Projet CLIMAT – Carbone Locale & Innovation pour une Meilleure Agriculture Territoriale

# Projet CLIMAT – Carbone Locale & Innovation pour une Meilleure Agriculture Territoriale Le projet CLIMAT incarne une démarche innovante visant à développer, sur le territoire de l’Eurométropole de Strasbourg et en Alsace, une filière locale et reproductible de biochar. Cette initiative s’appuie sur une combinaison unique d’innovations technologiques « low-tech », de principes d’économie circulaire territoriale et d’outils de traçabilité numérique, afin de proposer une alternative novatrice face au monopole industriel existant. Le biochar s’affirme aujourd’hui comme une solution révolutionnaire pour répondre aux grands défis agricoles, climatiques et sociétaux actuels. Face à la dégradation des sols, à la multiplication des épisodes de sécheresse et à l’urgence climatique, cette technologie ancestrale, revisitée grâce aux avancées modernes, ouvre des perspectives exceptionnelles pour un développement territorial durable. # Problématique du Biochar et Intérêts Multiples : Une Solution Territoriale d’Avenir Le biochar s’impose aujourd’hui comme une innovation clé pour l’agriculture durable et la lutte contre le changement climatique, en particulier dans le contexte alsacien. # Propriétés Agronomiques et Fertilité des Sols Le biochar possède une structure poreuse exceptionnelle qui lui permet de retenir jusqu’à cinq fois son poids en eau, offrant ainsi une réponse concrète aux défis de sécheresse et d’appauvrissement des sols. Sa capacité d’échange cationique (CEC), parmi les plus élevées des amendements organiques, favorise la rétention et la disponibilité des nutriments essentiels pour les cultures, réduisant le lessivage et les besoins en fertilisation. # Séquestration Carbone et Valorisation Économique Le biochar est reconnu par le GIEC comme une solution à émissions négatives, capable de séquestrer durablement le carbone dans les sols (jusqu’à 3 tonnes de CO₂ par tonne de biochar sur plus de 100 ans). Ce potentiel ouvre la voie à un modèle économique attractif basé sur la vente de crédits carbone, avec une valorisation croissante sur le marché européen. # Gestion de l’Eau et Protection des Ressources Grâce à ses propriétés hydriques, le biochar améliore la rétention et la qualité de l’eau dans les sols, limite le ruissellement et protège les intrants agricoles. Ces atouts sont particulièrement pertinents pour la préservation de la nappe phréatique d’Alsace, l’une des plus importantes d’Europe, aujourd’hui menacée par la pollution aux nitrates, pesticides et PFAS. # Opportunités pour l’Alsace Bien que l’impact du biochar sur la nappe phréatique alsacienne reste à documenter, ses capacités de filtration et d’adsorption des polluants laissent entrevoir un potentiel majeur pour la protection de cette ressource stratégique. Une collaboration avec les acteurs locaux, notamment l’APRONA, permettrait de valider scientifiquement ces bénéfices. Dans cette dynamique, l’intégration du biochar dans les systèmes agricoles alsaciens s’appuie à la fois sur des savoirs ancestraux et sur l’innovation, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour la gestion des sols et la valorisation des ressources du territoire. Vers une production territoriale innovante : le four Kon-Tiki revisité Le four Kon-Tiki, développé par l’Institut Ithaka, s’apparente à un cône tronqué en métal, il repose sur le principe de la pyrolyse par rideau de flammes (« flame curtain ») pour transformer la biomasse ligneuse en biochar de qualité, reconnu par le CSI (Carbon Standard International). Cette technologie, inspirée de pratiques traditionnelles et perfectionnée par la recherche moderne, pourrait offrir une valorisation optimale des ressources locales. Le fonctionnement du four s’apparenterait à celui d’un barbecue maîtrisé : la biomasse est empilée en pyramide dans le four conique, un feu de base est allumé, puis la matière organique est ajoutée progressivement par couches successives de 10 à 15cm. Il convient d’atteindre une température supérieure à 500 °C pendant au moins 30 minutes afin de garantir une pyrolyse complète et d’obtenir un