Sommaire

Historique

Applications

Rendements

Essences

Inconvénients

Économie

Le bois énergie est un type de bioénergie utilisant la biomasse.
Les applications du bois en tant que combustible sont appelées bois énergie.
Le bois énergie est un type de bioénergie utilisant la biomasse constituée par le bois. Il peut s'agir d'une énergie renouvelable si le bois est produit par une gestion durable des forêts.
Il se présente sous quatre formes essentielles :

• Les bûches
• Les granulés de bois ou pellets
• Les briques de bois reconstituées
• Les plaquettes forestières
   

1. Historique
Le bois est l'une des sources d'énergie les plus anciennement utilisées par l'humanité. Depuis la préhistoire jusqu'au début de l'exploitation du charbon, le bois fut la seule source d'énergie possible pour le chauffage et pour la cuisson des aliments. Au Moyen Âge puis à l'époque moderne, c'est le bois qui permit le développement de certaines industries gourmandes en énergie et qui nécessitaient des températures élevées, comme la sidérurgie et la verrerie. À cet effet, le bois était transformé en charbon de bois par des artisans spécialisés, les charbonniers. Ce métier a quasiment disparu au XIXe siècle avec l'apparition et le développement spectaculaire de l'extraction de la houille (aussi appelée « charbon de terre »).
Le bois eut aussi une période d'intérêt particulier pendant la Seconde Guerre mondiale pour alimenter les véhicules à gazogène.
Aujourd'hui, le bois énergie suscite un regain d'intérêt en raison du prix grandissant des énergies fossiles, de sa disponibilité et de son caractère renouvelable.

2. Applications
Les différentes applications du bois énergie se caractérisent par leur rendement. Les dernières générations de matériel permettent des rendements en énergie très élevés (supérieurs à 90%).
Les applications les plus intéressantes sont les réseaux de chaleur en cogénération avec de l'électricité le plus souvent.
Le chauffage au bois sous forme de bûches connaît toujours un certain succès, notamment en habitat pavillonnaire et malgré ses contraintes pratiques, car outre les aspects économiques et écologiques, il apporte un caractère chaleureux que n'ont pas les modes de chauffage modernes.
Les chaufferies collectives au bois utilisant des déchets de scierie (sciure, chutes de bois) ou des plaquettes de bois issues de l'exploitation forestière se développent fortement.
En chaudière individuelle, du fait des difficultés d'approvisionnement et de stockage, le développement est plus lent mais la filière commence à se structurer. L'utilisation de plaquettes forestières ou de granulés de bois (aussi nommés pellets) dans des chaudières automatisées en remplacement du fioul apparaît prometteuse, et est courant en Suède et en Autriche.

3. Rendements
On peut comparer les différents rendements de types de chauffage au bois :
Insert ou cheminée ouverte : rendement 10 à 15% (rendement lors de la combustion. Sur une année, le rendement peut être négatif, du fait des pertes thermiques importantes lorsque la cheminée n'est pas utilisée)

• Insert fermé par une vitre : 30 à 70%
• Poêle à bois moderne (à combustion secondaire) : 70%
• Chaudière de cheminée : 85 à 95%
• Chaudières à bois : 85 à 95%
• Chaudière à granulés de bois (Pellet): 85 à 95%
• Chaudière à plaquettes forestières : 75 à 90%
• Réseaux de chaleur : 95%

4. Les Essences
Les essences de bois sont classées en deux grandes familles selon leur densité :

• Les feuillus durs (chêne, hêtre, frêne, châtaignier, charme, noyer, arbres fruitiers, etc.)
• Les résineux (épicéa, sapin, pin, mélèze, douglas) et feuillus tendres, (peuplier, saule, etc.)

Les feuillus durs sont les plus appréciés pour le chauffage domestique, à l’exception du châtaignier qui éclate en brûlant. Les feuillus tendres et les résineux brûlent plus vite. S’ils sont mal stockés, ils se dégradent rapidement. Les résineux sont néanmoins appréciés pour leur montée rapide en température.

• Le sapin et l'épicéa ont le même pouvoir calorifique mais le sapin produisant moins de résine, il génère moins d'étincelles.
• Le pin et le mélèze sont de bien meilleure qualité, mais sont moins répandus.
• Le bouleau est souvent utilisé pour les cheminées, car il donne une belle flamme (claire, légèrement bleutée) et un bon arôme. Il brûle relativement rapidement.
• Le hêtre est considéré comme le bois de chauffage idéal car il donne une belle flamme et de bonnes braises presque sans étincelles et possède, en outre, un très haut pouvoir calorifique. L'apport énergétique / calorifique du bois de hêtre est souvent cité comme une référence par rapport à d'autres bois. Son odeur est généralement très appréciée, c'est la raison pour laquelle le fumage des denrées alimentaires est fait principalement sur bois de hêtre.
• Le chêne a de multiples usages. Il donne de bonnes braises mais une flamme moins belle. Le pouvoir calorifique est encore un peu plus élevé que celui du hêtre, et la combustion est la meilleure. Le chêne contient beaucoup de tanins nécessitant une bonne aération. Il est donc bien adapté pour les fours, mais pas pour les cheminées ouvertes.

Le charme commun, de même que le chêne, a un très haut pouvoir calorifique. Il donne une belle flamme et brûle longtemps. Comme le frêne, il est particulièrement difficile à couper. Le frêne donne la plus belle flamme. Il est idéal pour les cheminées, car il produit peu d'étincelles.

