Groupe opérationnel BIOCHARGE : Innovation circulaire basée sur le biochar et les microalgues pour améliorer l’efficacité agricole et la résilience climatique

R1-O1 (R1) : Développement et validation sur le terrain d’un modèle d’autoproduction de biochar adapté aux conditions des exploitations agricoles. Dans un premier temps, la sélection et la caractérisation des déchets agricoles produits sur les exploitations pilotes (résidus de taille, coques, débris ligneux, etc.) seront réalisées afin d’évaluer leur aptitude à servir de matière première pour la production de biochar, en tenant compte de paramètres tels que la teneur en humidité, l’homogénéité granulométrique, la teneur en lignine et la disponibilité saisonnière (Acte 1. R1). Ensuite, le système de pyrolyse le plus adapté, compatible avec le type de déchets et la taille de l’exploitation, sera sélectionné et installé, en l’adaptant aux conditions réelles d’exploitation des exploitations pilotes (Acte 2. R1). Puis, le procédé de pyrolyse sera paramétré, en définissant les conditions opératoires optimales telles que la température, le temps de séjour et l’atmosphère (Acte 3. R1). Enfin, un protocole technique pour la production et la maintenance du système de pyrolyse destiné à une utilisation en milieu agricole sera élaboré (Acte 4. R1).

R2-O1 (R2) : Développement et validation sur le terrain d'un modèle d'autoproduction de biostimulants à base de microalgues, adapté aux conditions des exploitations agricoles. Dans un premier temps, des photobioréacteurs seront installés et réglés sur les exploitations pilotes, en les adaptant aux conditions spécifiques de chaque exploitation et en assurant leur bon fonctionnement grâce aux accessoires nécessaires (Acte 1. R2). Ensuite, le système sera intégré à l'irrigation, en connectant les photobioréacteurs aux systèmes d'irrigation existants, manuellement ou automatiquement (Acte 2. R2). Puis, des espèces de microalgues d'eau douce seront sélectionnées, en évaluant leur capacité à activer et à améliorer le biochar (Acte 3. R2). L'optimisation du mélange et l'analyse de leur interaction avec d'autres biostimulants ou engrais appliqués à la culture seront également réalisées (Acte 4. R2). Enfin, un protocole d'exploitation et de maintenance du photobioréacteur sera défini afin de garantir une production stable de microalgues (Acte 5. R2).

R3-O1 (R3) : Obtention d’un bio-intrant activé (biochar + microalgues) aux propriétés améliorées pour accroître la fertilité des sols, l’efficacité d’utilisation des nutriments et la rétention d’eau, ainsi que pour évaluer son potentiel de restauration des sols dégradés. Dans un premier temps, le protocole optimal d’activation du biochar par les microalgues sera défini, en évaluant différents moments et méthodes d’incorporation des microalgues, à la fois pendant et après le refroidissement complet du biochar (Acte 1. R3). Des essais comparatifs seront menés afin d’identifier la technique la plus efficace en termes de stabilité, de capacité d’absorption et de fonctionnalité agronomique du bio-intrant obtenu. Ensuite, la caractérisation physico-chimique du biochar activé sera réalisée par des analyses de laboratoire évaluant des paramètres tels que la capacité d’échange cationique, la porosité, la teneur en carbone, les nutriments disponibles et la stabilité, dans le but de déterminer sa qualité agronomique en tant qu’intrant régénérateur (Acte 2. R3).

R1-O2 (R4) : Évaluation de l'amélioration de l'efficacité du plan de fertilisation, de la qualité du sol et de l'utilisation de l'eau grâce à l'application d'un bio-intrant activé (biochar + microalgues). Dans un premier temps, le bio-intrant activé sera appliqué sur des parcelles pilotes, selon un protocole agronomique comprenant différentes doses et une parcelle témoin permettant la comparaison des résultats (Acte 1. R4). Ensuite, le suivi des indicateurs physico-chimiques et biologiques du sol sera réalisé, avec l'analyse de paramètres tels que la conductivité électrique, les nutriments (N, P, K), la matière organique, la capacité de rétention d'eau et le microbiome du sol (Acte 2. R4). L'efficience de l'utilisation de l'eau sera également évaluée par la mesure de l'humidité du sol et du volume d'irrigation appliqué afin de calculer des indicateurs d'efficience hydrique (Acte 3. R4). De plus, les performances agronomiques des cultures seront suivies afin de corréler les améliorations du sol à la productivité (Acte 4. R4). Enfin, une analyse d'impact économique sera menée pour évaluer la faisabilité et le retour sur investissement de la solution (Acte 5. R4).

