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====== biochar ====== Matériau à haute teneur en carbone, obtenu après pyrolyse de résidus forestiers ou agricoles végétaux ou de biodéchets, réduit en poudre pour être intégré aux sols que l’on veut restaurer ou améliorer. **n. m.** (gr. //bios//, vie et du début du mot anglais //charcoal//. Voir la rubrique « Remarque linguistique ») **Voir :** [[glossaire:entrees:b:biodechet|biodéchet]], [[glossaire:entrees:c:carbone|carbone]], [[glossaire:entrees:p:pyrolyse|pyrolyse]]. ===== Informations complémentaires ===== ==== Procédé ==== Pour obtenir le biochar, la pyrolyse doit se faire à une température entre 400 °C et 550 °C, en l'absence de dioxygène, alors que la température utilisée pour la production du charbon de bois est plus faible, elle se fait aussi en l'absence, ou sous peu d'oxygène. L’absence d'oxygène permet d'éviter la combustion qui ne laisserait que des cendres. Les résidus utilisés pour la pyrolyse sont variés : résidus provenant de l'entretien des forêts, de l'agriculture (pailles) ou de l'industrie du bois (écorces, par exemple). Au cours de la pyrolyse, outre le biochar, solide, des gaz sont produits (méthane et dihydrogène). Si ces gaz ne sont pas rejetés dans l'atmosphère, ils peuvent être récupérés pour être utilisés comme source d’énergie. Des liquides (huiles ou mélanges d’hydrocarbures) sont produits. La proportion entre ces divers éléments dépend de plusieurs facteurs (température, pression, composition de la biomasse initiale). **Voir :** [[glossaire:entrees:b:biomasse|biomasse]], [[glossaire:entrees:c:combustion|combustion]], [[glossaire:entrees:d:dioxygene|dioxygène]], [[glossaire:entrees:g:gaz|gaz]], [[glossaire:entrees:d:dihydrogene|dihydrogène]], [[glossaire:entrees:l:liquide|liquide]], [[glossaire:entrees:m:methane|méthane]], [[glossaire:entrees:s:solide|solide]]. ==== Enrichissement en carbone ==== Le procédé destiné à la production de charbon de bois classique, utilisé pour faire des braises, nécessite des température entre 270 et 380 °C. Pour démarrer la carbonisation il faut apporter une énergie par un foyer externe, et le processus s’arrête quand tout le bois est transformé en charbon de bois ayant une teneur d’environ 70 % de carbone. Il reste 30 % de résidus goudronneux. L’enrichissement en carbone nécessite un apport de chaleur. === Au-dessus de 400 °C === Pour dépasser les 400 °C, il faut chauffer, par des gaz chauds provenant d’un foyer externe. La teneur en carbone pur augmente avec la décomposition d'une partie des goudrons. La phase aqueuse des produits de distillation du bois (le pyroligneux) s'enrichit alors en goudrons lourds Les gaz émis sont principalement constitués par des hydrocarbures. **Voir :** [[glossaire:entrees:g:goudron|goudron]], [[glossaire:entrees:h:hydrocarbure|hydrocarbure]]. === De 500 à 700 °C === Au-dessus de 500 °C la phase solide à une teneur en carbone pur d'environ 85%, et les gaz représentent 10% du tout. À cette température, le rendement en charbon de bois est d'environ 33 % du poids du bois anhydre de départ. De 500 °C à 700 °C, les gaz produits sont moins importants, mais contiennent de plus en plus d'hydrogène. **Voir :** [[glossaire:entrees:h:hydrogene|hydrogène]]. === Au-dessus de 700 °C === Entre 700 °C à 900 °C, le départ d'hydrogène fait que le solide produit est plus riche en carbone (jusqu'à 90-95 %). ===== Réflexion développement durable ===== Incorporé au sol, le carbone du biochar est un matériau très stable. Il ne se dégrade pas. ==== Le biochar : un puits de carbone ==== Depuis 2018, le biochar est ainsi considéré par le Giec comme un puissant puits de carbone. En effet, il permet de séquestrer pendant plusieurs centaines d'années le carbone contenu dans la biomasse, carbone initialement fixé lors de la photosynthèse. De ce point de vue, le biochar est plus intéressant que d’autres puits de carbone, comme les plantations d’arbres, et les tourbières restaurées, qui stockent moins durablement le carbone. **Voir :** [[glossaire:entrees:g:giec|Giec]], [[glossaire:entrees:p:photosynthese|photosynthèse]], [[glossaire:entrees:p:puits_de_carbone|puits de carbone]], [[glossaire:entrees:t:tourbiere|tourbière]]. ==== Le biochar : un amendement ==== Le biochar permet d'améliorer durablement les propriétés pédologiques des sols (physiques, chimiques, biologiques). Les apports en biochar ne sont généralement pas supérieurs à vingt tonnes par hectare. C’est un matériau extrêmement poreux, d’où une capacité de rétention de l’eau et des éléments minéraux (potassium, calcium, magnésium, etc.), qu’il libère progressivement. En outre, cette porosité est favorable au développement de la vie microbienne qui intervient dans le cycle de la matière, améliorant en particulier le cycle de l’azote. On a constaté aussi que le biochar diminue la biodisponibilité d’éléments minéraux toxiques comme l’aluminium, et le mercure. En outre, en favorisant la fixation de l’ion carbonate, le biochar tamponne le pH du sol. **Voir :** [[glossaire:entrees:b:biodisponibilite|biodisponibilité]], [[glossaire:entrees:c:cycle_de_l’azote|cycle de l’azote]], [[glossaire:entrees:c:cycle_de_la_matiere|cycle de la matière]], [[glossaire:entrees:e:element_mineral|élément minéral]], [[glossaire:entrees:m:mercure|mercure]], [[glossaire:entrees:p:ph|pH]], [[glossaire:entrees:p:porosite|porosité]], [[glossaire:entrees:s:sol|sol]], [[glossaire:entrees:t:toxique|toxique]]. ==== Incorporation au ciment ==== Le biochar peut remplacer une partie du clinker, constituant les ciments. Or, le clinker est obtenu par calcination à 1450 °C d'un mélange de matières premières, composé d'environ 80 % de calcaire et 20 % d'argile. Pour obtenir le ciment, on y ajoute différents minéraux. La consommation énergétique élevée du processus de fabrication du clinker explique la contribution importante des cimenteries aux émissions de GES. Remplacer le clincker par du biochar réduit donc leur empreinte. De plus, le ciment contenant du biochar permet d’obtenir un béton plus dense et plus résistant.  Outre, ces avantages, le biochar étant un puits de carbone, le béton devient lui-même un puits de carbone ! **Voir :** [[glossaire:entrees:g:ges|GES]]. ===== Remarque linguistique et/ou historique ===== Biochar est un néologisme anglais, composé du préfixe bio- et du début de //charcoa qui désigne un a//ppareil de cuisson servant à faire des grillades portatif ou fixe à charbon de bois. Le terme biocharbon, parfois employée comme synonyme de biochar, est impropre puisque les charbons fossiles sont d’origine biologique.