Skip to content

Carbonisation en Californie

Un éleveur et exploitant forestier californien innovant utilise la technologie de carbonisation mobile de Tigercat pour améliorer la santé des forêts et des sols, atténuer les risques d’incendie et piéger le carbone.

— Paul Iarocci

Dan Falk, propriétaire de Falk Forestry.
Dan Falk, propriétaire de Falk Forestry.
Daniel Falk a grandi dans le nord-ouest du comté de Sonoma, en Californie. Il fait partie de la cinquième génération d'une famille californienne qui se dédie depuis longtemps à l'exploitation du bois et à l'élevage de bétail. « J'ai grandi au Richardson Ranch, propriété de mon grand-oncle, Harold Richardson. Il a été mon mentor pour tout ce qui touche à l'exploitation forestière et à l'élevage, et il m'a poussé à obtenir un diplôme en foresterie », explique Dan.

Avant d'obtenir son diplôme en production forestière à l'université d'État de Humboldt, Dan rédige, avec quelques camarades de classe, un plan de récolte de bois avec un forestier professionnel agréé dans le cadre d'un projet de classe. « Lorsque j'ai obtenu mon diplôme, nous avons mis en œuvre le plan sur le Richardson Ranch et c'est à partir de là que je me suis lancé dans l'exploitation forestière. » Dan loue alors une scierie que son grand-oncle et son père possédaient et fonde Falk Forestry. Aujourd'hui, l'entreprise travaille dans les secteurs de l'exploitation forestière, des études environnementales, de la restauration des forêts et des services d'atténuation des risques d’incendie, tels que le masticage des forêts, ainsi que dans la réduction de la charge de combustible et l'établissement et l'entretien des coupe-feu.

Dan explique qu'il y a toujours eu un problème de déchets de bois sur le ranch, ainsi que dans la communauté locale. « Le réduire en copeaux et le transporter était trop coûteux. J'ai vu qu'il y avait un problème à régler. Nous récoltons du bois, mais nous voulons également prendre soin de l’environnement ». Comme solution, Dan imagine un programme « de la forêt aux pâturages », dans le cadre duquel son entreprise pourrait s'occuper des problèmes liés aux déchets de bois et à la charge de combustible, tout en améliorant les forêts et les pâturages.

Après quelques recherches, il achète le premier carbonizer 500 de ROI à la fin de l’année 2018, près d'un an avant que Tigercat n'acquière l'entreprise et sa technologie de carbonisation. (Le prototype de ROI est ensuite mis à jour en 2019 et rebaptisé Tigercat 6050.) « Le 6050 avait la capacité de traiter toutes les tailles de matériaux avec une teneur en humidité variable. C'est à ce moment-là que j'ai rencontré Matt O'Connor, qui travaillait chez ROI à l'époque. »

Matt rejoint Tigercat lorsque l'acquisition est finalisée en septembre 2019, et prend en charge un certain nombre de tâches liées au programme de carbonisation. En tant que spécialiste produit, il travaille en étroite collaboration avec l'ingénierie sur la refonte approfondie qui débouche ensuite sur la sortie du nouveau carbonizer 6040. Matt est très impliqué et connaît très bien les processus d'autorisation. Il mène des efforts de sensibilisation auprès des gouvernements, des essais et des missions de collecte de données et gère l'assistance technique et opérationnelle, en collaboration avec les concessionnaires et les utilisateurs finaux.
Le prototype du carbonizer 6040 été acheté par Falk Forestry en 2024. La machine est dotée de nombreuses améliorations, par rapport au modèle 6050.
Dan met d'abord le 6050 au service du ranch, en distribuant le carbone produit dans les pâturages. « Nous testons le type de sol pour détecter les carences. Ensuite, nous pouvons incorporer du biochar chargé ou non chargé dans le sol et replanter différents types de cultures de couverture capables de fixer l'azote. Nous aimons utiliser des espèces indigènes. »

