Le biochar peut augmenter les rendements des cultures dans les sols pauvres et aider à stopper les effets du changement climatique, selon une étude. Alors pourquoi ne l'utilisons-nous pas davantage ? Un produit fabriqué à partir de déchets urbains, agricoles et forestiers a l'avantage supplémentaire de réduire l'empreinte carbone de l'agriculture moderne, selon une étude internationale impliquant l'UNSW.
Le professeur invité à l'École des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'UNSW Science, Stephen Joseph, affirme que l'étude publiée fournit des preuves solides que le biochar peut contribuer à l'atténuation du changement climatique.
"Il peut attirer le carbone de l'atmosphère dans le sol et le stocker pendant des centaines à des milliers d'années", explique 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 de l'atténuation du changement climatique"
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 existait un potentiel important d'atténuation du changement climatique.
« Le panel intergouvernemental a découvert qu'à l'échelle mondiale, il pourrait atténuer entre 300 millions et 660 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an d'ici 2050 », a déclaré le professeur 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, les déjections animales, les boues, le compost et les 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 L'étude a examiné environ 300 articles, dont 33 méta-analyses qui ont examiné bon nombre des 14,000 20 de ses études qui ont été publiées au cours des XNUMX dernières années.
« Il a constaté que les rendements moyens des cultures étaient passés de 10 à 42 %, les concentrations de métaux lourds dans les tissus végétaux ont été réduites de 17 à 39 % et la disponibilité du phosphore pour les plantes a également augmenté», a déclaré le professeur Joseph.
"Le biochar aide les plantes à résister aux stress environnementaux, tels que 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, en réagissant avec le sol, il peut stimuler la germination des graines et la croissance des plantules.
Au cours des six prochains mois, des surfaces réactives sont créées sur ses particules, améliorant ainsi l'apport de nutriments aux plantes.
Après 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 en avons trouvé les effets positifs qui dépendaient de la dose et dépendaient également de l'adaptation des propriétés du biochar aux contraintes du sol et aux besoins en nutriments des plantes", explique le professeur Joseph.
« Les plantes, en particulier dans les sols acides à faible teneur en nutriments courants dans les régions tropicales et subtropicales humides, telles que la côte nord de la Nouvelle-Galles du Sud et du Queensland, pourraient grandement bénéficier du biochar.
« Les sols sablonneux d'Australie-Occidentale, de Victoria et d'Australie-Méridionale, en particulier dans les régions arides de plus en plus touchées par la sécheresse en raison du changement climatique, en bénéficieraient également grandement. »
Le professeur Joseph AM est un expert dans la production de biochar stable à partir de résidus agricoles, 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 a été initié par les Australiens indigènes dans les années XNUMX.
Il dit que le biochar est utilisé pour la production de cultures et pour le maintien de sols sains par les peuples autochtones d'Australie, d'Amérique latine (en particulier dans le bassin amazonien) et d'Afrique depuis des 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, l'Australie produisant environ 5000 XNUMX tonnes par an.
« Cela est dû en partie au petit nombre de programmes de démonstration à grande échelle qui ont été financés, ainsi qu'au manque de connaissances des agriculteurs et des conseillers gouvernementaux sur le biochar, les obstacles réglementaires et le manque de capital-risque et de jeunes entrepreneurs pour financer et créer des entreprises de biochar », explique le professeur Joseph.
En comparaison, les États-Unis produisent environ 50,000 500,000 tonnes par an, tandis que la Chine produit plus de XNUMX XNUMX tonnes par an.
Doit être économiquement viable
Le professeur Joseph, qui a reçu un ordre de l'Australie pour son travail dans les énergies renouvelables et le biochar, déclare que pour permettre l'adoption généralisée du biochar, il doit être facilement intégré aux opérations agricoles et 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 organiser des démonstrations afin que les agriculteurs puissent voir les avantages de l'utilisation du biochar, pour développer cette nouvelle industrie», dit-il.
Cependant, cela change lentement car les grandes entreprises achètent des certificats de réduction de dioxyde de carbone (CORC) pour compenser leurs émissions, ce 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 biocharbon, comme un matériau de construction, pour réduire les toxines dans le sol, faire pousser des micro-organismes, dans l'alimentation animale et l'assainissement 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 la filtration de l'air les systèmes, dit-il.