21) NETs, BECCS, PyCCS // TENs, BECSC, PyCSC

(in French below, en français plus bas)

December 5, 2018

NETs, BECCS, PyCCS

While absolutely necessary and urgent, reduction of GHG emissions will not be sufficient for climate repair. In IPCC reports, negative emissions technologies (NETs) with carbon dioxide removal (CDR), are part of almost all researchers scenarios that limit global warming of our planet Earth below 2 degrees C. Since the first international encounter on NETs in Sweden in 2017, the framing of negative emissions technologies has developed trends: biology-based as reforestation, industrial-based as direct air capture (DACs), and, processes and technologies combining approaches as bioenergy carbone capture and sequestration (BECCS). A second meeting in Canberra, Australia, played host to a range of ideas for removing CO₂ from the atmosphere and storing it on land, underground or in the oceans. The topics discussed ranged from “natural” solutions, such as boosting the carbon storing in soils and giant kelp forests, to the more experimental, including “fertilizing” world’s oceans. 

Other approaches to reversing global warming involve solar radiation managements. This includes stratospheric aerosol injection, in particular the spraying of sulphur dioxide, the intensification of clouds’ albedo or the deployment of giant mirrors to minimize solar radiations. Solar geo-engineering is a term used to describe a group of hypothetical technologies that could, in theory, counteract temperature rise by reflecting more sunlight away from the Earth’s surface. Controversial, infrared rays management aim at cooling the planet, but do not involve carbon dioxyde mitigation or removals. Somehow less controversial, but not proven, direct air capture (DACs) scrubs carbon dioxyde out of the air, and, either bury it underground or use it in chemical processes. Geo-engineering methods have never been tested at scale, and, would request quantities of energy or lands that make them unrealistic to scale-up at this point. Yet a recent report produced by the US Academies of Sciences, Engineer and Medicine, Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration — A Research Agenda, put hope in DACs.

We believe attention should be given to scale up natural biology-based solutions mimicking nature. Natural solutions have few negative side-effects, can easily be brought to scale, and, have multiple « win-win » co-benefits embedded, or cascading advantages. 

‘Bio-intensification’ mimicking nature

Natural approaches involve a biological pulling of carbon dioxyde out of the atmosphere through photosynthesis. Reforestation, afforestation, agroforestry, no-till agriculture combined with cover crops, holistic grazing management, agro-ecology, conservative agriculture, are often considered the most valuables, ready to implement, approaches. Natural solutions are a group of solutions that the founder of Sols Vivants Québec, Charles-Eugène Bergeron, coined to me as ‘bio intensification’ of a technology science as defined as photosynthesis. 

As an example, cover crops feed and protect soils with organic matters decomposed by bacteria on soils’ surface, increasing soils’ carbon content. In addition, when roots exudate carbon in exchange for minerals/nutrients deep underground, carbon is being hold for long period—stable carbon that will aggregate around the rhizosphere, generating an accumulation named glomaline. 

Plants use water and sunlight to turn the carbon into leaves, stems, seeds and roots. As the plants exhale, they return some carbon dioxide to the atmosphere and exude carbon as a sugary substance through their roots. This secretin feeds the microbes (bacteria, fungi, protozoa, and nematodes) that live underground. When plants die, soil microbes break down their carbon compounds and use them for metabolism and growth, respiring some back to the atmosphere. 

Because microbial decomposition releases carbon dioxide, the soils can store more carbon when it is protected from microbial activity. One key way that happens is through the formation of soil aggregates. This occurs when tiny particles of soil clump together, sheltering carbon particules inside them. Mycorrhizal fungi, which produces sticky compounds that facilitate soil aggregation, are able to transfer 15 percent more carbon into the soil than other microbes. Soils with high clay content are also able to form chemical bounds that protect carbon from microbes. These aggregates give soil its structure, which is essential for healthy plant growth. 