biochar conforme aux standards de qualité. La forme conique du four génère naturellement un vortex horizontal, stabilisant la combustion et assurant un mélange optimal des gaz de pyrolyse avec l’air de combustion. Cette dynamique permet d’obtenir une combustion quasi-sans fumée à température de croisière (650-700 °C), avec des rendements de conversion de 22 à 30 % de la biomasse sèche. L’innovation du projet CLIMAT résiderait dans l’amélioration du design traditionnel : un diamètre de 1,50 m, un angle optimisé de 70°, et un revêtement céramique de 10 mm qui réduirait les pertes de chaleur de manière considérable. Ces choix techniques pourraient faciliter l’atteinte et le maintien des températures optimales, tout en limitant la consommation de biomasse et en augmentant l’efficacité énergétique. Grâce à ces optimisations, chaque fournée pourrait permettre de produire jusqu’à 500 kg de biochar en 3 à 5 heures, avec un rendement supérieur aux modèles classiques, rendant le dispositif adapté à une production territoriale à échelle intermédiaire. Le contrôle précis de la pyrolyse reposerait sur trois thermocouples de type K, protégés par des gaines en Inconel et répartis à 120°, transmettant les températures toutes les cinq secondes. Une caméra infrarouge équipée d’un verre en germanium permettrait un contrôle visuel continu, détectant d’éventuels points froids et optimisant les rechargements pour maintenir une homogénéité du processus. L’installation, composée de deux fours sous une structure métallique, offrirait une protection contre les intempéries et un fonctionnement continu. Chaque four serait monté sur un support basculant sécurisé, facilitant la vidange, le nettoyage et la maintenance. Le système intégrerait également une cheminée haute rétractable pour l’évacuation des fumées, qui pourrait être abaissée pour l’activation vapeur et le quenching. Cette cheminée, équipée de capteurs d’humidité et d’un clapet de tirage filtré au biochar, favoriserait une convection optimale et limiterait les émissions de composés organiques volatils. L’activation vapeur, réalisée à 100 °C pendant 10 à 15 minutes, améliorerait la porosité du biochar, tandis que le couvercle muni d’un joint garantirait l’étanchéité lors des variations thermiques. Enfin, le quenching à l’eau propre assurerait un refroidissement rapide sous 50 °C. Dans cette perspective, la maîtrise de la qualité et de la traçabilité de la production de biochar reposerait sur la mise en place d’un système MRV (Measurement, Reporting, Verification) complet, permettant de suivre chaque étape, de la biomasse à l’épandage, et d’ouvrir la voie à une gestion transparente et évolutive des pratiques agricoles. Après avoir envisagé les innovations techniques autour du four Kon-Tiki et les conditions de production optimales du biochar, il serait essentiel de s’assurer que chaque étape du processus soit rigoureusement suivie et documentée. C’est dans cette logique que la traçabilité numérique et la gestion intégrée prennent tout leur sens, notamment à travers l’adoption d’outils open source adaptés au contexte agricole alsacien. # Traçabilité numérique et gestion intégrée : le rôle central de FarmOS Le système FarmOS pourrait constituer la colonne vertébrale technologique du projet, en offrant une plateforme de gestion agricole open source, robuste, sécurisée et évolutive. Développé par une communauté internationale de fermiers, développeurs et chercheurs, FarmOS s’appuie sur le CMS Drupal, garantissant une architecture modulaire et extensible. - Accessibilité mobile : Grâce à sa Progressive Web App, FarmOS permettrait la saisie et la consultation de données sur le terrain, même sans connexion internet. - Interopérabilité : L’API ouverte faciliterait la connexion avec d’autres systèmes et la publication de données en open data, assurant ainsi la transparence et la vérifiabilité externe. Dans le cadre du projet, un workflow de production intégré et un suivi MRV (Measurement, Reporting, Verification) pourraient être mis en place afin d’assurer une traçabilité complète et certifiable de toute la chaîne de valeur du biochar, de la biomasse jusqu’à l’épandage, en conformité