« Le bois produit une énergie propre, naturelle et renouvelable, une énergie locale, une énergie compétitive », lit-on sur tous les catalogues de vente de chauffages à bois. Des arguments de vente qui sont exacts pour certains et à relativiser pour d'autres. Le bois n'est pas une énergie propre au sens où l'on entend habituellement. En effet, la pollution atmosphérique extérieure crée par les fumées engendre suies, particules fines et une pollution intérieure due à la présence entre autres de benzène lors de sa combustion.
- Le bois : une énergie renouvelable
- Le bois énergie de chauffage
- Le chauffage au bois détruit-il la forêt ?
- La norme NF bois de chauffage
- Le label flamme verte
- La combustion du bois de chauffage
- Le rendement des chauffages au bois
- Le pouvoir calorifique du bois énergie
- Conseils sur le bois de chauffage
- Environnement et santé
- Substances et polluants du bois de chauffage
- Les appareils à bois doivent s'améliorer
- La pollution atmosphérique
Le bois propre, naturel, renouvelable et local
« Le bois produit une énergie propre, naturelle et renouvelable, une énergie locale, une énergie compétitive », lit-on sur tous les catalogues de vente de chauffages à bois. Des arguments de vente qui sont exacts pour certains et à relativiser pour d'autres.
Le bois n'est pas une énergie propre au sens où l'on entend habituellement. En effet, la pollution atmosphérique du bois extérieure crée par les fumées engendre suies, particules fines et une pollution intérieure due à la présence entre autres de benzène lors de sa combustion. Il suffit de se promener par temps froid dans les zones dans lesquelles des appareils à bois sont installés : sortez vos masques !
Le bois : une énergie renouvelable
Pour les autres critères, le bois est naturel, il piège dans ses fibres le carbone lors de sa croissance, rejette de l'oxygène lors de la photosynthèse et n'exige pas d'industrie pour le transformer, le bois est vertueux en ce sens. Le bois qui est une énergie renouvelable (mais pas sur 50 ans) est également une énergie compétitive, car le prix du stère est avec le charbon l'énergie la moins chère : comparatif prix énergies kwh avoine charbon gaz électricité bois fioul granulés.
Les granulés de bois, du fait de leur transformation et de l'énergie déployée, coûtent sensiblement plus cher en termes de coût et d'énergie grise. Le système de conditionnement, en sac de 15 kg, favorise le transport sur de longues distances, ce qui n'est pas acceptable en termes environnementaux. Le bois doit être intégré dans la filière forêt-collecte-transformation avec des moyens de collectes très courts (moins de 10 kms).
Le bois énergie de chauffage
Depuis les années 2000, les fabricants des poêles et inserts de cheminées ont fait des progrès sensibles en termes de rendement.
Notion de rendement
- Le rendement théorique maximum n'était que de 50 % avec les poêles et inserts des années 1980.
- Le rendement d’un nouvel appareil à bois peut atteindre actuellement 85 % selon les chiffres constructeurs, le rendement réel est bien sûr inférieur en pratique.
- La raison est liée au fait que les tests en laboratoire ne tiennent pas compte de la phase d'allumage et d'extinction du feu qui sont les plus polluantes.
- La norme Ecodesign 2022 (Normes efficacité appareils chauffage au bois) porte comme son nom ne l'indique pas sur les exigences des appareils de chauffage qui devront être beaucoup moins polluants en raison du nombre croissant de chauffages utilisés par la population française 67 millions de personnes. Territoires d'Outre-mer inclus qui heureusement n'ont pas besoin de chauffage.
Réduction des émissions
Certains appareils à bois modernes réduisent considérablement les émissions de dioxyde de carbone et suppriment la pollution par le soufre. Certains modèles élaborés sont équipés d'une chambre de postcombustion et d'un ventilateur extracteur piloté par sonde pour contrôler le niveau d'oxygène nécessaire, la phase de ralenti étant supprimée sur les appareils modernes (présence d'électronique), il n’y a pratiquement plus de formation de goudrons. Il faut noter que la présence de nombreux appareils à bois dans un secteur résidentiel crée une pollution atmosphérique qui peut entrainer des problèmes de santé (voir article plus bas environnement et santé) et de voisinage.
