Biochar

L’Institut Supérieur Industriel agronomique (ISIa) de Huy et l’un de ses anciens (David LEFEBVRE) travaille sur un projet Biochar visant à augmenter le rendement des cultures tropicales, diminuer l’utilisation en biomasse et réduire les problèmes respiratoires et oculaires de populations rurales du Sud.

Qu’est-ce que le biochar ?

Le biochar est un matériau riche en carbone résultant de la pyrolyse – combustion à haute température (450 – 800 °C) et sans apport d’oxygène – de matières organiques.


Figure 1 : Biochar. (David LEFEBVRE)

L’intérêt porté au biochar est récent, mais son utilisation en tant qu’amendement remonte à l’ère précolombienne en forêt amazonienne Brésilienne. En effet, des chercheurs ont découvert des terrains agricoles dotés d’une fertilité étonnamment supérieure aux terrains avoisinants. Ces sols, appelés « Terra Preta » (terre noire en portugais), chargés en biochar montrent des rendements jusqu’à 300 % supérieurs aux sols environnants.

Une durée de vie dans les sols de plusieurs centaines voir milliers d’années et une structure poreuse à forte capacité d’adsorption font du biochar un amendement idéal pour lutter à long terme contre le lixiviation des nutriments des systèmes cultivés. Problème fréquemment rencontré dans les tropiques (intensité des précipitations, température, pH, méthodes culturales, etc.), mais également sous nos latitudes.

Outre la rétention d’éléments nutritifs, le biochar :

  • A un pH compris entre 7 et 10. Il est donc une alternative bon marché et accessible au chaulage. Ceci autant pour la population que les fermiers industriels.
  • Augmente la capacité de rétention en eau des sols. Résultant en une meilleure résilience des écosystèmes agraires face aux périodes de sècheresse.
  • Favorise le développement des micro-organismes et l’activité biologique des sols grâce à sa structure poreuse.
  • Réduit les émissions de méthane et d’oxyde nitreux par les sols.

De plus, dû à sa forte concentration en carbone et son importante durée de vie dans les sols, l'enfouissement du biochar est « carbone négatif », car ils augmentent le pool de carbone stable dans le sol réduisant ainsi la quantité de dioxyde de carbone rejeté dans l’atmosphère. Cette augmentation de carbone dans le sol rejoint l’initiative « quatre pour mille » proposée à la COP21 de Paris ce 1er décembre 2015. Cette initiative vise un accroissement de la quantité de carbone dans les sols agricoles de 0.4 % par an au cours des prochaines décennies qui permettrait, selon une théorie scientifique, de compenser l’ensemble des émissions annuelles de gaz à effet de serre produits par la planète.

Une cuisinière-biochar pour les populations rurales

Le projet initié par David LEFEBVRE consiste en la construction et la dissémination d’un four à biochar utilisant la chaleur produite durant le processus de pyrolyse pour la cuisson d’aliments.

L’intérêt réside en la combustion complète des gaz nocifs, constituant en partie la fumée d’un feu de bois traditionnel, pour créer la chaleur nécessaire à la cuisson et produire du biochar comme sous-produit de l’utilisation de la cuisinière.

Cette technique permettrait aux populations l’utilisant de cuisiner dans une atmosphère plus saine, libre de fumées générant généralement des pathologies respiratoires et oculaires. Quant au biochar produit, il pourrait soit être incorporé aux sols agricoles – afin d’augmenter leur fertilité –, soit vendu et constituer une source de revenu stable, soit encore être stocké pour une combustion future, permettant aux utilisateurs une moindre consommation en biomasse.

Un prototype de cette cuisinière a été construit lors du stage de fin d’études de David Lefebvre en forêt amazonienne péruvienne. Après quelques tests et améliorations, ce prototype a fini par atteindre les objectifs de cuisson et de production de biochar sans dégagement de fumées.


Figure 2 : Prototype péruvien. (David LEFEBVRE)


Figure 3 : Tests du prototype péruvien. (David LEFEBVRE)

Fort de ces résultats, aujourd’hui, David Lefebvre travaille en collaboration avec un atelier mécanique de Ciney sur un second prototype en tenant compte des modifications nécessaires suite aux premiers tests péruviens. Ce second prototype servira de base pour des mesures précises de rendements, températures et type de biochars produits. De même qu’à identifier de nouvelles pistes en termes de coût de production, solidité, etc.


Figure 4 : vue éclatée du second prototype. (David LEFEBVRE)


Figure 5 : vue de face du second prototype. (David LEFEBVRE)


Figure 6 : Design du prototype n°2 en cours de construction à l'atelier mécanique de Ciney. (David LEFEBVRE)

Dans le futur, le souhait est de vulgariser la cuisinière afin d’évaluer son adaptation. La modifier si nécessaire, pour l’améliorer encore dans le souci de répondre aux besoins des paysans mais aussi des industriels. Des pistes de projet sont d’ores et déjà en cours. Notamment, l’intégration d’une cuisinière dans la ferme industrielle Mbeko Shamba (Katanga, République Démocratique du Congo) désireuse de cuire une certaine partie de la production légumière et d’utiliser le biochar produit comme amendement. Mais aussi à Madagascar dans une plantation de vanille souhaitant proposer une méthode alternative de cuisson à la population afin de réduire leur consommation de biomasse.

Contacts :

David LEFEBVRE
Responsable projet
GSM : 00 32 491 401 810
Email :davidlef9@hotmail.com

Werner COUTTENIER
Professeur de phytotechnie tropicale à l’ISIa Huy.
GSM : 00 32 472 567 330.
Email : werner_couttenier@yahoo.fr.