Some carbon, made up mainly of plant residue and carbon exudate from plants roots, remains in soil only for a few days to a few years. Microbes can easily digest this « fast pool » of carbon, so it emits a great deal of carbon dioxide. The « slow pool » where carbon can remain for years to decades, is composed of processed plant material, microbial residue from the fast pool and carbon molecules that are protected from microbes. A third « stable pool » comprise of hyphae—decomposed organic material—and soil carbon that is well protected from microbes, is found below one meter deep and can retain carbon for centuries to millennia. 

In The Carbon Farming Solution— A Global Toolkit of Perennial Crops and Regenerative Agriculture, Practices for Climate Change Mitigation and Food Security, Eric Toensmeier & al. present a wide range of climate solutions growing and managing biomass. Using those methods, numerous farmers have increased the carbon contents on their lands, driving positively the health and fertility of their soils. David Brandt and Gabe Brown are among the best known in North America (see them on youtube). These strategies now enjoy international recognition, including within the 4 per 1000 international declaration, launched by France at COP 21 in December 2015. 

Reintroducing animals with holistic grazing management, or practicing agroforestry, will increase even further carbon in soils. The reintroduction of lost carbon in soils includes the remaking of carbon-dense ponds, lakes and peats. It also includes « blue carbon » in coastal areas rebuilding salt marches, mangroves, and seagrass beds. Those should be a priority to « drawdown » carbon from the atmosphere, and, restore soils and carbon rich ecosystems.

Another photosynthesis, biomass-based negative emissions technology, is biomass charcoal, or bio-char. Biochar is to be used as a conditioner/enhancer of soils where it retains water and nutrients, and gives a favorable environment for microbial life to thrive—within pores inside the pyrolised charred biomass. Biochar brings structure and air into soils, it makes soils’ tilth ‘couscous-like’ by improving aggregation. Biochar can be central in reversing desertification, be an enhancer of soils’ biology and health, it can help building-up new productive lands for food security. A charcoal-like solid, biochar is ‘recalcitrant to decomposition’ meaning it will stay in soils for long period of time, for millenium in some cases. 

NETs reports tend to underestimate and give an incomplete view of natural solutions. As an example, when comparing biochar to BECCS, a solution that has never been tested at any significant scale, a preference for engineered high-tech solutions often shows. Not referring to the big-scale biochar experience—the anthropogenic terra preta of the Amazon—reveals a lack of « biochar culture » by some. A sophisticated civilisation thrived on terra preta next to Amazonian poor soils, for thousands of years. Biochar/terra preta has multiple benefits, it is a win-win-win solution. 

The same could be said of holistic grazing management that is mimicking nature when reproducing former continental herds’ rapid movements, building-up carbon while avoiding overgrazing and desertification. Holistic grazing management is a proxy of wild herds that co-evolved with soils in the past, building carbon in soils. That synergy still exists in savannas of Africa today. Biochar and holistic grazing are anchored into a new empiric, science-based, regenerative agriculture, that should be evaluated for all positive impacts it generates for humanity.

Rebuilding ecosystems at a global scale is nothing short of rebuilding the Garden of Eden our Earth once was. Doing it mimicking nature is a guarantee of quality, that geo-engineering based on models cannot offer. Some associate the storing of carbon into geological formations to the reversing of fossil fuels. But it has none of the advantages that putting carbon back in soils has. Putting the two in the same category, ignoring the boosting of life by carbon, the biological power, would be a big mistake. Carbon can fix the carbon cycle we have wrecked if put back in soils where it belongs, not if stored underground.

Comparing

NETs must ramp up to the scale needed. The target is huge—to drawdown 810 Gt of atmospheric CO₂ (range 440-1020 Gt) by the year 2100 (UNEP, 2017). However, whilst it is relatively simple to build NETs into climate models, these are mostly new and often unproven technologies, especially for the scale needed. For example the coupled system, Bioenergy with Carbon Capture and Storage, BECCS, takes CO₂ from the air by growing fuel crops, then removes it from the combustion process for compression and storage underground. It is the technology most commonly assumed in climate modeling work. However, producing biofuel at the scale required would create serious competition for lands which currently supports food production or diverse natural ecologies. And there are few operational applications of CCS at present, even for conventional power station flue gases. 