Le développement du combustible bois sous forme de granulés ou de plaquettes permet de s'affranchir en partie de ces inconvénients ainsi que du problème de stockage et du chargement des bûches.
Le bois énergie se présente sous 4 formes essentielles :
1) Les bûches de bois
Les bûches sont vendues en « stères » tas de 1 m x 1 m (bûches de 1 m), 1 m x 0,80 m (bûches de 0,50 m) ou 1 m x 0,70 m (bûches de 0,30 m). Les résineux et les feuillus tendres (exemple : épicéa, pin, peuplier...) brûlent plus vite (pour un chauffage rapide) que les feuillus durs (exemple : chêne, hêtre, frêne..) qui ont un temps de combustion plus lent et que l'on recharge moins souvent.
2) Les granulés de bois ou pellets
Les granulés de bois sont constitués de petits cylindres (de 6 à 10 mm de diamètre, de 10 à 50 mm de longueur) faits de sciure compressée sans aucun additif ni agent liant, ils sont très énergétiques et sont vendus au poids (entre 8 et 10 % d’humidité).
3) Les plaquettes forestières, les copeaux
De 2 à 5 cm de longueur, elles sont issues de branchages broyés. Vendues au volume (le poids variant avec l'humidité), elles sèchent environ entre deux à quatre mois.
4) Les briques de bois reconstituées (ou briquettes de bois)
Ce sont des briques de bois compressées qui ont l'avantage d'être sèches (meilleure combustion).
Le chauffage au bois détruit-il la forêt ?
On peut se poser la question suivante : le bois que l'on utilise pour le chauffage accentue-t-il la déforestation en France comme dans certaines parties du monde ?
En France, l'utilisation du bois énergie participe à l'entretien de la forêt étant donné qu'il s'agit d'un sous-produit de l'exploitation forestière. Les rémanents (branches issues de l'abattage des arbres) sont systématiquement évacués, enterrés ou brûlés sur place pour effectuer les travaux de sylviculture qui contribuent à la régénération et à la préservation des forêts.
Dans les zones sensibles, un entretien régulier permet de maîtriser les risques d'incendie. Le développement du combustible bois sous forme de granulés ou de plaquettes assure une optimisation du recyclage des sous-produits de la forêt et démontre l'intérêt économique de ce type de combustible.
On peut souhaiter que s'établisse un bon rapport entre l'offre et la demande du combustible granulé. Ainsi pourraient s'installer durablement des prix stabilisés tandis que les produits pétroliers devraient continuer à croitre de façon plus ou moins régulière. Mais cela est théorique, car la spéculation et les prédateurs guettent. Nos forêts sont pillées depuis plusieurs années notamment par la Chine qui importe massivement des chênes, pins, hêtres en les achetant sur pied rendant le long travail de nos sylviculteurs vain.
La norme NF bois de chauffage
La marque NF bois de chauffage garantit : la densité, pour les feuillus, du groupe 1 (chêne, hêtre, frêne...) au groupe 3 (peuplier, saule, épicéa, pin...), la quantité livrée et le degré d'humidité (catégorie hl pour un bois « sec », moins de 20 % d'humidité).
Le label flamme verte
Le rendement des appareils à bois combustible est classé suivant le label flamme verte.
Crée il y a 10 ans, le label flamme verte* ci-dessus, a été une première étape avant d'obtenir des appareils véritablement moins polluants.
* Il faut toutefois ne pas se fier aveuglément à ce label flamme verte, car il se contente d'un procès verbal d'essai effectué sur un appareil dont les réglages ont pu être modifiés et optimisés en cours de test dans le laboratoire d'essai. Ce label insuffisant n'apporte pas d'informations véritablement fiables mais il a le mérite d'exister.
