Le biochar peut augmenter les rendements des cultures dans les sols pauvres et aider à stopper les effets du changement climatique, l'étude trouve. Alors pourquoi ne l'utilisons-nous pas davantage ?

Un produit issu de l'urbain, les déchets agricoles et forestiers ont l'avantage supplémentaire de réduire l'empreinte carbone de l'agriculture moderne, un examen international impliquant UNSW a trouvé.

Professeur invité à l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'UNSW Science, Stéphane Joseph, dit l'étude publiée dans GCB Bioénergie fournit des preuves solides que le biochar peut contribuer à l'atténuation du changement climatique.

"Le biochar peut attirer le carbone de l'atmosphère dans le sol et le stocker pendant des centaines à des milliers d'années, ", dit l'auteur principal.

"Cette étude a également révélé que le biochar aide à construire du carbone organique dans le sol jusqu'à 20 pour cent (en moyenne 3,8 pour cent) et peut réduire les émissions d'oxyde nitreux du sol de 12 à 50 pour cent, ce qui augmente les avantages d'atténuation du changement climatique du biochar."

Les conclusions sont étayées par le récent rapport spécial du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat sur le changement climatique et les terres, qui a estimé qu'il y avait un potentiel important d'atténuation du changement climatique disponible grâce au biochar.

« Le panel intergouvernemental a constaté qu'à l'échelle mondiale, le biochar pourrait atténuer entre 300 millions et 660 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an d'ici 2050, " dit le Pr Joseph.

« Comparez cela aux émissions de l'Australie l'année dernière – environ 499 millions de tonnes de dioxyde de carbone – et vous pouvez voir que le biochar peut absorber beaucoup d'émissions. Nous avons juste besoin d'une volonté pour le développer et l'utiliser. »

Charbon stable

Le biochar est le produit du chauffage des résidus de biomasse tels que les copeaux de bois, fumier animal, boues, compost et déchets verts, dans un environnement pauvre en oxygène, un processus appelé pyrolyse.

Le résultat est un charbon de bois stable qui peut réduire les émissions de gaz à effet de serre, tout en augmentant la fertilité des sols.

Les GCB Bioénergie étude a examiné environ 300 articles, dont 33 méta-analyses qui ont examiné bon nombre des 14, 000 études sur le biochar qui ont été publiées au cours des 20 dernières années.

« Il a constaté que les rendements moyens des cultures sont passés de 10 à 42 %, les concentrations de métaux lourds dans les tissus végétaux ont été réduites de 17 à 39 pour cent et la disponibilité du phosphore pour les plantes a également augmenté, " dit le Pr Joseph.

"Le biochar aide les plantes à résister aux stress environnementaux, comme les maladies, et aide les plantes à tolérer les métaux toxiques, le stress hydrique et les composés organiques tels que l'herbicide atrazine."

Avantages pour les plantes

L'étude détaille pour la première fois comment le biochar améliore la zone racinaire d'une plante.

Au cours des trois premières semaines, comme le biochar réagit avec le sol, il peut stimuler la germination des graines et la croissance des semis.

Au cours des six prochains mois, des surfaces réactives sont créées sur des particules de biochar, améliorer l'apport de nutriments aux plantes.

Au bout de trois à six mois, le biochar commence à « vieillir » dans le sol et forme des microagrégats qui protègent la matière organique de la décomposition.

Le professeur Joseph dit que l'étude a révélé que les plus grandes réponses au biochar étaient dans les sols acides et sablonneux où le biochar avait été appliqué avec des engrais.

"Nous avons constaté que les effets positifs du biochar étaient dépendants de la dose et également de l'adéquation des propriétés du biochar aux contraintes du sol et aux besoins en nutriments des plantes, " dit le Pr Joseph.

"Les plantes, en particulier en faible teneur en nutriments, les sols acides communs dans les régions tropicales et subtropicales humides, comme la côte nord de la Nouvelle-Galles du Sud et du Queensland, pourrait grandement bénéficier du biochar.

"Les sols sablonneux en Australie occidentale, Victoria et l'Australie du Sud, en particulier dans les régions arides de plus en plus touchées par la sécheresse en raison du changement climatique, bénéficierait également grandement. »

Le professeur Joseph AM est un expert dans la production de biochar stable d'ingénierie à partir de l'agriculture, résidus urbains et forestiers.

Il fait des recherches sur les avantages du biochar dans la promotion de sols sains et la lutte contre le changement climatique depuis qu'il y a été introduit par les Australiens indigènes dans les années 70.

Il dit que le biochar a été utilisé pour la production de cultures et pour le maintien de sols sains par les peuples autochtones d'Australie, Amérique latine (en particulier dans le bassin amazonien) et en Afrique depuis plusieurs centaines d'années.

Biochar a également été enregistré au 17ème siècle comme un complément alimentaire pour les animaux.

Mais alors que des chercheurs australiens étudient le biochar depuis 2005, il a été relativement lent à décoller en tant que produit commercial, avec l'Australie produisant environ 5000 tonnes par an.

« Cela est en partie dû au petit nombre de programmes de démonstration à grande échelle qui ont été financés, ainsi que le manque de connaissances des agriculteurs et des conseillers gouvernementaux sur le biochar, obstacles réglementaires, et le manque de capital-risque et de jeunes entrepreneurs pour financer et créer des entreprises de biochar, " dit le Pr Joseph.

En comparaison, les États-Unis en produisent environ 50, 000 tonnes par an, alors que la Chine en produit plus de 500, 000 tonnes par an.

Doit être économiquement viable

le professeur Joseph, qui a reçu un Order of Australia pour son travail dans les énergies renouvelables et le biochar, dit pour permettre l'adoption généralisée du biochar, il doit être facilement intégré aux opérations agricoles et il doit être démontré qu'il est économiquement viable.

"Nous avons fait la science, ce que nous n'avons pas, ce sont des ressources suffisantes pour éduquer et former les gens, pour mettre en place des démonstrations afin que les agriculteurs puissent voir les avantages de l'utilisation du biochar, développer cette nouvelle industrie, " il dit.

Cependant, cela change lentement car les grandes entreprises achètent des certificats de réduction de dioxyde de carbone (CORC) pour compenser leurs émissions, qui renforce le profil du biochar en Australie.

Biochar a un potentiel dans une gamme d'applications.

Le professeur Joseph a co-écrit une étude récente dans International Materials Reviews qui détaillait les utilisations moins connues du biochar, comme un matériau de construction, pour réduire les toxines dans le sol, cultiver des micro-organismes, dans l'alimentation animale et la dépollution des sols.

UNSW a une subvention de collaboration avec une entreprise et une université en Norvège pour développer un revêtement antimicrobien à base de biochar pour tuer les agents pathogènes dans l'eau et trouver une utilisation dans les systèmes de filtration de l'air, il dit.