Le biochar agit comme une éponge. Il absorbe et stocke l'humidité et les nutriments et les libère lentement dans le sol. « Vous pouvez charger le biochar en le mélangeant avec du compost », explique Dan. « Nous l'avons mélangé aux résidus de nos scieries, à une partie de notre petit broyat, au fumier de vache, au compost de champignons, au fumier de poulet et aux dépôts organiques provenant de nos chemins forestiers ou de nos carrières de gravier. Nous avons ensuite épandu environ dix tonnes de ce mélange par hectare. »

Dan constate alors des améliorations. « L'herbe reste verte plus longtemps. Nous avons constaté une augmentation de la rétention d'eau dans le sol, ce qui favorise la croissance des graminées que nous donnons à notre bétail. » Les bovins de Dan, nourris à l'herbe, produisent une viande de bœuf de haute qualité qui est commercialisée dans la région. Pour Dan, la production de biochar fait partie de l'ensemble du processus, des pâturages à la table.

Au début, Dan a également organisé de nombreuses démonstrations du 6050 sur des projets allant du comté de Sonoma jusqu'à Fort Jones, dans le nord de la Californie. Dan estime que le temps consacré aux visites et aux démonstrations a suscité l'intérêt des bonnes personnes et l'a aidé à décrocher des contrats. « C'est grâce au 6050 que j'ai obtenu les missions que je réalise aujourd'hui. Par exemple, le département des parcs régionaux d’East Bay a reconnu la nécessité d'une méthode alternative pour traiter la biomasse et réduire le coût et l'empreinte environnementale du transport de grands volumes de matériaux à travers ses communautés. »

Au début du XXe siècle, des plantations d'eucalyptus ont été créées dans toute la Californie. « C'est une espèce dominante et difficile à gérer », explique Dan. « Le département des parcs souhaitait éclaircir ces plantations, réduire les risques d'incendie et rétablir les espèces indigènes de la région, telles que le chêne, le madrone, le séquoia et le sapin de Douglas. »

Dan collabore avec Earth Foundries pour élaborer une proposition officielle et une offre à présenter au département des parcs régionaux d’East Bay. Fondée par Dede et Roger Smullen, Earth Foundries a pour mission générale de mettre un terme aux incendies de forêt catastrophiques en Californie. L'entreprise travaille avec des gestionnaires de terrains publics et privés pour réhabiliter les forêts californiennes. Le partenariat avec Falk Forestry aide l'entreprise à encourager l'élimination des déchets forestiers du paysage en piégeant le carbone et en créant des opportunités d’utilisation de biomasse ligneuse n'émettant pas de carbone. L'objectif est de ne plus considérer la biomasse ligneuse comme un déchet, mais comme un matériau de base susceptible de créer de nombreux produits à valeur ajoutée.
Deux carbonizers 6040 travaillant côte à côte en Californie
Les deux carbonizers 6040 de Earth Foundries. Dan gère son contrat de 5 000 tonnes à Grass Valley, Californie. Le système de convoyeur, nouvellement conçu pour le 6040, pivote d’un côté à l’autre.
Dede était auparavant président du conseil d'administration du Santa Clara County Fire Safe Council, le conseil sur la sécurité anti-incendie de Santa Clara. « Ils ont réalisé un grand nombre de projets d'éclaircissement des forêts et de zones coupe-feu ombragées vraiment remarquables », explique Dan. Dede et Roger ont de bonnes relations dans le milieu et savent parfaitement élaborer des propositions et gérer l'engagement des parties prenantes. « Ils collaborent très bien avec les différents comtés, la commission de contrôle de la pollution de l'air, Cal Fire et les responsables de l'État en matière d’archéologie. Ils connaissent très bien les processus de Cal Fire », souligne Dan. Tous les projets de collaboration entre Earth Foundries et Falk Forestry s'inscrivent dans le cadre bien établi du système de commandement des incidents (ICS) que Cal Fire utilise pour ses propres opérations.

« Les responsables de ces programmes apprécient la structure et la sécurité que nous pouvons offrir en utilisant le SCI et les personnes que nous impliquons, comme les chefs de caserne à la retraite qui gèrent nos protocoles de sécurité.

