Terra Preta – Charbon bio – Climatefarming

par Hans-Peter Schmidt

Le charbon bio, déjà utilisé voilà des milliers d’années par les peuples d’Amazonie, peut contribuer de manière décisive à la lutte contre le changement climatique et contre la faim dans le monde. Le charbon bio augmente durablement l’activité du sol tout en créant des puits de charbon. Avec l’énergie obtenue lors de sa fabrication, l’ensemble de l’agriculture pourrait devenir climat – positive.

1. L’histoire de la Terra Preta

Pendant de nombreuses décennies, les anthropologues s’accordaient à dire qu’aucune grande culture n’avait pu voir le jour dans la forêt tropicale amazonienne. Ils prétendaient qu’il fallait de grandes villes pour que le génie d’un peuple puisse éclore, or l’émergence de telles villes était impensable en Amazonie car la qualité des terres est trop maigre pour assurer une production alimentaire pouvant nourrir des centaines de milliers de personnes. Cette explication semblait si logique qu’elle n’a jamais été sérieusement mise en doute et cela malgré les rapports du conquistador espagnol Orellana relatant des cités en plein essor au bord du fleuve amazonien.

Dans les années 1960, des vestiges irréfutables de grandes civilisations précolombiennes furent découvertes au confluent de l’Amazone, du Rio Negro et du Madeira. Les scientifiques furent alors contraints d´effectuer de nouvelles analyses du sol afin d’expliquer comment la population de ces villes arrivait à s‘alimenter. Durant leurs recherches, les anthropologues découvrirent la Terra Preta, une terre noire hautement fertile. Manifestement, les indigènes d’Amazonie carbonisaient du bois dans des meules de charbonnières et introduisaient les charbons dans leurs sols afin d´en augmenter la fertilité.
La découverte de la Terra Preta en Amazonie est l’un de ces très rares exemples où les archéologues révèlent une technologie ancestrale susceptible de contribuer de manière significative à résoudre un problème crucial du présent.
Au niveau planétaire nous nous retrouvons plus ou moins dans la même situation que les Amazoniens il y a quelques milliers d’années : La terre ne peut pas nourrir durablement la population toujours grandissante. Vu que les terres agricoles s’appauvrissent, voire dépérissent, en raison des herbicides, des produits phytosanitaires, de la surfertilisation et de l’érosion, il est vital de développer des stratégies combinant la productivité de l’agriculture, la protection du climat et de la nature. L’utilisation de charbon bio, tel qu’il était utilisé à l’époque précolombienne, pourrait devenir la base d’une telle stratégie.

2. La pyrolyse
Le charbon bio est obtenu par pyrolyse de matières de base organiques telles que le bois, la paille, le marc de raisin, des branches, mais également le fumier séché, les boues d’épuration ou les déchets de cuisine. La biomasse séchée est chauffée avec exclusion de l’oxygène à 400-800 degrés, ce qui permet de briser les composés organiques à chaîne longue des cellules. C’est ainsi que l’on obtient des gaz de pyrolyse et jusqu’à 40% de charbon bio dont la consistance correspond à celle du charbon de bois.
La pyrolyse est en fait une méthode vieille de plus de 5000 ans, sauf que dans les charbonnières de nos ancêtres, les gaz de pyrolyse s’échappaient inutilisés dans l’atmosphère. Grâce à des chambres de combustion intelligentes, il est désormais possible de brûler les gaz de pyrolyse avec un très faible niveau d’émissions. Les rejets thermiques ainsi obtenus peuvent être utilisés à des fins de chauffage ou transformés en électricité (voir photo de la machine de pyrolyse Pyreg).
La pyrolyse est, du point de vue technique, un procédé relativement simple, c’est qui permet une utilisation de manière décentralisée. Uniquement de faibles quantités de CO2 sont produites lors de la combustion des gaz de pyrolyse. Il n’y pas de production de méthane, voire de protoxyde d’azote, tel que c’est le cas lors de la décomposition naturelle et du compostage. Si on laissait les déchets organiques pyrolysables se décomposer dans la nature, ils produiraient 99,9% des gaz carboniques. Les 35% de charbon pur et les 65% des gaz pyrolytiques sont donc à presque 95% de l’énergie naturelle et climat – positifs. Le bilan climatique de la pyrolyse atteint le niveau étonnant de 489 kg de CO2 éliminés du cycle du carbone par tonne de biomasse sèche.