Another geo-engineered negative emission technology is Direct Air Capture (DAC), in which CO₂ is taken from the air by physical or chemical sorption taking place in some more or less conventional processing equipment. There is an energy penalty per unit mass of CO₂ captured. Some recent presentations propose to have DACs using solar energy to concentrate air. A further series of NETs proposals suggests reacting atmospheric CO₂ with suitable minerals (rock weathering), a field from which surprising innovations could emerge and an approach that obviates the need for CO₂ storage.

PyCCS

In a research review ‘Pyrogenic carbon capture and storage’ (PyCCS) Schmidt H‐ P, Anca‐Couce A, Hagemann N, et al. say the growth of biomass is considered the most efficient method currently available to extract carbon dioxide from the atmosphere. However, as previously underlined, the biomass carbon is easily degraded by microorganisms releasing it in the form of greenhouse gases back to the atmosphere. Yet when pyrolysed, the organic carbon is converted into solid (biochar), liquid (bio‐oil), and gaseous (permanent pyro-gas) carbonaceous products. During the last decade, biochar has been discussed as a promising option to improve soil fertility and sequester carbon, although the carbon efficiency of the thermal conversion of biomass into biochar is in the range of 30%–50%. So far, the liquid and gaseous pyrolysis products (bio-oil and syngas) were mainly considered for combustion, though they can equally be processed into recalcitrant forms suitable for carbon sequestration. 

According to Schmidt et al pyrolytic carbon capture and storage (PyCCS) can aspire for carbon sequestration efficiencies of >70%, which is an important threshold to allow PyCCS to become a relevant negative emission technology. Prolonged residence times of pyrogenic carbon can be generated (a) within the terrestrial biosphere including the agricultural use of biochar; (b) within advanced bio-based materials as long as they are not oxidized (biochar, bio‐ oil); and (c) within suitable geological deposits (bio‐oil and CO2  from permanent pyro-gas oxidation).Pathway (c) would need major carbon taxes or similar governmental incentives to become a realistic option, but pathways (a) and (b) create added economic value and could at least partly be implemented without other financial incentives. 

Pyrolysis technology is already well established. Biochar sequestration and bio‐oil sequestration in soils, respectively biomaterials, do not present ecological hazards, and global scale‐up appears feasible within a time frame of 10–30 years. Thus, PyCCS could evolve into a decisive tool for global carbon governance, serving climate change mitigation and the sustainable development goals simultaneously. Biochar is also a process available to anyone, anywhere in the world, poor or rich, as long as there is waste biomass availability (you don’t want to use virgin forest for example). This makes biochar a very different proposition compared to other NETs strategies requesting huge financial resources, and, engineering not available in all countries. 

Putting humans first

For the first time, biochar was included as a promising negative emission technology (NET) in the recent IPCC special report published in October 2018. While the special report’s overall message was not very positive, the inclusion of biochar is an important milestone for mitigating climate change and fostering research on pyrogenic carbon. Slowly but surely, the FAO, IPCC, and other UN organisations, recognize biochar as a natural, multi-benefits, solution. We should stay open to all negative emissions technology at this stage. That said, multi-dimensional solutions and benefits of natural carbon dioxide removal using photosynthesis, create very distinctive multi-purpose negative emission technologies. Before considering complexe, unproven technologies that could have unintended consequences and drain scarce financial resources, the restoration of ecosystems around the world using natural solutions including regenerative agriculture and holistic grazing management of animals should be supported first. 

While the conversation comparing NETs stimulates our understanding of the carbon cycle and solar radiations, decision makers should not ignore that parts of human populations are poorly fed, live in bad conditions, consider migration for economic reasons. Investments in climate restoration should include considerations of historical, political, and, moral/ethical dimensions. Industrialized, developed countries, have a disproportional responsibility in the forcing of the greenhouse effect of the Earth. Technology choices often have an ideological dimension. NETs and choices of carbon dioxide removal technologies, could help establish new relationships with the South. Those choices should aim first at insuring food security, second, at repairing some historical misbehaviors, and, finally, at bringing sustainability in a circular, regenerative and restorative modern economy. 

