Si 4, 000 fermes et pépinières norvégiennes ont produit du biochar et l'ont mélangé au sol, nous pourrions réduire de moitié les émissions de CO2 du secteur agricole. Cette approche entièrement naturelle produit également des plantes plus robustes et plus saines.

Il y a un nouvel ajout parmi les serres de la pépinière de Skjærgaarden - la première usine de biochar de Norvège. Le biochar est identique au charbon de bois (ou charbon de barbecue), mais peut être fabriqué non seulement à partir de bois, mais aussi d'autres types de matières organiques. La pépinière accueille la première usine de démonstration de biochar en Norvège, qui a été installé en collaboration avec le projet de recherche interdisciplinaire CAPTURE+.

"Notre motivation pour démarrer la production de biochar est d'améliorer le sol, " dit Kristin Stenersen, qui dirige la pépinière Skjærgaarden avec son mari Bjørge Madsen. « Nous voulons des plantes plus robustes et plus saines, et de réduire notre utilisation de pesticides synthétiques et d'engrais artificiels. Bien sûr, le fait que le biochar se lie également au CO2 est un avantage supplémentaire, " elle dit.

« Les gens sont invités à venir voir par eux-mêmes comment cela fonctionne dans la pratique, " dit Maria Kollberg Thomassen, qui est chercheur senior au SINTEF et chef de projet pour CAPTURE+.

A la mi-juin, la pépinière a accueilli plus de 70 représentants d'organisations privées et publiques, chercheurs scientifiques, et des représentants du secteur agricole dans le cadre de l'ouverture de la nouvelle usine de production de biochar.

Technologie biochar, qui n'est pas très connu en Norvège, permet de capter le CO2 de l'atmosphère et de stocker le carbone dans le sol. Il offre également des avantages au secteur agricole car il rend les sols plus riches en nutriments et contrecarre les effets des conditions de sécheresse.

Kollberg Thomassen récupère une poignée de biochar de l'usine, qui est prévu pour convertir la biomasse en biochar à un taux d'environ 300 kilogrammes par heure. Cette plante est conçue pour la production à petite échelle et peut être utilisée par les agriculteurs ordinaires.

« Le projet est novateur car, d'un côté, nous examinons comment la technologie du biochar peut être améliorée en appliquant les bio- et nanotechnologies, " dit Kollberg Thomassen. " D'autre part, nous étudions l'économie, aspects sociaux et politiques liés à l'utilisation d'une nouvelle technologie, " elle dit.

Suède, voisin de la Norvège, utilise beaucoup plus le biocharbon. Kollberg Thomassen est récemment revenu d'une visite à la société suédoise de gestion des eaux et des déchets Stockholm Vatten. Il utilise les déchets de jardin pour produire du biochar qui est utilisé pour aider à cultiver des arbres et d'autres plantes à Stockholm. Le procédé est rentable car les plantes nécessitent moins de soins. Il a également l'avantage de traiter le surplus d'eau suite à de fortes pluies.

"Si 4, 000 fermes et pépinières norvégiennes ont produit du biochar et l'ont mélangé au sol, nous pourrions réduire de moitié nos émissions du secteur agricole, " déclare Erik Joner de NIBIO. NIBIO est l'un des partenaires du projet CAPTURE+, et est l'organisation avec la plus longue expérience dans la recherche sur le biochar en Norvège.

En 2010, un article de recherche a été publié dans La nature estimant que 12 pour cent des émissions anthropiques de CO2 peuvent être capturées dans le biochar chaque année sans entrer en conflit avec d'autres objectifs d'utilisation de la biomasse.

Joner dit que le biochar contient du carbone stable qui est lié dans le sol et ne retourne pas dans l'atmosphère. La coalification modifie la structure moléculaire du matériau de telle sorte que les bactéries et les champignons sont incapables de le décomposer. Lorsqu'il est mélangé avec de la terre, il constitue environ la moitié d'un pour cent du contenu du sol.