3. Les certificats de CO2 et l’amélioration des sols par le charbon bio
Lorsque le charbon bio obtenu par pyrolyse est introduit dans des terres agricoles, il y restera plusieurs siècles, tout comme le pétrole ou le lignite. Le carbone du charbon bio est donc retiré du cycle du carbone, étant donné qu’il n’est pas transformé en CO2 ou en méthane par combustion ou par décomposition. En amendant les sols avec du charbon bio, les terres agricoles deviendraient des puits de carbone qui, contrairement à l’humus instable, pourraient être revendiqués sous forme de certificats de CO2.
Ainsi que le montre l’exemple de la Terra Preta, l’amendement des sols avec du charbon bio est non seulement intéressant du point de vue climatique mais aussi et surtout du point de vue agronomique, ce qui laisse percevoir l’une des symbioses les plus porteuses d’avenir entre l’agriculture et la lutte contre le changement climatique.

En amendant les sols avec du charbon bio, on obtient des retombées particulièrement positives pour l’activité du sol, pour sa santé ainsi que pour sa capacité de rendement. Dans des études scientifiques correspondantes, il a été possible d’étayer les avantages suivants pour la culture des sols :

- Amélioration de la capacité de retenue d’eau, ce qui rend possible des économies en cas d’irrigation artificielle, et même la revégétalisation de zones arides
- Augmentation significative des bactéries du sol, qui trouvent un espace de vie protégé dans les micropores du charbon, ce qui favorise la transformation en substances nutritives pour les plantes
- Accroissement des champignons mychoriziens au niveau des racines, ce qui améliore l’absorption de substances minérales
- Adsorption de molécules toxiques du sol, telles que Nox ou Cu, ce qui empêche la pollution de la nappe phréatique par des fertilisants et des produits phytosanitaires en cas de lessivage
- Aération renforcée du sol et ainsi une réduction significative des émissions de méthane et de protoxyde d’azote
- Amélioration de la capacité d’échange cationique pour le teneur en nutriments des plantes
- Renforcement de la fixation de l’azote
- Equilibrage du pH

En fonction des plantes cultivées, l’amendement du sol se fait à un niveau de 10 à 120 t de charbon bio par hectare, ce qui permet de fixer l’équivalent de 36 à 440 t de CO2 par hectare. Si les gaz pyrolytiques sont en plus utilisés pour produire de l’électricité, et si le parc de machines agricoles était modifié pour fonctionner à l’électricité, alors l’agriculture deviendrait climat – positive et ne serait plus responsable de 15% des émissions nocives pour le climat. Elle fonctionnerait pour le bien du climat et approvisionnerait les citadins avec des denrées alimentaires, tout en leur fournissant de l’énergie et une purification de l’air.

4. Les perspectives
Depuis 2008, des premiers essais sont menés à grande échelle dans le vignoble de Mythopia. A cet égard, différentes formes de charbon, de mélanges charbon/compost ainsi que des combinaisons charbon/engrais verts sont étudiées. La Delinat SA a mis sur pied un réseau de recherche avec plusieurs instituts et universités afin de faire avancer la recherche fondamentale et de soutenir la réalisation des puits carbonique dans plusieurs exploitations viticoles. En juin, la société Delinat va mettre en service une première installation de pyrolyse pour la production de 1000 t/a de charbon bio, afin de mener des essais supplémentaires avec différents types de sol dans différentes zones climatiques.

Tags: Charbon bio, climat positif, Terra Preta

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à référencer comme suivant: 2008, ISSN 1663-0521
l'article a été publié le à Monday 5 January 2009 heures et enregistré sous climat-farming