Le label flamme verte
Ce label flamme verte vise à améliorer de façon progressive les performances des appareils de chauffage au bois vendus en France. Depuis le 1er janvier 2009, les appareils de chauffage doivent respecter de nouveaux seuils de rendements et notamment d'un seuil de rejet de polluants. Si l'exigence de rendement des appareils à bois indépendants (foyers fermés, inserts, poêles) ne varie pas et reste à 70%, le seuil concernant le taux de monoxyde de carbone dans les fumées passe à 0.3% maximum contre 0.5% par le passé.
Un label de plus en plus exigeant
Le label Flamme verte, crée il y a dix ans par l’ADEME et les fabricants d’appareils indépendants de chauffage au bois a évolué.
Depuis le 1er janvier 2010,
un nouvel étiquetage identifie les équipements les plus performants permettant une adaptation aux évolutions technologiques et aux contraintes environnementales toujours plus contraignantes. La nouvelle étiquette ci-dessus classe les appareils en cinq catégories, symbolisées par des étoiles. Plus la performance globale de l’appareil est importante, plus le nombre d’étoiles est élevé, avec un maximum de 5 étoiles. Pour être labellisés, les appareils doivent afficher 3, 4 ou 5 étoiles. Les exigences de qualité vont s'accentuer avec les années.
Depuis le 1er janvier 2011,
Un troisième critère relatif aux émissions de poussières s'était ajouté aux deux précédents. Avec de nouveaux critères, les fabricants vont devoir s'adapter en permanence à des exigences accrues en matière de réduction des émissions de monoxyde de carbone, de poussières, de rendement énergétique, en bref l'amélioration de la qualité de l'air.
Depuis le 1er janvier 2012,
la labellisation est devenue plus difficile à obtenir pour les fabricants et n'est attribuée qu’aux appareils affichant quatre ou cinq étoiles.
Depuis le 1er janvier 2015,
Ce label n'est attribué qu'aux appareils à 5 étoiles. 5 étoiles correspondant aux matériels et chaudières les plus performants et les moins polluants. Actuellement, 80 % des appareils vendus sont labellisés Flamme Verte. Les critères pris en compte sont le rendement énergétique de l’équipement et le monoxyde de carbone (CO) émis dans l’atmosphère. Des aides financières sur le matériel ont été mises en place pour le remplacement des anciennes chaudières par des équipements moins polluants.
Tous les appareils labellisés Flamme Verte sont éligibles à des aides financières MaPrimeRénov’ pour travaux d'amélioration thermique et énergétique.
Depuis le 1er janvier 2022
Les normes se durcissent avec la norme Ecodesign 2022 (Normes efficacité appareils chauffage au bois)
Ci-dessous : cette étiquette identifie les équipements les plus performants. Documentation Picbleu
Les performances des appareils labellisés Flamme verte
| Performances de chaudières labellisées Flamme verte | ||||
|---|---|---|---|---|
| Chaudières manuelles | Rendement % | Taux monoxyde de carbone * | Taux de COV (1) | Taux de poussières ** |
| Puissance nominale < 50Kw | > 80 | 5000 ppm | 150 | 150 mg/m3 |
| Puissance nominale > 50Kw | > 85 | 3000 ppm | 100 | 150 mg/m3 |
| (1) Composés organiques volatils | ||||
| * Valeurs d'émissions exprimées en partie par million (ppm) | ||||
| ** Valeurs exprimées en milligrammes par mètre cube (mg/m3) | ||||
La combustion du bois de chauffage
Le bois s’enflamme en présence de l’oxygène de l’air à une température d’environ 300 °C (700 ° pour l’anthracite). La quantité de chaleur dégagée auto alimente le foyer. Lors d’une rénovation, par exemple la mise en place d’un insert dans une cheminée existante, il faut faire très attention aux poutres de bois qui sont situées au voisinage. Elles sont constamment séchées et peuvent s’enflammer à des températures beaucoup plus basses. Voir article sur la partie sécurité incendie.
Pour brûler 1 kg de bois, il faut 1 kg d’oxygène. Dans l’air atmosphérique, l’oxygène représente 1/5 du volume total. La combustion du bois demande donc une énorme quantité d’air.