TENs, BECSC and PyCSC

Bien que nécessaire et urgente, la réduction des émissions de GES ne suffira pas à la réparation du climat. Dans les rapports du GIEC, les technologies à émissions négatives (TENs), avec extraction du dioxide de carbon, font partie de tous les scénarios des chercheurs maintenant le réchauffement planétaire sous les 2 degrés C. Depuis la première rencontre sur les TENs en Suède en octobre 2017, la présentation des technologies à émissions négatives connait trois développements: fondées sur la biologie comme la reforestation, fondées sur l’industrie comme la captation directe d’air, et enfin, les processus et les technologies combinant les approches comme la capture et le stockage du carbone par la bioénergie. Lors d’une deuxième rencontre à Canberra, en Australie, une série d’idées furent présentées pour extraire le CO₂ de l’atmosphère et l’emmagasiner sur les terres, sous les terres, ou, dans les océans. Les sujets discutés vont de solutions « naturelles » comme augmenter le carbone stocké des sols et les forêts de varechs géantes, à la plus expérimentale « fertilisation » des océans de la planète. 

D’autres approches pour inverser le réchauffement planétaire font appel à la gestion des radiations solaires. Elles incluent l’injection d’aérosols dans la stratosphère, en particulier la pulvérisation de dioxide de carbone, l’intensification de l’albédo des nuages, ou, le déploiement de miroirs géants pour minimiser les radiations. La géo-ingénierie solaire est un terme utilisé pour décrire un groupe d’hypothèses technologiques qui pourraient, en théorie, contrer la montée des températures en reflétant davantage de rayons du soleil loin de la surface la Terre. Controversée, la gestion de rayons infrarouges vise à refroidir la planète, mais sans mitigation ou extraction de dioxide de carbone. En apparence moins controversée mais non prouvée, la captation directe d’air (CDAs) nettoie le dioxide de carbone de l’air, et, soit l’enfouie sous terre, soit en fait usage dans des procédés chimiques. Les méthodes de géo-ingénierie n’ont jamais été testées à grande échelle, et, ils nécessiteraient des quantités d’énergie ou des terres cultivables rendant selon plusieurs leur développement irréaliste. Pourtant un rapport récent des Académies des sciences, des ingénieurs et de la médecine, Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration — A Research Agenda, exprime de l’espoir concernant les CDAs. 

Pour notre part, nous croyons que l’attention de la communauté internationale devrait se tourner vers des solutions naturelles fondées sur la biologie et imitant la nature. Les solutions naturelles ont peu d’effets parallèles négatifs, peuvent facilement être mise à l’échelle requise, et, ont de multiples co-bénéfices « gagnants-gagnants », ou des avantages en cascades. 

La bio-intensification, en imitant la nature

Les approches naturelles impliquent une extraction du dioxide de carbone de l’atmosphère par la photosynthèse. Reboisement, afforestation, agro-foresterie, agriculture sans labour avec cultures de couverture, la gestion holistique des pâturages, l’agro-écologie, l’agriculture de conservation, autant d’approches considérées les plus valables, prêtes à être appliquées. Les solutions naturelles sont un groupe de solutions que le fondateur de Sols Vivants Québec, Charles-Charles-Eugène Bergeron, a caractérisé de ‘bio-intensification’ dans une conversation sur la photosynthèse. 

Par exemple les plantes nourrissent et protègent les sols avec la matière organique décomposée par les bactéries à la surface des sols, augmentant leur contenu en carbone. Par ailleurs lorsque les racines exsudent du carbone qu’elles échangent pour des minéraux/nutriments en profondeur sous le sol, le carbone est retenu pour une longue période — un carbone stable qui va former des agrégats autour de la rhizosphère, générant une accumulation nommée glomaline. 

Les plantes font usage d’eau et de soleil pour transformer le carbone en feuilles, tiges, graines et racines. Lorsque les plantes respirent, elles retournent une partie du dioxide de carbone dans l’atmosphère et exsudent du carbone sous forme de substance sucrée via leurs racines. La sécrétine nourrit les microbes (bactéries, champignons, protozoa, et nématodes) vivant sous terre. Lorsque les plantes meurent, les microbes des sols brisent leur contenu en carbone et en font usage pour leur métabolisme et leur croissance, en respirant une partie de retour vers l’atmosphère. 

