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Bois Energie : Ressources et Processus de Production

Réserve de bois fraîchement coupé © Fotolia.com – Allumette © Creativ Collection

Le bois est en lui-même une importante source d’énergie.
1. Consommé dans des cheminées, des centrales, des poêles à bois en fonte ou en acier et de poêles de masse.
Le charbon et le pétrole sont dérivés du bois.
Le bois entre dans le processus de production d’autres sources d’énergie : hydraulique, éolienne…

Réserves fossiles

Les réserves fossiles remontent au Carbonifère (entre 359 et 299 millions d’années).
1. Ce système géologique doit son nom aux vastes couches de charbon laissées en Europe de l’Ouest.
2. Ils résultent d’un double phénomène :
  1. L’apparition d’arbres à écorces, en particulier des arbres à écorces ligneuses.
  2. Du niveau des mers peu élevé qui avait permis l’extension des zones de marécages et de forêts.
  3. L’enfouissement massif de carbone à cette période a pu s’accompagner de surplus d’oxygène dans l’air.

Bois et Feu

Paysage de la Préhistoire © Three Shots – Pixabay.com

Domestication du feu par l’homme

Cette grande étape de l’Humanité est un des liens les plus puissants entre l’homme et le bois.
Cette domestication du feu par l’homme distingue l’Homo erectus des autres espèces animales.
Cette Révolution est attestée depuis environ 450 000 ans si l’on en croit des découvertes françaises en Bretagne (Plouhinec), près de Nice (Terra Amata) et en Europe (Bilzingsleben en Allemagne ou Vértesszolos en Hongrie).
1. Certains chercheurs avancent des dates pouvant remonter à – 790 000 ans, au bord du Jourdain, tout un symbole !

Culte du feu

Le feu est divinisé dans toutes les civilisations.
1. Le feu est considéré comme un élément central de la liturgie des principales religions et des cultes connus.

Fonctions du feu

Domestiqué, le feu sert l’homme et la femme dans des activités fondamentales de leur vie quotidienne (chauffage, cuisson des aliments, repérage, signalisation, éloignement des prédateurs…) comme dans des fonctions plus collectives : agricoles (brûler des terres, fabriquer des outils…), industrielles (durcir des outils de bois, métallurgie, chimie, physique, motricité à vapeur ou thermique de tous types d’engins…) ou militaires (incendies, armes…).
Par sa puissance et la multiplicité de ses usages, le feu représente des risques (brûlures, asphyxie, empoisonnement, destruction).

Cheminées

Les premiers groupements humains se font probablement autour de petits foyers en plein air ou dans les grottes.
Il est difficile de dater la première cheminée mais on sait que les Romains la connaissent.
Le mot cheminée vient du latin caminus.
C’est à partir du 12 e s. que la cheminée décorative apparaît.
Un siècle plus tard, la cheminée devient un objet de luxe dont on valorise la dimension esthétique tout autant que pratique.

Exploitation des forêts et bois combustible

© Creativ Collection – Fotolia.com

Le bois des forêts est consommé dans des cheminées et des chaudières.

Charbon de bois

Charbon © Wikipedia Commons

V. 3000 av. J.-C., en Egypte, en Anatolie ou en Mésopotamie des hommes font une découverte très prometteuse : la terre éteint le feu de bois mais si des aérations sont pratiquées le bois continue de rougeoyer pour finalement se transformer en charbon.
1. En brûlant alors ce charbon, on obtient des températures supérieures à celles du bois.
2. La voie est ouverte pour la métallurgie…

Four à bois

Vers 4000 av. J.-C. Les Egyptiens disposent des premiers fours qui sont des constructions en argile chauffées par le bois.

Le Bois dans l’éolien traditionnel

© Hemera.

Moulins à vent.
1. A Babylone, en 1750 av. J.-C., le Code des lois du roi Hammourabi mentionne des moulins à vent.
2. Les moulins à vent font largement appel au bois pour les ailes, la construction, les échelles, les charpentes et les accès.

Le Bois et l’énergie hydraulique

© Hemera – Fotolia.com

Moulins à eau.
1. Au Ier s. av. J.-C., L’architecte romain Vitruve donne une description précise du fonctionnement des moulins à eau avec leur grande roue de bois.