avec les exigences des labels et des marchés carbone. - Collecte de la biomasse : Chaque lot serait enregistré avec le volume, le type d’essence, l’humidité initiale et les coordonnées GPS du point de collecte. Les critères de sélection (diamètre 2-10 cm, longueur <50 cm, humidité <20%) garantiraient une pyrolyse efficace et une qualité optimale du biochar. - Stockage et séchage : Le suivi porterait sur la durée, les conditions et le taux d’humidité en temps réel, avec des alertes en cas de dépassement des seuils critiques. - Pyrolyse et activation : La température serait monitorée en continu (>500 °C pendant au moins 30 minutes), l’activation vapeur maintenue à 100 °C pendant 10-15 minutes, puis le quenching réalisé à l’eau propre pour stabiliser la structure du biochar. - Conditionnement et conformité : Un broyage et un tamisage à 0-5 mm selon l’usage, le respect des normes NF U44-051, la traçabilité des lots et la gestion documentaire automatique assureraient la conformité réglementaire. - Épandage et additionalité : L’enregistrement GPS des parcelles, des quantités épandues, du type de culture et des conditions météo permettrait un suivi précis. FarmOS offrirait aussi lapossibilité d’intégrer à terme des modules de suivi de l’impact additionnel (fertilité, séquestration carbone, réduction d’intrants). L’adoption d’un tel système garantirait la transparence totale, l’automatisation du MRV, la réduction des coûts de suivi et la possibilité d’intégrer de nouveaux usages ou modules au fil du temps. Cette approche numérique pourrait ainsi crédibiliser la filière biochar, maximiser l’impact environnemental et économique du projet, et ouvrir la réflexion sur le potentiel de mobilisation de la biomasse en Alsace, ressource clé pour soutenir la montée en puissance de la production territoriale. Potentiel Territorial et Biomasse Alsacienne L’Eurométropole de Strasbourg bénéficie d’un potentiel biomasse remarquable, estimé à 568 GWh dans un rayon de 100 km, avec des projections atteignant 671 GWh à l’horizon 2050 (rapport biomasse Région Grand Est, 2021). À ce jour, 170 GWh sont déjà valorisés via les chaufferies biomasse existantes, ce qui laisse environ 398 GWh disponibles pour de nouvelles filières de valorisation, dont la production de biochar pourrait représenter une option stratégique. Les ressources mobilisables incluent les déchets forestiers des Vosges et de la Forêt Noire, les résidus de taille et d’élagage urbain, les sarments de vigne ainsi que les résidus agricoles territoriaux. L’Alsace, plus largement, dispose d’un gisement de biomasse conséquent grâce à la diversité de ses ressources agricoles, forestières et industrielles. Près de 3 millions d’hectares de Surface Agricole Utile (SAU) et plus de 1,9 million d’hectares de forêts constituent un socle solide, complété par les sous-produits de la viticulture, de l’agroalimentaire et du bois. Cette abondance, associée à une gestion raisonnée et à la valorisation des coproduits, offre un potentiel de mobilisation significatif pour la production de biochar, tout en préservant les équilibres environnementaux et les autres usages de la biomasse. Dans ce contexte, un four CLIMAT, fonctionnant 200 jours par an avec une fournée quotidienne, pourrait produire entre 60 et 100 tonnes de biochar par an selon la densité et l’humidité de la biomasse utilisée. En retenant un apport moyen de 4 tonnes de biochar par hectare, chaque four permettrait d’amender annuellement 15 à 25 hectares de terres agricoles. Sur une projection à 10 ans, cela représenterait entre 600 et 1 000 tonnes de biochar produites par four, soit la possibilité d’amender 150 à 250 hectares au total avec un seul équipement. L’impact climatique serait également notable : chaque tonne de biochar séquestrant entre 2,5 et 3 tonnes équivalent CO₂, un four contribuerait à la séquestration de 150 à 300 tonnes de CO₂ par an, soit 1 500 à 3 000 tonnes sur une décennie. Ce potentiel de mobilisation, ajustable selon les besoins et la ressource disponible, positionnerait la filière biochar comme un levier concret de transition agricole et climatique pour le territoire, tout en créant de nouvelles