À l’origine de la technologie Rock-Eval® permettant de mesurer plus rapidement, efficacement et qualitativement la teneur en carbone des sols, le Carnot IFPEN Ressources énergétiques collabore avec la société Valorhiz pour valider cet outil sur les sols à haut potentiel de stockage. Une coopération établie dans le cadre du plan « France Relance » et qui va se poursuivre avec un partenariat de plus long terme.

Pour lutter contre le dérèglement climatique, la réduction des émissions de gaz à effet de serre reste la priorité. Pour de nombreux spécialistes, le stockage du carbone dans les sols par le biais de pratiques agricoles ou sylvicoles adaptées peut constituer un véritable levier d’atténuation. Une idée au cœur de l’initiative « 4 pour 1000 » lancée par la France à l’occasion de la Conférence de Paris sur le climat (COP-21).

Dans cette perspective, les sols à haut potentiel de stockage sont ceux qui ont les teneurs en carbone organique les plus faibles, encore faut-il être capable de les identifier et de les caractériser. Or, les outils de mesure actuels ne sont pas satisfaisants compte tenu de leur taux d’erreur, de leur délai de traitement élevé et de leur consommation de solvants chimiques. C’est pour surmonter ces limites que IFPEN a développé Rock-Eval^®, un procédé de caractérisation, aujourd’hui au cœur d’une collaboration avec l’entreprise Valorhiz.

Une nouvelle méthode plus rapide et plus complète

Créée en 2008, Valorhiz est une PME spécialisée dans le diagnostic fonctionnel, le traitement biologique et le monitoring des sols. Ses solutions sont destinées à la végétalisation des sols remaniés, la reconstruction de biotechnosols, l’agriculture durable, le traitement des espaces verts et la réhabilitation des milieux impactés. L’entreprise est particulièrement active dans des régions du monde aux sols pauvres en carbone organique, à l’image de la zone Moyen-Orient et Afrique du Nord. Elle l’est également en France, où des configurations similaires peuvent se retrouver dans les technosols d’anciennes carrières ou friches industrielles. Le stockage du carbone constitue donc pour cette entreprise un axe de développement très prometteur, pour lequel elle peut mettre à profit son expertise des solutions de diagnostic.

Un positionnement qui l’a poussée à se rapprocher avec le Carnot IFPEN Ressources énergétiques et à s’intéresser au procédé innovant Rock-Eval^® permet d’obtenir rapidement, sans prétraitement, les données sur la teneur en carbone organique et en carbonates ainsi que sur la qualité de la matière organique.

Fondé sur une analyse thermique, le procédé Rock-Eval^® fonctionne en deux étapes, au cours desquelles les échantillons de sol subissent une montée en température (pyrolyse et oxydation), suivie par une analyse des gaz. « Nous n’avons pas besoin de prétraiter ou de fractionner les échantillons ni d’utiliser de solvants, souligne Maira Alves Fortunato, cheffe de projets à IFPEN. Nous obtenons les résultats en une heure maximum et, surtout, avec un seul échantillon et un seule analyse, nous sommes en mesure d’avoir des informations sur la quantité de carbone organique et minéral, mais aussi sur la qualité du carbone, c’est-à-dire s’il est plutôt labile ou stable. L’analyse nous donne, par ailleurs, des indicateurs sur la dynamique de la matière organique du sol. Notre méthode est donc beaucoup plus rapide et complète que celles de nos concurrents. »

Un partenariat de long terme pour une approche plus large

Si Rock-Eval^® a été développé pour tous les types de sol, l’enjeu de la collaboration avec Valorhiz est de vérifier sa robustesse sur les sols les plus pauvres en carbone, tels que les sols sableux qui représentent un fort enjeu pour atténuer les impacts du changement climatique. Grâce à une meilleure connaissance de ces sols et des indicateurs plus fiables et pertinents, il sera possible de renforcer les outils de diagnostic et de suivi nécessaires pour déployer des pratiques efficaces de limitation des émissions de gaz à effet de serre. Un jeune chercheur a été recruté pour une durée de quinze  mois afin de travailler sur ce sujet.

Les essais se prolongeront jusqu’au début 2024, cependant les premiers résultats obtenus dans le cadre de cette collaboration permettent d’ores et déjà à Valorhiz de préparer l’enrichissement de sa gamme de services en intégrant cette nouvelle méthodologie à son offre commerciale. Elle complétera les outils innovants d’aide à la décision de Valhoriz, pour proposer à ses clients des solutions systémiques pour répondre à des enjeux complexes en matière d’aménagement des territoires, d’atténuation naturelle des impacts du changement climatique et de restauration écologique des sols comme base de fonctionnement des écosystèmes.

Compte tenu du succès de ces travaux et de la confiance construite entre les deux partenaires, Valorhiz et IFPEN vont démarrer une deuxième phase de collaboration en mettant en place, dès cette année, un partenariat stratégique de long terme dans le cadre d’un projet soutenu par l’Ademe. L’objectif de ce partenariat est de développer une approche systémique chère à Hassan Boukcim, le dirigeant de Valorhiz. Une dimension à laquelle est également sensible l’Institut Carnot, comme l’indique Jean-Francois Argillier, responsable du programme « interactions climat/sol et cycle de l’eau » à IFPEN : « Il y a encore beaucoup de challenges à relever, car il ne s’agit pas seulement de caractériser la teneur en carbone dans les sols. Il faut s’intéresser aussi au rôle du carbone dans la dynamique de ces milieux, au niveau chimique et biologique, son impact sur la biodiversité microbienne et aux interactions qui ont lieu avec la biodiversité végétale, pour améliorer les pratiques de gestion de cette composante clé de nos écosystèmes », conclut-il.

Le Carnot IFPEN Ressources Énergétiques
Le Carnot IFPEN Ressources Énergétiques est un acteur majeur de la triple transition énergétique, écologique et numérique. Il propose à ses partenaires industriels des solutions innovantes afin de développer des énergies renouvelables compétitives, de minimiser l’impact climatique des activités industrielles et réduire l’impact environnemental lié à la production des énergies fossiles dans cette période de transition. Il s’appuie notamment pour cela sur les nouvelles opportunités du digital. En savoir plus : http://www.carnot-ifpen-re.fr/