Parce que la décomposition microbienne dégage du dioxide de carbone, les sols peuvent emmagasiner plus de carbone lorsqu’ils sont protégés de l’activité microbienne. Une façon d’obtenir cette protection est la formation d’agrégats. Cela se produit lorsque de toute petites particules de sols s’agrègent, logeant des particules de carbone en elles. Les champignons mycorhiziens produisent des composants collants facilitant les agrégats du sol. Ils peuvent transférer 15 pour cent en plus de carbone dans le sol que d’autres microbes. Les sols riches en argile sont aussi capables de former des liens chimiques protégeant le carbone des microbes. Ces agrégats donnent au sol sa structure, essentielle à une croissance vigoureuse des plantes. 

Une partie du carbone composée principalement de résidus de plantes et d’exsudat de racines de plantes, demeure dans le sol de quelques jours à quelques années. Les microbes peuvent facilement digérer ce carbone « à rotation rapide », ce qui fait qu’une grande quantité de dioxide de carbone est émise. Le « réservoir lent » dans lequel le carbone peut demeurer pour des années ou des décennies est composé de matériel de plantes et de résidus microbiens du « réservoir rapide » et de molécules de carbone protégées des microbes. Un troisième réservoir, composé d’hyphes — du matériel organique décomposé — et du carbone du sol bien protégé des microbes, se trouve à plus d’un mètre de profondeur, et, peut retenir du carbone pour des siècles ou des millénaires.

Dans The Carbon Farming Solution— A Global Toolkit of Perennial Crops and Regenerative Agriculture, Practices for Climate Change Mitigation and Food Security, Eric Toensmeier & al. présentent une grande variété de solutions pour le climat par la culture et la gestion de biomasse. En faisant usage de ces méthodes, de nombreux agriculteurs ont augmenté le niveau de carbone sur leurs terres, améliorant la santé et la fertilité de leurs sols. David Brandt et Gabe Brown sont parmi les plus connus en Amérique du Nord (voir sur youtube). Ces stratégies jouissent maintenant d’une reconnaissance internationale, en particulier à l’intérieur de la déclaration internationale 4 pour 1000 lancée par la France à la COP 21 en décembre 2015. 

La réintroduction d’animaux par la gestion holistique des pâturages, ou l’agro-foresterie, vont augmenter encore davantage le carbone des sols. La ré-introduction du carbone perdu inclut la reconstitution d’étangs, de lacs et de tourbières. Nous pouvons également compter sur le « carbone bleu » des zones côtières avec la reconstitution de marais salées, de mangroves et d’herbiers océaniques. Ces approches devraient être prioritaires pour l’extraction, « drawdown », du carbone de l’atmosphère, et, pour la restoration des sols et des écosystèmes riches en carbone. 

Une autre approche par la photosynthèse, une technologie à émissions négatives basée sur la biomasse, est le charbon de bois de biomasse, ou bio-char. Le biochar est utilisé pour le renforcement des sols et permet la rétention d’eau et de nutriments. Il fournit un environnement favorable pour le développement de la vie microbienne — dans les pores, à l’intérieur de la biomasse pyrrolique, brûlée sans oxygène. Le biochar apporte de la structure et de l’air dans les sols, il transforme l’ameublissement du sol en couscous par l’amélioration de son agrégation. Le biochar peut être central à l’inversion de la désertification, améliorer la biologie et la santé des sols, il peut permettre la fabrication et nouvelles terres pour la sécurité alimentaire. Solide semblable à du charbon, le biochar est récalcitrant à la décomposition ce qui signifie qu’il va rester dans les sols pour de longues périodes, jusqu’à des millénaires dans certains cas. 

Les rapports sur les TENs tendent à sous-estimer et à donner une image incomplète des solutions naturelles. Par exemple, lorsque l’on compare le biochar avec BECSC — une solution jamais testée à une échelle significative — une préférence pour une solution à haute teneur technologique, BECSC, apparaît. Pourtant une civilisation sophistiquée a prospéré sur la terra prêta à coté des sols amazoniens pauvres, durant des milliers d’années. Le biochar a de multiples bénéfices, c’est une solution gagnant-gagnant-gagnant. 

