Le biochar, ça continue: un exemple de coopération Nord-Sud,mais aussi entre écoles wallonnes

Fatme et Ludovic accompagnés de leur maitre de stage C. Tozo, docteur et professeur de l’Université d’Abomey-Calavi (Juin 2019, Bénin, L. VERMEULEN)
Fatme et Ludovic accompagnés de leur maitre de stage C. Tozo, docteur et professeur de l’Université d’Abomey-Calavi (Juin 2019, Bénin, L. VERMEULEN) - L. Vermeulen

Bien que proche du charbon de bois, le biochar s’en différencie principalement par son utilisation (comme amendement aux sols plutôt que comme combustible) et sa production, puisqu’obtenu par pyrolyse le plus souvent en « four ». Rappelons que cette pyrolyse est la décomposition thermique de la matière organique à températures comprises entre 300 et 900 ºC en milieu pauvre en oxygène. Ce processus produit un mélange gazeux, du bio-fuel et un résidu solide à forte teneur en carbone, appelé « biochar ».

Pour comprendre les performances agricoles et environnementales liées à l’utilisation de cet amendement, il faut observer au microscope les micropores qui constituent sa structure. Micropores résultant de la carbonisation d’anciens vaisseaux conducteurs des végétaux et qui, comme une éponge vont absorber et retenir l’eau, les nutriments et offrir un espace de vie aux micro-organismes et champignons. L’eau et les nutriments sont alors maintenus dans la zone du sol accessible par les racines des plantes vivrières, réduisant leur lixiviation et leur perte.

La structure microscopique du Biochar (Terra Char, 2019).
La structure microscopique du Biochar (Terra Char, 2019).

Faire bénéficier la pupulation locale des résultats de leurs travaux

Dans le cadre de leurs T.F.E., une étudiante de la Haute École de la Province de Namur (H.E.P.N. à Ciney), Fatme Fadel et deux étudiants de l’ISIa à Huy, Judith Soete et Ludovic Vermeulen, ont collaboré pour mettre sur pied un projet intégrant les bienfaits du Biochar.

Ce projet, qui a aussi fait l’objet d’un « crowdfunding », consiste à la mise en place d’un système de valorisation de déchets agricoles pour maraîchers dans les pays en voie de développement et permet de répondre aux objectifs de développement durable (ODD) adoptés par l’ONU en 2015. C’est ainsi que Fatme et Ludovic sont partis en mars 2019 avec l’aide de l’A.R.E.S. (Académie de Recherche et d’Enseignement Supérieur) cinq mois au Sud du Bénin pour initier ce projet tout en étudiant les effets du biochar sur sols ferrallitiques de la région en lien avec Moringa (Moringa oleifera, Lam., 1763).

C’est un orphelinat situé dans le village de Houedogli, l’asbl. « La Maison de l’Espoir », dirigée par Madame M. Willem, également directrice de l’Ecole Provinciale d’Agronomie et des Sciences à Ciney, qui a accueilli ces deux étudiants. L’objectif étant de faire bénéficier directement les pensionnaires du centre et la population locale des résultats de leurs travaux (dont la cuisinière produisant l’amendement).

Aujourd’hui, leur système de valorisation de déchets utilise la technologie d’une cuisinière à biochar dont le premier prototype est testé pendant le T.F.E. de David Lefèbvre, diplômé de la section D.I en 2015. Revenant sur les plans de construction en 2019, David a transmis ses connaissances et conseils à Ludovic pour qu’il puisse concevoir un modèle composé de matériaux recyclés (vieille bonbonne, etc.), simple de construction et d’utilisation et non émissive de fumées toxiques.

Apporter des solutions

Ces objectifs répondent aux problématiques du terrain :

1) Le Biochar produit permet de restaurer et d’améliorer la fertilité des sols agricoles de la région. Sols appauvris du fait de la pression démographique grandissante, mais aussi des facteurs abiotiques changeants (pluies lessivantes et érodantes, sécheresses brûlantes, dégradation de la matière organique des sols), etc.

2) L’utilisation des déchets agricoles comme combustible permet de réduire l’utilisation de bois et ainsi freiner la déforestation et la désertification.

3) Les feux ouverts utilisés actuellement à l’intérieur des maisons villageoises, rejettent leurs fumées dans l’atmosphère et causent de sérieuses pathologies respiratoires. Un système de cuisson n’émettant pas de fumées toxiques est une aubaine pour ces femmes et enfants qui occupent souvent des pièces peu ventilées. Ce fut vraiment une satisfaction de voir que les femmes ont essayé et approuvé la cuisinière. Un travail de sensibilisation reste à fournir pour répandre l’usage de la cuisinière.

4) Les matériaux et les techniques utilisés lors de la construction de cette cuisinière ne peuvent être onéreux et inadaptés. La cuisinière doit être facilement reproductible par la population locale qui dispose de peu de moyens (électricité, soudure, matériaux et formation sont autant de problèmes).

Avant le départ, Ludovic a réalisé un nouveau prototype expérimental en collaboration avec l’atelier mécanique de l’Epasc afin de se familiariser aux techniques de soudures disponibles sur le terrain. Une fois au Bénin, les dernières modifications ont été réfléchies avec l’aide d’étudiants et professeurs de l’Université d’Abomey-Calvi, afin d’obtenir un modèle répondant aux objectifs attendus et aux réalités du terrain.

Concrètement, cette cuisinière permet aux utilisateurs de cuire leurs aliments plus rapidement, en sécurité des fumées toxiques, tout en produisant du Biochar. La biomasse utilisée dans ce cas est le rachis de maïs, un déchet agricole abondant dans la région. Ensuite, grâce à cet amendement, les femmes, souvent en charge des champs, améliorent les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol, mais surtout, elles vont permettre une meilleure résilience face aux enjeux et défis actuels, et améliorer la sécurité alimentaire.

Prototype de cuisinière à biochar conçue par D. Lefebvre et L. Vermeulen.
Prototype de cuisinière à biochar conçue par D. Lefebvre et L. Vermeulen. - (M. Berthelot)

De nombreuses recherches encore à venir

Bien que les expériences sur l’effet du Biochar sur sol ferrallitiques doivent être réalisées sur un plus long terme afin d’obtenir des résultats significatifs et concluants, cette cuisinière à biochar est fonctionnelle et prometteuse. L’U.A.C. s’intéresse au projet et une potentielle collaboration avec l’ISIa Huy a été discutée. Ludovic cherche à étendre l’expérience à d’autres pays.

Les possibilités d’utilisation du biochar sont nombreuses et sont sujettes à de plus en plus de recherches. Et la section D.I de l’ISIa se spécialise au fil des années en créant un réseau entre anciens et nouveaux étudiants à travers divers pays et diverses écoles. Les intéressés sont désormais diplômés et cherchent à se perfectionner dans ce domaine et à vulgariser les bienfaits de ce matériau également intéressant pour les sols de Wallonie et déjà connu par de nombreux maraichers. Ainsi Judith continue de s’engager dans le domaine, notamment via l’initiative Euryfa (https ://euryfa.eu/), Fatme continue un master à Gembloux et devrait faire une thèse sur un sujet lié et Ludovic travaille à essayer de distribuer son modèle en Afrique et ailleurs. Messieurs les bailleurs, ils vous attendons les bras ouverts !

D’après L. Vermeulen, F. Fadel, J. Soete, W. Couttenier