Le biochar a le potentiel d’améliorer l’agriculture et de ralentir le changement climatique

La pandémie de COVID-19 a mis fin à de larges pans du commerce mondial en 2020, provoquant des perturbations économiques dans le monde entier. L’industrie a considérablement ralenti, ce qui a entraîné des baisses importantes de la production économique mondiale et une baisse substantielle des émissions de gaz à effet de serre. Alors que les données préliminaires arrivent pour 2021, il est clair que le commerce international se redresse. Aux États-Unis, les émissions de gaz à effet de serre et le PIB restent inférieurs aux niveaux d’avant la pandémie, mais ont tendance à augmenter à mesure que l’économie rouvre. Selon une analyse de Rhodium Group, les émissions de gaz à effet de serre ont augmenté de 6,2 % par rapport à 2020, mais sont toujours inférieures de 5 % aux niveaux d’avant la pandémie. La croissance du PIB d’une année sur l’autre est de 5,7 %, ce qui indique que les émissions de gaz à effet de serre rebondissent plus rapidement que l’économie. Cette tendance devrait se poursuivre jusqu’en 2022.

Le dioxyde de carbone constitue la part du lion des émissions de gaz à effet de serre produites par l’activité humaine. Le graphique circulaire ci-dessus illustre la répartition des émissions par secteur économique aux États-Unis. L’agriculture est le plus petit producteur de gaz à effet de serre, mais elle sera la plus touchée par le changement climatique à mesure que la sécheresse et les phénomènes météorologiques violents s’intensifient.

Suite au récent rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, il est absolument clair que la réduction des émissions en éliminant progressivement la dépendance aux combustibles fossiles est essentielle pour assurer un avenir vivable aux générations à venir. La technologie des énergies renouvelables est là ; il devient plus abordable et doit être largement adopté. Cependant, une diminution rapide des émissions mondiales est-elle suffisante ? Les scientifiques disent non; la création de puits de carbone doit aller de pair avec la réduction des émissions. Le récent rapport du GIEC a souligné l’importance de conserver les puits de carbone existants et d’en créer de nouveaux dans le monde. Le boisement, le reboisement et la conservation des zones humides et des tourbières sont des points centraux pour les puits de carbone. Une méthode moins connue pour la capture du carbone à grande échelle est l’application de biochar.

La production humaine de biochar, ou Terra Preta, existe depuis longtemps. Il a une riche histoire dans des endroits comme le bassin amazonien, où il a été utilisé pour améliorer considérablement la qualité des sols dans les zones d’habitation humaine. Il est relativement facile à fabriquer et ses avantages sont assez étonnants, mais qu’est-ce que le biochar et comment peut-il être utilisé ?

Le biochar est une matière organique qui subit une pyrolyse, un processus où la matière végétale est brûlée dans un environnement à faible teneur en oxygène pour créer une forme très stable de carbone, de biogaz et de vapeur. Le biochar est poreux et a une grande surface, ce qui augmente la rétention d’eau dans le sol. Des études ont montré qu’il augmente l’activité microbienne et la disponibilité des nutriments, ce qui stimule la croissance des plantes lorsqu’il est ajouté comme amendement aux sols. Cela le rend très utile pour les opérations agricoles dans les zones sujettes à la sécheresse ou pauvres en nutriments.

La particularité du biochar est sa capacité à séquestrer et à retenir le carbone atmosphérique ; en raison de sa stabilité, il résiste à la dégradation et peut retenir le carbone dans les sols pendant des centaines d’années. Cependant, le large éventail de matières premières possibles pour créer du biochar crée un spectre de qualité. Tous les biochars ne sont pas identiques et l’utilisation de différents matériaux donne différentes qualités de biochar. L’ajout de biochar de haute qualité et certifié aux sols crée des puits de carbone stables qui durent longtemps. Bien que l’industrie du biochar soit encore jeune, elle est bien vivante dans le Golden State. Avec 27 millions d’acres de terres cultivées, la Californie recèle un potentiel prometteur pour une application à grande échelle du biochar et la création d’importants puits de carbone.