La même chose pourrait être dite de la gestion holistique des pâturables imitant la nature en reproduisant les mouvements rapides de troupeaux sauvages sur les continents. La gestion holistique des pâturages accumule du carbone dans les sols et évite le sur-pâturage menant à la désertification. La gestion holistique des pâturages par nos animaux de ferme est un substitut aux grands troupeaux sauvages ayant co-évolués avec les sols. Cette synergie existe encore dans les savanes d’Afrique aujourd’hui. Le biochar et la gestion holistique sont ancrés dans une nouvelle agriculture de régénération empirique, se fondant sur la science, que nous devrions évaluer en considérant tous les bienfaits pour l’humanité. 

Reconstruire les écosystèmes à l’échelle de la planète n’est pas très loin de reconstituer la Jardin d’Eden que notre Terre fut dans le passé. Le faire en imitant la nature est une garantie de qualité, que la géo-ingénierie fondée sur des modèles, ne peut offrir. Le stockage de carbone dans des formations géologiques, peut être associé à une inversion des carburants fossiles. Mais cette démarche n’a aucun des avantages attribuables à la remise de carbone dans les sols. Mettre les deux dans la même catégorie en ignorant la biologie, serait une grande erreur. Le biochar peut remettre en place le cycle du carbone que nous avons détruit. Contrairement au stockage en sous-sol, le carbone est valorisé dans les sols.    

Comparer

Les TENs doivent être amenés au niveau nécessaire. L’objectif est énorme — d’extraire 810 Gt de CO₂ atmosphérique (de 440 à 1020 Gt) d’ici l’année 2100 (UNEP 2017). Cependant s’il est relativement facile d’introduire des TENs dans des modèles climatiques, celles-ci sont souvent nouvelles et non-prouvées à l’échelle nécessaire. Par exemple le système couplé Bioénergie, captation et séquestration du carbone — BECSC ou BECCS en anglais — prend le CO₂ de l’air en faisant pousser des cultures destinées à la bioénergie, puis, le retire lors du processus de combustion pour le comprimer et l’emmagasiner sous-terre. Il s’agit là de la technologie la plus commune dans les travaux de modélisation du climat. Or produire du bio-carburant à l’échelle nécessaire créerait une concurrence sérieuse pour les terres destinées à la production alimentaire ou à la diversité écologique. De plus, il existe présentement peu d’applications opérationnelles du CSC, même dans les centrales énergétiques au gaz conventionnelles.  

Une autre technologie à émissions négatives issue de la géo-ingénierie est la captation directe par l’air (CDA), méthode par laquelle le CO₂ est extrait de l’air par sorption physique et chimique se produisant dans des équipements plus ou moins conventionnels. CDA souffre d’une pénalité énergétique par unité de masse de CO₂ capturée. Certaines présentations récentes proposent que la CDA fasse usage de technologies solaires pour concentrer l’air. D’autres approches TENs suggèrent de faire réagir des minéraux avec le  CO₂ atmosphérique (altération des roches), un champ de recherche duquel des innovations surprenantes pourraient émerger et une approche qui évite le besoin de storage de CO₂.   

PyCSC

Dans une revue des recherches ‘Pyrogenic carbon capture and storage’ (PyCCS) Schmidt H‐ P, Anca‐Couce A, Hagemann N, et al. affirment que la croissance de la biomasse est considérée comme la technique la plus efficace présentement pour extraire le dioxide de carbone de l’atmosphère. Or comme nous le signalons ci-dessus, la biomasse de carbone est facilement dégradée par les microorganismes, libérant le carbone dans l’atmosphère sous la forme de gaz à effet de serre. Or lorsqu’il est pyrolysé, le carbone organique est converti en produits carbonés solide (biochar), liquide (bio-oil), ou gazeux (pyro-gas permanent). Au cour de la dernière décennie, le biochar a été présenté comme une option prometteuse pour améliorer la fertilité des sols et la séquestration de carbone bien que la conversion thermique de biomasse en biochar est de l’ordre de 30 à 50%. Jusque-là les produits liquides et gazeux (bio-huile et syngas) étaient surtout considérés pour la combustion, mais elles peuvent elles aussi être transformées vers une forme récalcitrante pour la séquestration de carbone. 

