La production de biochar repose sur différents types de biomasse comme matière première. Ces matières comprennent le bois, les cultures énergétiques, les résidus agricoles, les boues d'épuration, les digestats anaérobies et les déchets municipaux.
Le processus de conversion de ces matériaux en biochar implique la pyrolyse. Il s'agit d'une méthode qui consiste à chauffer la biomasse en l'absence d'oxygène. Il en résulte la production de biochar, de biogaz et d'autres sous-produits.
5 principaux types de biomasse utilisés comme matière première
Le bois
Le bois est couramment utilisé en raison de sa disponibilité et de sa forte teneur en carbone. Il commence à se dégrader (carbonisation) à partir de 270 °C et subit une décomposition pyrolytique à environ 400 °C.
Cultures énergétiques
Les cultures spécifiquement destinées à la production d'énergie, telles que le panic érigé ou le miscanthus, peuvent également servir de matières premières.
Résidus de déchets agricoles
Il s'agit de la paille, des balles et d'autres résidus de la production agricole. Ils sont abondants et souvent sous-utilisés.
Boues d'épuration
Sous-produit du traitement des eaux usées, elles contiennent de la matière organique qui peut être convertie en biochar.
Digestat anaérobie
Matière solide ou liquide produite par la digestion anaérobie de la matière organique, qui peut être transformée en biochar.
Déchets municipaux
Les composants organiques des déchets municipaux solides peuvent être utilisés, contribuant ainsi à la réduction des déchets et à la récupération des ressources.
Le processus de pyrolyse
Température et conditions
Le processus de pyrolyse varie en fonction de la température, de la vitesse de chauffage et du temps de séjour de la biomasse. Ces facteurs influencent considérablement les propriétés du biochar obtenu.
Absence d'oxygène
La pyrolyse est réalisée en l'absence d'oxygène pour éviter la combustion. Cela permet à la biomasse de se décomposer en biochar, bio-gaz et autres produits. Ce processus conserve plus de carbone dans le biochar que la combustion.
Variabilité des propriétés du biochar
Les propriétés physico-chimiques du biochar, telles que sa porosité, sa surface et sa teneur en nutriments, dépendent fortement du type de biomasse et des conditions de pyrolyse. Cette variabilité affecte ses performances en tant qu'amendement des sols, sa capacité à séquestrer le carbone et ses utilisations potentielles dans diverses industries.
Marché et applications
Le biochar est utilisé dans l'agriculture comme amendement du sol, en particulier dans les cultures à haute valeur ajoutée comme les fruits et les noix. Il est également utilisé pour le jardinage domestique et comme matière première pour la production de gaz de synthèse. Le marché du biochar est en pleine croissance, et l'on prévoit une expansion importante d'ici 2025.
Production et coût
La production de biochar implique des coûts importants, les prix actuels du marché avoisinant les 1 000 dollars la tonne. Cependant, à mesure que la technologie mûrit et que la production augmente, on s'attend à ce que le prix diminue pour se rapprocher des coûts de production, qui sont actuellement similaires à ceux du biocarbone, soit 230 dollars par tonne.
En résumé, la matière première du biochar est variée, englobant une gamme de matériaux de biomasse qui sont traités par pyrolyse pour produire un produit ayant des applications variées dans l'agriculture, la séquestration du carbone et d'autres industries. Les propriétés et la viabilité économique du biochar dépendent du type de biomasse et des conditions spécifiques de pyrolyse utilisées.
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