Filière bois-énergie : le bois combustible

L’utilisation du bois comme combustible est sa première utilisation dans le Monde.
Elle est aussi la plus ancienne pratiquée par l’homme et elle fut la seule forme d’énergie disponible pour le chauffage et la cuisson des aliments jusqu’à l’exploitation du charbon.
1. La France est le leader européen du bois-énergie qui est principalement destiné au chauffage domestique.

Une énergie performante

Les différentes applications du bois énergie se caractérisent par des taux de rendements en énergie très élevés.
1. Ces taux atteignent 70% avec les inserts fermés par une vitre, dépassent les 85% avec des chaudières à bois et à granulés de bois.
2. Le chiffre est de 95% pour les réseaux de chaleur.

Les bois de chauffage

L’exploitation des forêts pour la production du bois de chauffage prend plusieurs formes de sylviculture :
1. Le traitement en futaie de bois d’œuvre.
2. La production en taillis de bois de petit diamètre.
3. Le déchiquetage des branchages et petits bois.
Cette sylviculture se fait, en France, à partir des principales essences suivantes.
1. Les feuillus durs : arbres fruitiers, bouleau, charme, châtaignier, chêne, frêne, hêtre, noyer…
2. Les feuillus tendres : peuplier, saule…
3. Les résineux : douglas, épicéa, mélèze, pin, sapin…
4. Le hêtre est particulièrement intéressant car il offre un très haut pouvoir calorifique.
  1. Sa belle flamme et ses bonnes braises sont produites pratiquement sans étincelle avec une odeur très appréciée.

Collecte du Bois

Processus de production

Le Processus se fait en trois étapes.

1/ Collecte.

1. 1. Le bois est recueilli à partir de plusieurs sources : le bois des forêts et les déchets de bois. Ces derniers sont recueillis, auprès des industriels, des collectivités, des artisans et des particuliers sous forme de déchets de bois, d’emballages, de cartons…
  2. Tri, recyclage
    1. Après pesée, les déchets sont catégorisés puis recyclés sur des plates-formes agréées qui assurent un certain nombre d’opérations : retrait des métaux, broyage, affinage, granulation…
  3. Valorisation.
    1. Ces étapes consistent à opérer des prélèvements, à effectuer des analyses, à contrôler les provenances et les filières et à réduire l’empreinte environnementale avec des filières comme la cogénération : production en même temps et dans la même installation de l’énergie thermique (chaleur) et de l’énergie mécanique.
    2. Le bois est séché en plein air, puis à des températures pouvant atteindre 150° C. Il évapore ainsi une bonne partie de l’eau qu’il contient.

Economie de la filière

La filière bois-énergie agit positivement pour l’environnement écologique et elle contribue à l’amélioration des techniques.
La filière agit sur l’aménagement du territoire au travers de la gestion des forêts et elle développe toute une chaîne d’emplois de proximité (exploitation forestière, transport-logistique, production, récolte, transformation, recyclage…).

Bois-énergie et environnement

L’un des avantages du bois comme source d’énergie est son bilan carbone neutre. En d’autres termes, si l’on ne prélève pas plus de bois qu’il n’en pousse, la combustion du bois n’a aucun impact sur le dioxyde de carbone émis par les forêts qui sont bien gérées. En outre, la décomposition du bois dans la nature aurait dans tous les cas libéré une quantité équivalente de CO2 sans en récupérer l’énergie.
Par ailleurs, les transports de l’énergie-bois se font sur de courtes distances à la différence d’autres sources d’énergie, telles que le pétrole dont le processus global de production, transport, conditionnement, distribution est générateur de CO2.
Enfin, il faut souligner le travail engagé afin d’améliorer les performances écologiques des appareils de chauffage au bois avec notamment l’utilisation de catalyseurs et d’entrées d’air secondaires.

Quatre formes essentielles de bois-combustible

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

Des applications chauffages pour tous

Particuliers, entreprises et collectivités territoriales

Le chauffage au bois des particuliers.
Les chaudières individuelles dont la structuration s’accélère avec une amélioration
des taux de rendement et des performances écologiques. Elles consomment des
plaquettes de bois et des granulés de bois.
Les chaufferies collectives qui utilisent des déchets de scierie (chutes de bois,
sciures…) et, de plus en plus, des plaquettes de bois.
Les réseaux de chaleur en cogénération avec de l’électricité.