R1-O3 (R5) : Mise en œuvre d’un système d’aide à la décision et de services de suivi agronomique et environnemental. Un réseau de capteurs de sol sera développé pour mesurer des paramètres tels que l’humidité, le pH, la température, la conductivité et les nutriments (N, P, K), intégrant également des compteurs d’eau ou des tensiomètres. Ces dispositifs fonctionneront avec une faible consommation d’énergie et une connectivité étendue, intégrés dans une architecture Edge-Cloud pour l’acquisition et le prétraitement continus des données (Acte 1, R5). Une plateforme cloud sera ensuite mise en place pour le stockage, la gestion et la visualisation des données à l’aide de processus ETL, permettant l’analyse d’informations en temps réel et historiques et l’intégration d’images multispectrales pour évaluer la santé des cultures (Acte 2, R5). Par ailleurs, une couche de services sera développée pour intégrer les données des capteurs, les données météorologiques et de télédétection, générant des indices agronomiques et des cartes thématiques pour alimenter le système d’aide à la décision (Acte 3, R5). Des algorithmes de recommandation seront conçus pour optimiser l’utilisation de l’eau et des intrants biologiques et anticiper les besoins des cultures (Acte 4, R5).

R2-O3 (R6) : Développement d’une plateforme agronomique conviviale avec assistance vocale à la décision. Ce projet aboutit à un outil numérique facilitant la prise de décisions agronomiques simples et basées sur les données. Son innovation réside dans l’interaction vocale, permettant aux utilisateurs de poser des questions et de recevoir des recommandations sans nécessiter de compétences numériques avancées. Ils peuvent ainsi accéder facilement à des informations utiles pour optimiser la gestion de l’eau, des nutriments et des intrants, améliorant ainsi l’efficacité et la durabilité de l’exploitation.

R1-O4 (R7) : Estimation du potentiel de génération de crédits carbone par l'application de biochar à la ferme et définition d'une proposition initiale pour sa valorisation sur les marchés volontaires. Ce résultat analyse la capacité du biochar produit à partir de déchets agricoles à agir comme puits de carbone lorsqu'il est appliqué au sol. L'étude permettra d'estimer la quantité de carbone pouvant être capturée et stockée grâce à l'utilisation de biochar produit directement à la ferme. Les travaux comprennent une analyse du cadre technique et réglementaire des marchés du carbone et l'élaboration d'une méthodologie préliminaire pour calculer les crédits carbone potentiels associés à son application. L'objectif est d'évaluer le potentiel de génération de revenus supplémentaires pour les agriculteurs grâce à leur participation aux marchés volontaires du carbone, à la production de rapports d'estimation du carbone et à la réalisation d'une étude de faisabilité économique.

RD1 : Lancement du projet. Cette première phase vise à accroître la visibilité du projet et de l’innovation développée dans le domaine des cultures ligneuses à l’échelle nationale. Plusieurs actions seront menées à cette fin. Premièrement, un plan de communication sera élaboré, définissant la stratégie de diffusion, les canaux, les messages clés, les publics cibles, les responsabilités et le plan d’action, afin d’assurer une communication cohérente et alignée sur les objectifs du projet (Acte 1. RD1). L’identité visuelle sera également conçue, établissant les éléments visuels et conceptuels du projet (logo, couleurs, typographie et style graphique) pour garantir une image reconnaissable et professionnelle (Acte 2. RD1). Une journée de lancement sera également organisée pour présenter officiellement le démarrage et les objectifs du projet au secteur (Acte 3. RD1). Enfin, un communiqué de presse de lancement sera préparé et diffusé aux médias afin d’accroître sa visibilité et sa portée (Acte 4. RD1).

RD2 : Positionnement et diffusion. Ce résultat sera développé tout au long de l’exécution du projet afin d’accroître sa visibilité et son positionnement au sein du secteur des cultures ligneuses. À cette fin, diverses actions de communication seront mises en œuvre. Premièrement, un site web sera créé pour servir de plateforme centrale de présentation des objectifs, des progrès, des activités et des résultats (Acte 1. RD2). De plus, des profils sur les réseaux sociaux seront développés afin de maintenir une communication directe et dynamique avec les différents publics du projet (Acte 2. RD2). Du contenu spécifique sera créé pour le site web et les réseaux sociaux, garantissant des mises à jour régulières et favorisant le positionnement numérique (Acte 3. RD2). Par ailleurs, des vidéos promotionnelles seront produites pour communiquer visuellement les progrès et les avantages du projet (Acte 4. RD2). La participation à des événements sectoriels et les relations avec les médias seront également encouragées afin d’élargir sa portée (Actes 5 et 6. RD2). Enfin, des supports promotionnels seront conçus pour appuyer les activités de communication (Acte 7. RD2).

RD3 : Exploitation des résultats. Afin d’exploiter et de transférer les résultats du projet, plusieurs activités de diffusion et de démonstration seront menées. Premièrement, deux journées de démonstration sur le terrain seront organisées, une dans chaque communauté autonome où sont implantés les projets pilotes. Ces journées se tiendront à partir de la deuxième année, dès que les résultats préliminaires seront disponibles, et seront programmées pendant les périodes de faible activité agricole afin de faciliter la participation du secteur (Acte 1. RD3). Les résultats seront également diffusés dans les médias spécialisés régionaux et nationaux afin d’assurer leur diffusion au sein du secteur agricole (Acte 2. RD3). Des communiqués de presse seront également préparés tout au long du projet, dont au moins deux supplémentaires après le communiqué initial, afin de communiquer sur les progrès accomplis et de maintenir la visibilité de l’initiative (Acte 3. RD3). Enfin, une vidéo finale du projet sera produite, résumant les principaux résultats et réalisations obtenus lors de sa mise en œuvre (Acte 4. RD3).