interactions du biochar avec le sol et les organismes qui s’y trouvent s’améliore, nous pouvons commencer à comprendre l’utilisation de l’énergie biochar dans un plus grand nombre d’applications. Celles-ci vont des biocarburants, huiles de pyrolyse jusqu’à la production de ressources énergétiques propres en résultant de la production d’énergie biochar.