5. Inconvénients
Le chauffage au bois résidentiel est une source importante de pollution atmosphérique, importante en nombre de composés rejetés et en quantité (surtout si l'on compare les valeurs à celles d'autres combustibles). Il peut dans certains cas être nuisible à la santé. De récentes études épidémiologiques ont souligné la similarité des effets sur la santé entre les fumées de combustion de biomasse (feux de cheminées, feux agricoles, feux de jardins) et les produits pétroliers (diesel), tant dans la nature que dans la fréquence des troubles engendrés (affection respiratoire, cancer du poumon...) (source: les résultats du programme européen CARBOSOL, décembre 2007).
Parmi la liste des substances émises lors de la combustion du bois, on note : des particules fines (dont les PM 2,5 qui pénètrent profondément dans le système respiratoire), le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d’azote (NOx), les composés organiques volatils (COV), l’acroléine, le formaldéhyde, des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), des dioxines et des Furanes. Selon les sensibilités et les niveaux d’exposition, la fumée de combustion du bois peut causer des maux de tête, de la nausée, l’irritation des yeux et du système respiratoire, une aggravation des maladies cardiorespiratoires et une mort plus rapide. Certains composés émis sont également des substances potentiellement ou avérées mutagènes et cancérigènes (benzène et HAP, par exemple).
Depuis la fin des années 1980, plusieurs technologies ont été développées pour rendre les appareils de chauffage au bois plus écologiques. Les catalyseurs et les entrées d'air secondaires sont des exemples de technologies qui permettent une combustion presque totale des gaz émis et évitent l'émission de fumée visible. Ces technologies ont été développées pour répondre à des normes environnementales sévères comme la norme américaine pour poêle à bois EPA. Malheureusement, la plupart des appareils de chauffage au bois en utilisation, qui datent du début des années 1980 et ne sont pas pourvus de ces technologies, sont encore très polluants. Les pouvoirs publics se sont donc lancés dans une incitation très forte à leur remplacement au profit de poêles et d'inserts beaucoup plus performants (70% de rendement minimum, 0,3% de CO). Ces 2 caractéristiques déterminent en partie le caractère "flamme verte" des poêles. Elles permettent aussi de minimiser les rejets gazeux et métalliques associés.
Les résultats d'un poêle moderne sont désormais en ligne avec les autres modes de chauffage à base de combustion.
On note les éléments suivants qui influenceront grandement la quantité de pollution engendrée par ce mode de chauffage :
la densité de la population ;

• les conditions climatiques ;
• la topographie ;
• la qualité des appareils de combustion ;
• les essences de bois utilisées ;
• le taux d'humidité du bois (il faut absolument bruler du bois de moins de 18% d'humidité)
• les techniques de combustions utilisées.

Cependant, un des avantages du bois comme source d'énergie est que son bilan carbone est neutre (lorsque l'on ne tient pas compte de la quantité de CO2 produit par les équipements à énergie fossile utilisés pour la coupe, le débitage et le transport de la ressource). Le CO2 libéré pendant la combustion d'un arbre a été capturé par celui-ci lors de sa croissance. Dans la mesure où l'on ne prélève pas plus de bois qu'il n'en pousse, la combustion du bois n'a donc aucun impact sur le dioxyde de carbone émis si les forêts sont bien gérées. De plus, la décomposition du bois au sol aurait de toute façon libéré une quantité équivalente de CO2, voire de méthane, sans en récupérer l'énergie.
Comme énergie solide, le bois produit 42 g de CO2 fossile par kWh pour sa combustion, contre plus de 400 pour le fuel. Cette énergie est essentiellement du au transport entre la forêt et le point de consommation (coupe, débardage, transport).
Les cyanures et poussières de suie sont un sous-produit de la combustion et une grande concentration de chauffage au bois génère du smog.

6. Économie
Le bois comme source d'énergie contribue positivement à l'environnement économique: d'une part, il a un impact très fort sur l'aménagement du territoire par la gestion des forêts qu'il engendre, d'autre part, il développe l'économie de proximité par les emplois qu'il induit sur l'ensemble de la chaîne (exploitation forestière, production, récolte, logistique).

6.1 Production
L'exploitation traditionnelle des forêts pour la production du bois de chauffage a conduit à une forme de sylviculture, le taillis, qui permettait de produire en quantité des bois de petit diamètre (deux versions extrêmes, récoltée de manière industrielle en sont le taillis à courte rotation (TCR) et le taillis à très courte rotation (TTCR), basés sur la récolte de clones de saules densément plantés en alignements).
Le traitement en futaie de production de bois d'œuvre permet toutefois une production de petit bois de chauffage à partir des premières éclaircies.
Le déchiquetage des rémanents d'exploitation (branchages et petits bois) qui n'étaient jusqu'alors pas valorisés sous formes de plaquettes forestières est une technique prometteuse pour l'approvisionnement, mais qui peut poser des problèmes écologiques (épuisement et dégradation des sols)
La production de bois énergie permet ainsi de dynamiser la gestion forestière et la récolte de bois d'œuvre en rentabilisant les premières éclaircies. La montée en puissance du bois énergie pose néanmoins le problème d'une concurrence avec les filières d'approvisionnement en bois de trituration.