Les systèmes de biochar utilisant la biomasse comme source d’énergie pour les pays en développement

Qu’est-ce que le « biochar » ?

Le biochar est le résidu solide obtenu après avoir chauffé la biomasse dans un environnement sans oxygène, un processus appelé « pyrolyse ». Le biochar relève de la gamme des matériaux appelés « charbon de bois » ou « noir de carbone ».

Le biochar peut être produit à partir de quasiment tous les types de matières premières, y compris les déchets agricoles et même les déchets végétaux urbains.

Les systèmes de production vont de petits appareils de cuisson à de grandes installations industrielles de pyrolyse. Étant donné qu’il peut être créé sur une grande échelle de températures et peut être utilisé pour une grande variété de sols, il est important de comprendre dans quelle mesure les différentes conditions de production peuvent donner lieu à différents types de biochars, et comment ces biochars interagissent avec différents types de sols.

La pratique consistant à modifier les sols avec du charbon de bois dans le cadre de la gestion de la fertilité remonte à des millénaires. Parmi les propriétés les plus remarquables des biochars figurent leurs effets sur les processus liés aux nutriments des sols et la grande stabilité du carbone dont ils sont composés. Aujourd’hui, le biochar est une forme de noir de carbone qui est produite de manière intentionnelle pour gérer le carbone à des fins d’atténuation du changement climatique, et utilisée en aval sur les sols en raison de ses effets sur l’agriculture.

Pourquoi cet intérêt et ce développement récents de projets de biochar ?

L’utilisation du biochar est considérée comme un moyen de lutter contre le changement climatique tout en améliorant la fertilité des sols et les résultats, pour les petits exploitants agricoles, concernant le rendement des cultures sur des sols auparavant dégradés. Les systèmes de biochar sont particulièrement importants pour les pays en développement et pourraient permettre de relever des défis mondiaux liés à la production alimentaire et au changement climatique.

L’énergie utilisée pour la cuisson est la principale au niveau des ménages et des projets produisant de l’électricité sont mis en place à plus grande échelle. Ces deux résultats pourraient être bénéfiques pour les forêts en diminuant le ramassage de bois dans des forêts déjà sur le déclin.

Quels sont les avantages et les risques liés au développement de systèmes de biochar ?

Les projets de biochar peuvent avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur quatre principaux aspects :

1. la santé des sols et la productivité agricole ; le pH des sols, la disponibilité des nutriments, l’humidité des sols, les matières organiques des sols, la quantité de biochar utilisée ;
2. le changement climatique ; le stockage du carbone et la stabilisation des émissions de CO₂ sont sûrement l’avantage le plus direct et le plus important au niveau des efforts d’atténuation du changement climatique à partir du biochar, qui est l’une des quelques stratégies de réduction des GES réellement capable de retirer du dioxyde de carbone de l’atmosphère. Toutefois, des émissions de méthane et d’oxyde nitreux peuvent être liées à un processus inefficace de pyrolyse et à la dégradation des matières organiques des sols après l’utilisation de biochar.
3. les impacts sociaux ; les systèmes de biochar peuvent avoir un impact sur l’énergie, la santé, l’économie et la sécurité alimentaire en réduisant la pression sur les écosystèmes boisés et en allégeant le fardeau (surtout pour les femmes) du combustible grâce à un meilleur rendement des cultures et à une résilience accrue aux mauvaises récoltes et à la famine. De meilleurs appareils de cuisson peuvent également réduire la pollution atmosphérique, même si l’utilisation du biochar peut donner lieu à d’éventuelles émissions de toxines et à l’inhalation de poussières et de particules fines. L’énergie produite à partir du biochar pourrait éventuellement servir à la réfrigération des vaccins, au pompage de l’eau et à l’éclairage après le coucher du soleil.
4. utilisations concurrentes de la biomasse. La production de biochar pourrait notamment détourner des cultures vivrières destinées à la production de carburant, détourner des terres arables destinées aux cultures vivrières et avoir un impact direct et indirect sur l’utilisation des terres. Il faut, par exemple, évaluer les coûts et avantages liés au fait de laisser la biomasse in situ par rapport à ceux liés à son utilisation pour produire du biochar, qui est ensuite ajouté au sol.

Quels sont les enseignements tirés des projets de biochar existants ?

Concernant l’impact sur le climat, tous les systèmes analysés indiquent que les émissions issues de la production de biochar sont minimes par rapport à l’avantage net du système. La réduction des émissions issues des pratiques traditionnelles de gestion de la biomasse peut également jouer un rôle important, notamment si l’on compare la cuisson avec du biochar aux combustibles classiques comme le bois, qui sont soit des ressources se renouvelant à un rythme très lent, soit des ressources non renouvelables.

Concernant la dimension économique, le principal résultat est que tous les projets ont une période d’amortissement très courte – dans l’année qui suit la monétisation des excédents de récolte. Le rendement des récoltes pour lesquelles le biochar est utilisé est déterminant afin d’établir l’équilibre économique, ce qui signifie que le choix des cultures de l’agriculteur peut être aussi important que le type de sol pour lequel le biochar est utilisé. Globalement, les facteurs économiques des projets de biochar analysés dans les études de cas sont en grande partie déterminés par le prix touché par les agriculteurs (ou son absence) pour les excédents de culture dus aux ajouts de biochar dans le sol.

Existe-t-il des obstacles socio-culturels à l’adoption de projets de biochar ?

La mise en œuvre de systèmes de biochar nécessite une connaissance très locale des personnes et de leurs besoins, valeurs et attentes. Parmi les obstacles identifiés dans le cadre d’une étude figuraient le manque de connaissances sur le biochar et le besoin de projets d’éducation et de démonstration ; le travail supplémentaire nécessaire pour gérer des systèmes de brûlis-char et pour réunir des matières premières dispersées ; l’existence limitée de technologies de production du biochar ou les préoccupations environnementales concernant l’évolution des modes d’utilisation des ressources.

Parmi les avantages perçus des systèmes de biochar, les personnes interrogées ont cité l’amélioration des sols, le rendement accru des cultures, l’utilisation réduite d’engrais, la consommation d’eau plus efficace, la propreté des appareils de cuisson, les avantages en termes de revenus et l’hygiène de l’environnement.

Que faut-il faire pour mettre ces projets en pratique ?

Des institutions de développement telles que la Banque mondiale pourraient participer à la fourniture de services axés sur les connaissances - et la technologie, ainsi qu’au financement de projets de biochar et à l’organisation de programmes de recherche. Ces initiatives pourraient contribuer à créer des alliances fructueuses entre les chercheurs et les professionnels du développement sur le terrain.

Il sera essentiel d’impliquer le secteur privé pour remédier au manque de fonds, qui limite généralement la mise en œuvre de nouvelles technologies avec de longs délais d’exécution et des besoins considérables en matière de recherche. Des solutions de financement novatrices seront nécessaires. Étant donné le fort potentiel des systèmes de biochar, il est important de créer des synergies avec d’autres projets et programmes et de tirer des enseignements des projets existants.

« Il s’agit d’une adaptation d’une étude originale de la Banque mondiale. La responsabilité des points de vue et opinions exprimés dans cette adaptation relève uniquement de l’auteur ou des auteurs de cette dernière et n’est pas endossée par la Banque mondiale ».