Biochar: « puit de carbone » cherche à faire son trou

Souvent cité parmi les moyens de lutte contre le réchauffement climatique, le biochar s’impose depuis quelques années au sein de la communauté scientifique et des institutions internationales – mais il reste très largement ignoré par les filières agricoles européennes, en particulier en France.

Inspiré de la terra preta – ces terres artificielles précolombiennes, mélanges de charbon de bois, de tessons de poterie et de déchets organiques – le biochar est obtenu à partir de résidus de matières organiques chauffés à haute température par pyrolyse, c’est-à-dire en l’absence d’oxygène – pour éviter leur combustion.

C’est au tournant du XXI^e siècle que le biochar marque son retour, avec notamment la publication en 2017 d’un article vantant ses vertus écologiques dans la revue scientifique Nature. « La séquestration de carbone par le biochar ne requiert pas de progrès scientifique fondamental, et peut s’adapter à de nombreuses régions du monde », soutient à l’époque Johannes Lehmann, docteur en sciences des sols.

Des années plus tard, en 2018, le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) classe cette ressource issue de la biomasse parmi les technologies à « émissions négatives ». L’introduction de crédits carbone dédiés au biochar en 2020 parachève son ascension, esquissant les contours d’un nouveau modèle économique.

Stocker du carbone à long terme

Le biochar recèle deux qualités principales: climatiques et agronomiques. Avec une capacité de séquestration estimée entre 2,5 tonnes et 3 tonnes de dioxyde de carbone (CO2) par tonne produite, le biochar pourrait piéger dans les sols jusqu’à 2,6 milliards de tonnes de CO2 par an, rapporte le Giec. À l’inverse, si les résidus de matières organiques étaient brûlés ou directement incorporés dans le sol au lieu d’être transformés en biochar, ils se décomposeraient rapidement, libérant des gaz à effet de serre (GAS).

Au-delà de ses capacités à séquestrer le carbone, le biochar suscite l’engouement du monde agricole en raison de ses nombreuses vertus agronomiques. Dans les régions tropicales, où les sols sont acides, le biochar est reconnu pour améliorer la fertilité du sol. « On y constate une augmentation des rendements de 25 % », souligne Olivier Reinaud, co-fondateur et directeur général de l’entreprise spécialisée dans le stockage de carbone NetZero. Et d’ajouter qu’il permet « d’améliorer la rétention des nutriments, en se comportant comme une éponge à l’endroit où il est incorporé ».

Une biomasse peu chère en zone tropicale

Pour l'heure, il semble très adapté aux pays de la zone tropicale, pour des raisons d'agronomie et de ressources. NetZero a ainsi décidé de développer ses opérations dans ces pays de la zone tropicale, en commençant par le Brésil et le Cameroun. D’autant plus que la biomasse y est encore peu valorisée, ce qui « pose souvent un problème », souligne le co-fondateur de NetZero, qui traite des résidus de décorticage de café obtenus gratuitement. « Lorsque l’on regarde les cultures comme la canne à sucre, au moins des centaines de milliers de tonnes de bagasse n’ont pas d’usages, et finissent par pourrir », se désole-t-il.

En Europe, les conditions ne seraient pas idéales, selon les entreprises du secteur. « Cela ne veut pas dire que le biochar ne peut pas être développé en Europe, mais on ne pourra pas en faire autant, et sans doute avec moins de co-bénéfices en dehors de ces bénéfices climatiques », estime M. Reinaud. « Le biochar a fait le buzz car il augmente les rendements des sols acides et tropicaux. En Europe, on se trompe de bataille si on vise une augmentation des rendements », étaye Amélie Pinet, directrice biochar de l’entreprise Carbonloop, qui propose une solution de séquestration du CO2. « Notre enjeu est de continuer à produire autant avec une fertilité des sols décroissante, et moins de ressources. »

Un effet rétenteur de nutriments

En Europe, le biochar peut toutefois compter sur ses propriétés de rétention d'eau, ou d'amélioration de la vie du sol, « avec une augmentation de la quantité des micro-organismes et des nutriments », explique Mme Pinet. « Le biochar est un matériau très poreux, constitué d’une multitude de pores microscopiques, 1 g de notre biochar représente 420 m² de superficie. C’est cette porosité très élevée […] qui permet de retenir l’eau et les nutriments très efficacement », confirme Stéphane Ledentu, fondateur de la marque Terra Fertilis. L’entreprise française produit environ 800 tonnes de biochar « très haut de gamme » par an, commercialisé auprès de l’Allemagne, de l’Autriche ou encore de la Suisse.

Malgré des bénéfices moins clairement établis que dans les pays tropicaux, le biochar connaît une croissance soutenue à l’échelle européenne, avec un bond de 52 % de sa capacité de production à l’échelle européenne en 2022, selon le consortium industriel du biochar européen (EBI). Cette année-là, 33 500 tonnes de biochar – équivalant à la séquestration de 90 000 tonnes de CO2 –, ont été produites dans l’Union européenne (UE).

Diminuer les émissions de méthane

L’Allemagne concentre 32 % de la production, suivie de la Scandinavie (25 %), de la Suisse et de l’Autriche. Dans ces pays, « il existe des associations professionnelles de soutien à la production de biochar », tel l’allemand Biochar, le suisse CharNet ou encore l’autrichien Oebika, confirme Gerhard Soja, docteur en physiologie végétale appliquée en Autriche, où il existe d’importantes applications au biochar.