Dans la région amazonienne, NIBIO a trouvé du charbon de bois (biochar) formé à partir de matière végétale résiduelle dans le sol qui se situe entre 1, 000 et 1, 500 ans. Le sol ici est encore plus fertile aujourd'hui que les sols qui n'ont pas été pourvus de tels ajouts de carbone.

Joner compare le biocharbon à l'humus, qu'il appelle "l'or noir du sol". C'est l'humus qui rend le sol vital et riche en nutriments. Sans ça, les arbres et autres plantes ne pourraient pas pousser. Mais l'humus ne se fabrique pas et, tout comme l'humus, Le biochar a la propriété de pouvoir à la fois retenir puis restituer les nutriments aux plantes. Il est de couleur sombre, ce qui signifie que lorsque le printemps arrive, la lumière du soleil réchauffe rapidement le sol. Il est à la fois poreux et excellent pour retenir l'eau, le rendant capable de contrer les conditions de sécheresse.

NIBIO a estimé que les deux premiers millions de tonnes de CO2 qui peuvent être liées chaque année dans le biochar en Norvège peuvent provenir de déchets forestiers et agricoles facilement accessibles.

« La végétation naturelle de la Norvège est en train de se régénérer, et il y a beaucoup de déchets forestiers qui traînent et pourrissent, " dit Joner. " Les volumes de bois dans les forêts norvégiennes ont augmenté de 25 millions de mètres cubes, mais seulement 12 millions d'entre eux sont récoltés. Les forêts bénéficieront d'éclaircies visant à favoriser la croissance et des forêts saines, " il dit.

Un avantage de la production de biochar est que toutes sortes de matières organiques, de la paille au fumier de cheval, peut être introduit dans une usine de conversion. Cela signifie que le biochar ne sera pas en concurrence avec la biomasse utilisée à d'autres fins telles que les biocarburants d'aviation, qui nécessitent des matières premières de meilleure qualité.

Le biochar est produit en chauffant la biomasse à des températures comprises entre 500 et 700 degrés tout en étant alimenté avec des volumes limités d'oxygène (voir l'encadré factuel).

Le professeur Stephen Joseph de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud fait des recherches sur le biochar depuis de nombreuses années, et s'est rendu à Skjærgaarden pour montrer le fonctionnement de l'usine. Il a observé comment le biochar est utilisé pour tout, de l'élimination des métaux lourds du sol, aux résultats positifs des tests effectués en Australie où du fumier de bétail a été ajouté, et comment les chinois ont maintenant commencé à investir dans le biochar, qu'ils mélangent avec de l'engrais artificiel.

A la pépinière de Skjærgaarden, le plan initial est de mélanger le biochar avec du compost comme moyen de fournir des nutriments aux plantes et aux cultures. Stenersen pense que le biochar est un excellent agent pour restituer les nutriments au sol, et qu'il s'agit d'une approche plus naturelle et sensible, similaire aux méthodes utilisées avant que les engrais artificiels ne deviennent la norme.

« Nous ne sommes que dans les starting-blocks et il nous faudra du temps pour trouver nos marques. Mais les possibilités sont énormes, " dit-elle. " Stephen Joseph nous a inspiré pour réaliser une expérience qui consiste à mélanger du biochar avec des déchets riches en silicium provenant des carrières de larvikite. Cela peut être utilisé en plus de, ou en remplacement de, engrais artificiels, " dit Stenersen.

Un autre avantage de l'ajout de biochar est qu'il augmente le pH du sol. Actuellement, Les agriculteurs norvégiens utilisent de la chaux pour augmenter les valeurs de pH.

Markus Steen est un chercheur au SINTEF qui étudie les types de mesures politiques nécessaires pour que le biochar devienne un moyen d'atténuer le changement climatique. Il a également étudié les obstacles qui surviennent généralement lorsqu'une nouvelle technologie est introduite.