Selon Schmidt et al, la captation et la séquestration de carbone sous forme pyrolitique (PyCSC) peut aspirer à un niveau de séquestration de carbone >70%, un niveau permettant à l’approche PyCSC de devenir une technologie à émissions négatives pertinente. Le temps de résidence prolongé du carbone pyrolitique peut être généré (a) dans la biosphère terrestre dont l’usage du biochar en agriculture; (b) dans des matériaux bio-fondés aussi longtemps qu’ils ne sont pas oxydés (biochar, bio-huile); et,(c) dans des dépôts géologiques appropriés (bio-huile et CO2 issu de l’oxidation permanente de pyro-gas). L’approche (c) nécessiterait des taxes-carbone importantes ou des incitatifs gouvernementaux semblables pour devenir une option réaliste, mais les options (a) et (b) créent de la valeur économique supplémentaire et pourraient au moins en partie être appliquées sans d’autres incitatifs financiers. 

La technologie de la pyrolyse est déjà bien établie. La séquestration du biochar et du bio-huile dans les sols, tous deux des biomatériaux, ne présentent pas un dangers écologique, et une augmentation à l’échelle mondiale semble faisable dans les 10 à 30 ans à venir. Ainsi, le PyCSC pourrait devenir un outil de choix pour la gouvernance planétaire du cycle du carbone, servant simultanément l’atténuation du changement climatique et le développement durable. Le biochar est par ailleurs disponible à n’importe qui, n’importe où dans le monde, riche ou pauvre, pour autant que des résidus de biomasse soit disponible — l’utilisation de forêts vierges est cependant à éviter. Cela fait du biochar une proposition bien différente de stratégies TENs exigeant d’immenses ressources financières, ou des compétences en ingénierie dont tous les pays ne disposent pas.

Mettre de l’avant la dimension humaine

Pour la première fois, le biochar a été inclus comme technologie à émissions négatives dans un rapport spécial du GIEC publié en octobre 2018. Alors que le message général du rapport est très préoccupant, l’inclusion du biochar est une étape importante pour l’atténuation du changement climatique et la promotion de recherches sur le carbone pyrogène. Lentement mais surement, la FAO, le GIEC, et d’autres organismes de l’ONU, reconnaissent le biochar comme une solution naturelle et avec de multiples bénéfices. Nous devons rester ouvert à toute technologie à émissions technologique négative à ce stade. Cela dit, les solutions à dimension et bénéfices multiples d’extraction naturelle du dioxide de carbone, en faisant usage de la photosynthèse, créent des TENs à valoriser. Avant de considérer des technologies non-démontrées, avec de possibles conséquences non-souhaitées s’accaparant de rares ressources financières, soutenons d’abord la restoration d’écosystèmes dans le monde en faisant usage de solutions naturelles, comme l’agriculture de régénération et la gestion holistique de pâturages par les animaux. 

Bien que la conversation comparant les TENs stimule notre compréhension du cycle du carbon et des radiations solaires, les décideurs ne devraient ignorer la malnutrition dans le monde, que des populations vivent dans de mauvaises conditions et considèrent migrer pour des raisons économiques. Les investissements dans la restoration climatique devraient inclure des considérations historiques, politiques, et, ces dimension morales/éthiques. Les pays industrialisés ont une responsabilité disproportionnée dans le forçage de l’effet de serre de la Terre. Les choix technologiques ont souvent une dimension idéologique. Les TENs et autres choix technologiques pour l’extraction de dioxide de carbone pourraient contribuer à de nouvelles relations avec le Sud. Ils devraient viser d’abord à assurer la sécurité alimentaire, à réparer des comportements historiques répréhensibles, et, finalement, ils devraient viser à apporter la durabilité dans une économie circulaire, moderne, de régénération et restorative.