Pacific Biochar, une entreprise basée dans le nord de la Californie, travaille à l’échelle de la production en modifiant les installations de biomasse pour fabriquer du biochar. En utilisant l’infrastructure existante, il peut augmenter la production et produire du biochar à un rythme rapide. Pacific Biochar utilise la biomasse forestière (débris) comme principale source de combustible pour sa production de biochar ; cela atténue simultanément le risque d’incendie de forêt et produit un amendement de sol viable pour les opérations agricoles en Californie. Selon un rapport publié en 2015 par l’UC Davis Biomass Collective, la quantité totale de biomasse techniquement disponible en Californie est estimée à 35 millions de BDT/an (tonnes sèches osseuses par an), la biomasse forestière constituant 14 millions de BDT/an. C’est pas mal de débris utilisables.

Pacific Biochar a créé un plan complet et open-source appelé le Modèle Big California Biochar qui décrit une stratégie d’évolutivité pour les opérations agricoles en Californie. La société prévoit que si 100 % de la biomasse forestière disponible était utilisée pour la production de biochar avec une efficacité de conversion de 10 %, elle pourrait produire 1 430 000 BDT/an de biochar avec un taux d’application annuel de 158 209 acres de terres agricoles. Cela a un potentiel de séquestration de CO2 de 4 207 251 tonnes par an, ce qui représente une baisse significative des émissions annuelles de CO2. Bien qu’il soit irréaliste d’utiliser 100 % de la biomasse forestière disponible à court terme, Pacific Biochar a créé un calculateur dans lequel vous pouvez saisir différents pourcentages pour visualiser les taux de production de biochar et le potentiel de prélèvement de CO2. À partir de 2019, il a un plan à court terme pour utiliser 17,5% de la biomasse forestière disponible.

Corigin, une société basée en Californie, va au-delà de la production de biochar en utilisant une technologie de pointe pour tirer parti de tous les produits de la réaction de pyrolyse. Comme Pacific Biochar, son réacteur sépare le biogaz de la réaction et l’utilise comme source d’énergie, rendant le système neutre en carbone. Cependant, sa technologie peut également cibler et évacuer les vapeurs créées lors de la pyrolyse et les condenser pour créer des bio-distillats liquides. Ces distillats associent des phénols végétaux et d’autres biomolécules utilisées comme alternatives non toxiques aux engrais. Les résultats sont passionnants. Les produits de la société ont considérablement augmenté le rendement des cultures lors d’essais sur le terrain et réduit les charges d’engrais de 50 %. Corigin utilise des déchets agricoles, tels que des coquilles de noix, des parures d’arbres, des cosses, des noyaux et d’autres résidus de faible valeur, comme matière première pour la pyrolyse. Cette utilisation de matières premières agricoles crée un modèle économique circulaire qui transforme les déchets en produits utilisables et efficaces qui stimulent la croissance des cultures, diminuent le besoin d’engrais et augmentent la rétention d’eau dans la Californie sujette à la sécheresse.

Un obstacle important auquel les entreprises de biochar et les agriculteurs sont confrontés est la viabilité économique du marché du biochar. Il est coûteux de produire, de distribuer et d’appliquer du biochar, en particulier à grande échelle. Cependant, les plates-formes d’élimination du carbone comme Carbonfuture offrent une source de revenus supplémentaire au processus en émettant des crédits carbone aux producteurs de biochar certifiés et aux propriétaires de puits de carbone (c’est-à-dire les agriculteurs). Jusqu’à ce que des réglementations appliquées par l’État soient en place, le marché des crédits carbone repose sur la rémunération volontaire des particuliers, des entreprises et des institutions publiques à la recherche d’émissions nettes nulles. Les crédits carbone minimisent le goulot d’étranglement financier, garantissent que les personnes fournissant ce service vital sont payées de manière appropriée et font avancer l’industrie du biochar.

La sécheresse prolongée dans l’ouest des États-Unis a considérablement accentué la production alimentaire. Le biochar et les entreprises qui tentent de le développer aident les agriculteurs à utiliser beaucoup moins d’eau, à augmenter les rendements et à séquestrer le CO2 de l’atmosphère. Qu’il s’agisse de la double approche de Pacific Biochar consistant à fabriquer du biochar et d’atténuer les risques d’incendie en brûlant des débris forestiers ou du modèle circulaire d’utilisation des déchets agricoles de Corigin, le biochar apporte des changements bénéfiques à l’agriculture californienne et à la capacité de l’industrie à s’adapter au changement climatique.

Par Jacob Tidwell


 

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