Si le biochar doit devenir un facteur dans la comptabilité norvégienne du changement climatique, un système de certification doit être mis en place pour s'assurer que le carbone reste dans le sol. Ceci est essentiel si un système de compensation carbone, payer des agriculteurs pour enfouir du biocharbon dans le sol, est introduit.

Cependant, en termes de mesures, la technologie du biochar est plus qu'une simple technologie de capture et de stockage du carbone. Steen pense que la technologie ne fera pas une percée si elle est simplement promue comme un outil d'atténuation du changement climatique.

Chez SINTEF, nous appelons le biochar un « œuf plus gentil » – sur la base de toutes les opportunités qu'il offre. Il a le potentiel de relever de nombreux défis, y compris la réduction du besoin d'engrais et peut-être aussi l'augmentation des rendements des cultures. Ce sont probablement ces aspects positifs, plutôt que son effet sur le changement climatique, qui stimulera l'intérêt des agriculteurs.

Steen pense que pendant la phase de démarrage, il est important de fournir des incitations pour établir des usines d'essai à différentes échelles, et dans différentes parties de la Norvège. Les utilisateurs doivent être étroitement impliqués car cela favorise l'interaction et la confiance dans le produit. Actuellement, nos niveaux d'expertise dans le domaine du biochar sont limités, et il y a un grand besoin d'information.

« Le secteur public a un rôle important à jouer, et peut prendre les devants dans la création d'un marché de niche, " dit Steen. " Un bon exemple est la société intercommunale de gestion des déchets IVAR, basé à Stavanger et Sandnes dans l'ouest de la Norvège. IVAR envisage d'investir dans une installation de biochar, dont la chaleur excédentaire sera utilisée pour chauffer des bâtiments publics, " dit Steen.

Jon Randby travaille dans la division agricole des bureaux du gouverneur du comté à Vestfold, et a suivi les développements de l'usine de démonstration de Skjærgaarden. Il convient avec Steen que des incitations à commencer les tests doivent être mises en œuvre maintenant.

« Le biochar offre des opportunités majeures aux agriculteurs, et il y a maintenant une plus grande volonté dans la communauté agricole de tester de nouvelles initiatives qu'il y a dix ans, " dit-il. " Pour cette raison, des recherches intensives sont nécessaires pour démontrer que cela fonctionne. Nous constatons que les sols deviennent de plus en plus pauvres en nutriments, nous devons donc agir maintenant. Pas des moindres, nous avons besoin de mesures d'atténuation du changement climatique, " il dit.

Le géant de la chimie Elkem est l'un des plus grands producteurs mondiaux de silicium et de ferrosilicium et prévoit d'utiliser davantage de biochar dans ses processus de production ici en Norvège. Il a l'intention d'y parvenir en augmentant la proportion de biochar dans ses mélanges d'agents réducteurs utilisés dans la production de silicium et de ferrosilicium à 20 pour cent d'ici 2021 et 40 pour cent d'ici 2030. Cela équivaut à des réductions d'émissions en Norvège de 450, 000 tonnes de CO2. Des réductions d'émissions seront réalisées en remplaçant le charbon fossile.

"Nous venons de démarrer un projet de recherche de quatre ans appelé PyrOpt, financé par le Conseil de la recherche de Norvège, dans laquelle notre objectif est d'optimiser le procédé de pyrolyse utilisé pour fabriquer le biochar afin qu'il réponde aux exigences d'Elkem, " dit Geir Johan Andersen, qui est chef de projet pour le projet PyrOpt chez Elkem.

L'entreprise vise également à exploiter tous les sous-produits de la pyrolyse tels que la bio-huile, et l'énergie excédentaire sous forme de vapeur. Il peut également y avoir des fractions de biochar qui conviennent mieux à des fins autres que comme agent réducteur.

« Nous recherchons des opportunités de collaborer à la construction d'une usine de biochar de ce type, et c'est pourquoi il est utile de se rencontrer et de participer à des projets de démonstration comme celui de Skjærgaarden, " dit Andersen.