« La plus grande d’entre elles est dans le domaine de l’élevage. Le biochar est donné aux animaux, en petites proportions, à savoir 1 % voire moins [de la ration alimentaire]. C’est bénéfique pour la santé digestive animale, principalement pour le bétail, et la réduction des émissions de méthane », souligne M. Soja. En revanche, côté grandes cultures, les céréaliers n’ont que très peu recours au biochar, car le prix – compris entre 600 et 2 000 euros la tonne –, est trop élevé, confirme-t-il.

Un marché français de niche

À quelques encablures de l’Autriche, le cas de la France, pourtant si proche géographiquement, détonne. En France, « nous sommes au tout début de l’histoire du biochar, qui commence à peine », tranche Jean-Pascal Chupin. Pour l’heure, la ressource est principalement destinée à des applications à forte valeur ajoutée, dans le secteur de la viticulture, de l’arboriculture ou du maraîchage.

« Les équipementiers de production de biochar sont Allemands, Indiens ou Chinois mais aucun constructeur français n’existe. Quant aux équipements, ils produisent entre 300 et 400 tonnes de biochar par an pour 7 500 heures de fonctionnement. Le marché est encore confidentiel, et l’on raisonne en centaines de tonnes, pas en milliers de tonnes », ajoute M. Chupin. Alors que la France se classe en tête des pays agricoles de l’Union européenne, comment expliquer que ce matériau paré de vertus agronomiques y soit encore confidentiel ?

Un coût de production du biochar élevé

« Le prix est le principal frein à son développement », répondent de but en blanc l’ensemble de nos interlocuteurs. « Pour faire du biochar, il faut de la biomasse. Or, toutes les filières de recyclage de déchets sont déjà implantées en Europe, estime M. Reinaud. Si vous ajoutez d’autres usages à la biomasse, vous créez une situation de concurrence, entraînant inévitablement une augmentation des prix. »

« Il faut trois tonnes de biomasse sèche pour produire une tonne de biochar, rappelle Jean-Pascal Chupin (La Florentaise). Aujourd’hui, produire du biochar coûte cher, avec un prix aux alentours de 300 euros la tonne de matières premières. Pourquoi un agriculteur irait payer du biochar, alors qu’on lui donne les déchets de méthanisation ?".

A l'inverse, dans des pays comme l’Allemagne, le biochar a trouvé sa place parmi les filières de traitement des déchets. Dans ces pays, « la production de biochar est liée à la gestion des déchets », constate Amélie Pinet, directrice biochar de Carbonloop. « Ils ont des politiques de traitement des déchets plus actives, avec des taxes plus importantes. Il existe ainsi de nombreuses unités de production de biochar allemandes qui travaillent en partenariat avec du recyclage et de la valorisation des déchets.»

Une compensation du carbone mal maitrisée

L'espoir pour le biochar, c'est le développement du marché du carbone. Pour l'heure, la mécanique de crédits carbone – fixés aux alentours de 150 euros la tonne –, ne compense pas encore les surcoûts de production du biochar européen, selon Cyril Girardin, spécialiste en sciences du sol à l’Inrae. « Quand on sait qu’un hectare rapporte entre 2 000 et 3 000 euros, et qu’il faut appliquer trente tonnes de biochar à l’hectare, on comprend que l’agriculteur ne souhaite pas dépenser 24 000 euros de biochar par hectare [pour un biochar à 800 €/t Ndlr] », souligne M. Girardin. « Je pense qu’on n’a pas encore atteint un modèle économique viable, et je ne sais pas si on l’atteindra un jour », confesse-t-il

Dans l’Hexagone, l’autre frein sur lequel nos interlocuteurs s’accordent concerne le manque de reconnaissance de l’État, avec des institutions, telles l’Ademe, qui freinent. Ainsi, « le gaz renouvelable produit grâce à la pyrogazéification n’est pas encore reconnu par l’Ademe, qui n’accorde aucune subvention », rapporte la Florentaise. « Aujourd’hui, le biochar est un marché de niche, pour lequel des utilisations existent déjà au niveau commercial. Il n’y a donc pas de justification à ce que l’État apporte une aide », se justifie l’Ademe.

Des effets agronomiques à étudier

L’établissement public souligne par ailleurs qu’il est encore « difficile » de démontrer la « plus-value agronomique » du biochar « dans les zones tempérées comme c’est le cas en France métropolitaine ». C’est pourquoi l’Ademe préconise de continuer à développer les savoirs sur le biochar. « Seule la réalisation d’une évaluation environnementale comprenant tout le cycle de vie (de la matière première utilisée à la fin de vie) permet de conclure sur le bénéfice (ou non) de l’utilisation du biochar ».

Une préconisation également faite par Amélie Pinet, directrice biochar chez Carbonloop, qui appelle à ce que les acteurs du monde agricole français – les coopératives, les chambres d’agriculture –, se saisissent du sujet. « Pour l’heure, il a du mal à arriver jusqu’à leurs oreilles, et c’est lié à la problématique de l’utilisation de la biomasse », estime Mme Pinet. À l’avenir, l’enjeu du pilotage de la biomasse sera donc essentiel. Reste à voir si le biochar fera partie des solutions retenues par l’exécutif.