Le respect strict du protocole, la planification et les réunions fréquentes permettent de garantir la réussite de chaque projet. « Les entreprises et les agences d'État avec lesquelles nous travaillons nous disent que l’échec n'est pas une option. Nous devons tout prévoir pour réussir. » Ce sont les connaissances opérationnelles approfondies de Falk Forestry, associées à la gestion de projet et à l'expertise administrative de Earth Foundries, qui permettent aux carbonizers de fonctionner de manière sûre et efficace.

Falk Forestry a traité près de 283 hectares de forêt d'eucalyptus de l'East Bay avec des projets d'éclaircissement et de mastication. Les troncs d'un diamètre de 75 mm et plus sont transformés sur place en biochar. « Ils utilisent le biochar dans les parcs et le réinjectent dans les pâturages et les champs agricoles », explique Dan, qui décrit ce processus comme un grand cycle englobant la récolte, l'atténuation des risques d’incendie et la résistance face aux incendies, le piégeage du carbone et sa réintégration dans les sols.
Chambre de combustion du 6040
Le 6040 convertit 15 à 20 tonnes par jour de bois non traité en produit carbone organique de haute qualité.
Dan a ainsi commencé par utiliser le Richardson Ranch comme tremplin, pour tester l’efficacité de l'ensemble du processus de carbonisation. Aujourd'hui, fort d'une vaste expérience opérationnelle, d'une grande connaissance des réglementations et d'une compréhension approfondie de la technologie d'élimination durable du dioxyde de carbone à l'échelle commerciale, le partenariat entre Earth Foundries et Falk Forestry vise des contrats dans les secteurs des municipalités et des services publics. « C'est une activité très prometteuse », déclare Dan, qui a acheté le carbonisateur Protype 6040 en 2024. À elles deux, les entreprises possèdent quatre carbonizers.

Nous avons visité un chantier à Grass Valley, dans une cour municipale d’un comté du Nevada, où Dan gérait un contrat impliquant les deux carbonizers 6040 d’Earth Foundries. Les machines étaient chargées de convertir environ 5 000 tonnes de matériaux, principalement des arbres dangereux retirés de l'emprise de lignes électriques, ainsi que des matériaux supplémentaires provenant de petits propriétaires terriens autour de Grass Valley. « Nous utilisons les matériaux morts provenant des paysages ayant souffert d’incendie et les arbres qui doivent être dégagés autour des lignes électriques. Les matériaux proviennent également de propriétaires terriens locaux qui ont eux aussi des problèmes de déchets de bois. Le comté est en train de mettre en place un système de ramassage communautaire qui permet d'acheminer tous les matériaux vers ce site. Nous effectuons un essai de 1 000 tonnes pour voir comment la communauté, le comté et l’entrepreneur peuvent collaborer pour nettoyer les matériaux morts et non commercialisables et les transformer en un produit qui stocke le carbone et réduit notre empreinte carbone. »

En se débarrassant de ces matériaux, on réduit la charge de combustible et on contribue à la protection de la communauté contre les incendies. J'interroge Dan sur la perception du public. « Les gens aiment voir que l'on fait quelque chose pour la forêt. Ils sont très inquiets à l'idée que leur maison puisse brûler à cause des incendies en Californie. Ils apprécient le fait que ce projet soit respectueux de l'environnement. Les gens aiment la façon dont les matériaux sont transformés. »
Carbone organique, ensaché et prêt à être déployé sur un large éventail de marchés et d'utilisations.
Le processus de conversion lui-même émet très peu d'émissions nocives, réduit le volume de 90 % et crée un matériau organique à base de carbone qui a de nombreuses utilisations, notamment en matière d’amélioration des sols, de filtration et d'atténuation des eaux de ruissellement. Il piège environ 25 % du carbone total, le maintenant hors de l'atmosphère pendant des centaines, voire des milliers d'années. Enfin, il peut éventuellement permettre d’obtenir des crédits carbone. Dan mesure la production en fonction du taux de conversion (la quantité de matière première convertie en biochar en une heure). De nombreux facteurs influencent ce taux, notamment la teneur en humidité, la taille des morceaux, le type de matière première et l'espèce. D'après l'expérience de Dan, les matériaux secs ayant une teneur en humidité d'environ 30 % et dont le diamètre est compris entre 7,62 et 30,48 cm offrent des taux de conversion optimaux. Les machines de Dan ont une capacité moyenne de 15 à 20 tonnes par heure. Dan estime qu'un vieillissement du matériau de quatre à six mois est optimal à la fois pour le taux d'alimentation et la qualité du biochar : suffisamment long pour sécher, mais pas trop long, pour éviter que le matériau commence à perdre de sa teneur en carbone. Le poids de biochar produit correspond généralement à environ dix pour cent de l'intrant.