perspectives pour la gestion durable des sols et la valorisation locale de la biomasse. # Étude Comparative : Terra Fertilis vs Projet CLIMAT Cette comparaison révèle deux approches fondamentalement différentes pour développer la filière biochar en France. # Terra Fertilis : Le Monopole Industriel Terra Fertilis, leader français du biochar, adopte une stratégie industrielle centralisée avec un investissement de 1 million d'euros par pyrolyseur. L'entreprise produit 800 tonnes de biochar par an avec l'ambition d'atteindre 1200 tonnes en 2026, grâce à un troisième pyrolyseur. Cette production industrielle continue génère un chiffre d'affaires de 10 millions d'euros, commercialisant le biochar entre 1000 et 1 500€ le m3 ou 250kg, voire jusqu'à 3 000€ pour le biochar mycorhizé. Terra Fertilis détient actuellement une position monopolistique sur le marché français, exploitant sa certification unique en agriculture biologique (AMM ANSE + EBC) lui permettant de vendre sous la dénomination « fertilisant » pour maintenir des prix élevés. L'entreprise valorise également ses crédits carbone à 280€ la tonne de CO₂ séquestrée, générant environ 784€ de valorisation carbone par tonne de biochar. # Projet CLIMAT : L'Alternative Territoriale Disruptive Le Projet CLIMAT propose une approche radicalement différente avec un investissement de réduit par four Kon-Tiki optimisé. Bien que produisant moins par unité (60 à 100 tonnes par an par four), cette approche territoriale décentralisée valorise directement la biomasse locale en circuit court. L'innovation réside dans l'amélioration du four Kon-Tiki traditionnel avec des technologies de monitoring avancées (thermocouples connectés, caméras infrarouges, traçabilité FarmOS) tout en conservant une approche "low-tech+". Cette stratégie permet d'envisager une commercialisation à des prix plus accessibles tout en maintenant la rentabilité grâce aux économies d'échelle territoriales. # Avantages Concurrentiels du Projet CLIMAT # Le modèle territorial présente plusieurs avantages structurels face au monopole industriel : - Coût d'investissement largement inférieur permettant une démocratisation de la production - Circuit court réduisant les émissions transport et renforçant l'autonomie territoriale · Reproductibilité offrant à chaque territoire la possibilité de développer sa propre filière - Accessibilité économique pour les collectivités et agriculteurs face au monopole et aux prix élevés de Terra Fertilis # Potentiel de Disruption du Marché L'analyse révèle que le Projet CLIMAT constitue une alternative crédible au modèle industriel centralisé. En combinant accessibilité économique, innovation technologique et ancrage territorial, cette approche peut briser le monopole actuel et démocratiser l'accès au biochar agricole. La valorisation identique des crédits carbone (2,5 à 3 tonnes de CO₂ par tonne de biochar) avec des coûts de production drastiquement réduits ouvre des perspectives de pénétration du marché particulièrement attractives. Cette comparaison positionne le Projet CLIMAT comme une solution d'avenir pour développer une filière biochar territoriale, durable et économiquement viable, répondant aux enjeux de transition écologique locale et d'économie circulaire. Le projet CLIMAT vise à structurer une filière complète de préservation de l’environnement et de soutien à l’agriculture en Alsace, en collaboration étroite avec les acteurs locaux, la Chambre d’agriculture et les agriculteurs. Certification et crédibilité : un four et un biochar reconnus Le four Kon-Tiki amélioré est actuellement en cours de développement, avec un partenariat en discussion avec l’Université de Lorraine (Unys) pour assurer son développement scientifique et sa validation. L’objectif est d’obtenir les labels CSI (Carbon Standards International) et EBC Agroécologique, garantissant la production d’un biochar conforme aux exigences de l’agriculture biologique (AB), commercialisé sous la dénomination d’amendement. Cette démarche est renforcée par une opportunité réglementaire : grâce à la norme NF U44-051, le biochar peut être vendu comme amendement organique, et des mélanges de type « terra preta » (biochar + compost) peuvent être commercialisés sans les lourdes procédures d’homologation des fertilisants. # Une filière territoriale portée par la Chambre d’agriculture La Chambre d’agriculture d’Alsace joue un rôle central dans l’accompagnement technique, la diffusion des pratiques et la conversion à l’agriculture biologique. Elle facilite l’intégration du biochar dans les rotations culturales, contribuant à la protection des sols et à la réponse aux enjeux environnementaux tels que la qualité de l’eau, la réduction des intrants et la préservation de la biodiversité. Cette structuration territoriale constitue une opportunité majeure : elle favorise la création d’un marché local, valorise les coproduits agricoles et renforce la résilience des exploitations face au changement climatique. # FarmOS : simplification, traçabilité et nouvelles rétributions La plateforme FarmOS, associée au système MRV intégré, assure une traçabilité complète et certifiée de chaque étape, de la collecte de biomasse à l’épandage du biochar. Ce dispositif simplifie la gestion administrative pour les agriculteurs et ouvre la voie à de nouvelles formes d’additionnalité. En démontrant l’impact positif du biochar sur la séquestration carbone, l’amélioration des sols et la réduction des intrants, il devient possible de générer des crédits carbone, d’accéder à des paiements pour services environnementaux (PSE) et à des bonus liés à la biodiversité et à la qualité de l’eau. Dans la configuration actuelle, le projet CLIMAT pose les bases techniques, organisationnelles et de traçabilité qui permettront, dans un second temps, d’envisager la création d’un label bas carbone spécifiquement lié au biochar et, qui plus est, à l’échelle territoriale. Ce label ouvrirait la voie à un véritable marché local du crédit carbone, où la séquestration réalisée par les agriculteurs et acteurs du territoire serait reconnue, certifiée et valorisée directement auprès des entreprises ou collectivités souhaitant compenser leurs émissions à proximité. Cette ambition s’inscrit dans une logique de circuit court du carbone, renforçant l’ancrage local et la transparence des bénéfices environnementaux. Par ailleurs, l’utilisation de FarmOS comme plateforme centrale de gestion et de traçabilité offre la possibilité d’y raccrocher facilement des API externes. Cela permettrait, par exemple, de générer des QR codes pour chaque lot de biochar ou chaque opération réalisée, offrant ainsi une valorisation transparente et individualisée de chaque acteur de la filière. Grâce à ce système, chaque agriculteur, producteur ou utilisateur pourrait être identifié et mis en avant, garantissant la traçabilité de bout en bout et facilitant la communication sur les impacts environnementaux et économiques du projet auprès du grand public ou des partenaires institutionnels. # Un système complet : du produit à la solution Le projet CLIMAT ne se limite pas à la vente d’un amendement, mais propose une solution globale : - Un four certifié, une méthode validée, un produit conforme à l’agriculture biologique · Un accompagnement technique de proximité - Une traçabilité et une simplification administrative via FarmOS - Des débouchés économiques diversifiés : vente de biochar, crédits carbone - La création d’un label bas carbone territorial, adapté aux spécificités locales et reconnu par les collectivités Cette structuration sécurise les revenus des agriculteurs et offre à l’Alsace un modèle reproductible pour d’autres territoires. Cette approche pragmatique, combinant innovation, réglementation intelligente et ancrage local, pourrait positionner la région en leader de la transition agricole et environnementale. Le projet CLIMAT représente une disruption technologique et sociale majeure pour démocratiser la production de biochar en France. En combinant innovation low-tech, traçabilité numérique open source et économie circulaire territoriale, il propose une alternative crédible au monopole industriel actuel. Cette approche répond simultanément aux urgences climatiques par la séquestration carbone massive et aux défis agricoles par l'amélioration de la fertilité des sols et la gestion de l'eau.