Au cours du processus de conception du 6040, l'équipe d'ingénieurs de Tigercat s’est appuyée sur les connaissances de Dan pour déterminer les aspects du 6050 qui fonctionnaient et ceux qui ne fonctionnaient pas. Dan a passé 1 800 heures sur le prototype du 6040. Il apprécie le nouveau système interne en céramique et estime que les nouvelles grilles, plus robustes, résistent très bien à l’usure. Il ajoute que la possibilité de faire pivoter les grilles pour équilibrer l'usure, une fonction qu'il a demandée, va encore améliorer la longévité.
Système de convoyeur du 6040
Le carbone organique retient environ 25 % du carbone disponible des matières premières alimentées et le piège pendant des centaines, voire des milliers d'années. Communément appelé biochar, ce carbone peut être utilisé de nombreuses manières.
« J’ai vraiment adoré travailler avec Tigercat », dit-il. « Matt O'Connor était toujours prêt à m’aider. Il répondait toujours au téléphone. Il venait sur le chantier pour travailler avec moi sur la façon dont nous pouvions améliorer le fonctionnement et la production de la machine. Ça a été une expérience formidable. »

Dan est impressionné par le nouveau bain d'eau et le système de trempe. L'eau de trempe se trouve à l'intérieur du 6040, ce qui élimine les déversements. La consommation d'eau est contrôlée. Le biochar étant entièrement trempé, lorsqu'il tombe du convoyeur, il est suffisamment froid pour être touché.

Dan explique que le convoyeur, avec sa capacité de pivotement de 105 degrés, est également très intéressant. Le convoyeur est fixé à l'arrière de la machine et se replie dans l'enveloppe de la machine pour le transport. « C'est parfait, parce que vous pouvez déverser dans un bac et lorsque ce bac est plein, vous pouvez pivoter la machine vers un autre. C’est un système très efficace. » Dan remarque que le système d'arrosage extérieur sur les côtés des machines est une excellente idée. « C'est un très bon moyen de mouiller la zone d’écoulement des braises. Le 6040 est 7 700 kg plus léger que le 6050, ce qui permet de bénéficier d’un transport plus facile et plus rentable.

Dan prend soin de mentionner l'importance de cette collaboration. « J’ai adoré travailler avec Tigercat sur les mises à jour de produits et sur tout ce qui devait être amélioré sur la machine. L’équipe s’est vraiment occupée de tout. » Comme il le dit lui-même : « nous sommes à la pointe du progrès. Nous avons besoin de ce type d'implication pour innover et améliorer à la fois la machine et les opérations. Cela nous a beaucoup aidés. »

CONTENU CONNEXE

loader-icon

Tigercat lance le carbonisateur 6040


Prêt pour la commercialisation, le carbonisateur 6040 tant attendu est destiné à révolutionner le traitement et la gestion de la biomasse des déchets ligneux.


Image of a Tigercat 6040 carbonizer

Processus de carbonisation


Le carbonisateur Tigercat 6040 utilise le système de reconversion des débris de bois propre le plus écologique, sophistiqué et rentable du marché. Le système piège plus d’un tiers du carbone total disponible et diminue le volume de débris ligneux d’environ 90 %.


Illustration of the 6040 carbonizing process

Carbonizer 6040 en pleine action


Regardez le carbonizer 6040 traiter des débris de bois pour produire un carbone organique de haute qualité et constant. Le processus de conversion réduit le volume de matériau d’alimentation de 90 % et piège 25 à 30 % du carbone disponible total. Il remplace le brûlage à l'air libre ou d'autres processus de conversion à forte intensité de carbone, tout en créant un produit utile.


Image d’un carbonizer 6040 de Tigercat en pleine action sur site

Produits connexes