Le tableau ci-dessous montre que pour une cheminée à bois classique, il faut environ 240 m3 d’air pour une combustion de 4 kg/h (avec une allure réglée moyenne) le rendement est mauvais. Il faut donc installer un insert ou ne pas utiliser la cheminée pour chauffer, le volume d’air intérieur du logement sera vite évacué, car le conduit de cheminée agit comme une pompe. La différence de densité entre l’air chaud (moins dense), créé par la combustion et l’air extérieur produit un mouvement ascendant.
| Quantité d'air nécessaire pour la combustion du bois | ||||
|---|---|---|---|---|
| Type d’appareil | kg de bois | Oxygène nécessaire | Production calorique | Quantité d’air (1) |
| Foyer ouvert(cheminée) | 1 kg | 1 kg | 2 à 4 kWh | 60 à 100 m3 |
| Foyer fermé (insert) | 1 kg | 1 kg | 2 à 4 kWh | 8 m3 |
| (1) Volume de dioxygène consommé par kg de bois lors de la combustion | ||||
| Il est impératif de prévoir une amenée d'air frais sous le foyer pour éviter que l'air soit prélevé directement dans le logement | ||||
| 2 conséquences : | ||||
|
||||
Le rendement des différents types de chauffage au bois
| Rendements d'appareils de chauffage à bois | ||
|---|---|---|
| Type chauffage | Rendement % | Remarques |
| Cheminée ouverte | 10 à 15 % | rendement lors de la combustion* |
| Insert | 30 à 70 % | fermé par une vitre |
| Poêle à bois moderne | 70 % | à combustion secondaire |
| Chaudière de cheminée | 85 à 94 % | |
| Chaudières à bois | 85 à 94 % | |
| Chaudière à granulés de bois | 85 à 94 % | (Pellet) |
| Chaudière à plaquettes forestières | 75 à 90 % | bois déchiqueté |
* Sur une année, le rendement peut être négatif, à cause des pertes thermiques par le conduit d’évacuation des fumées lorsque la cheminée n'est pas utilisée.
| Rendement d'une cheminée et d'un poêle à bois | ||||
|---|---|---|---|---|
| Type appareil | Ancien + de 10 ans | Appareil récent | Appareil récent | Observations |
| Rendement | Rendement | Autonomie | ||
| Foyer ouvert (cheminée) | 2% | - de 10 % | Quelques heures | A éviter |
| Foyer fermé (insert) | 30 à 60 % | 60 à 80 % | Quelques heures | A éviter |
| Poêle à bûches | 40 à 60 % | 60 à 80 % | Quelques heures | |
| Poêle à granulés | + de 80% | 12 à 72 heures | ||
| Poêle de masse à bûches | 80 à 90 % | 8 à 24 heures | ||
| Source ADEME (Données théoriques) | ||||
Le pouvoir calorifique du bois énergie
Le pouvoir énergétique des différentes essences de bois est proche, mais il varie considérablement selon que le bois est sec (moins de 20 % d'humidité) ou vert (45 % d'humidité). Dans ce dernier cas, la chaudière voit son rendement divisé par 2, s'encrasse et pollue jusqu'à 4 fois plus.
Tableau comparatif pouvoir calorique inférieur (PCI) des énergies
Conseils sur le bois de chauffage
Achetez uniquement les appareils portant le label Flamme verte (garantissant un rendement de 65 % pour les poêles et de 70 % pour les chaudières) et un taux de monoxyde de carbone (Co, toxique) inférieur à 0,5 % du volume des fumées (combustible constitué de bûches de bois) ou inférieur à 0.04 % du volume des fumées (combustible constitué de granulés de bois).
Les pouvoirs énergétiques des différentes essences de bois sont proches, mais ils varient considérablement selon que le bois est sec (moins de 20 % d'humidité) ou vert (45 % d'humidité). Dans ce dernier cas, la chaudière voit son rendement divisé par 2, s'encrasse et pollue jusqu'à 4 fois plus.
Environnement et santé
800 000 tonnes de suie se diffuseraient dans l'air à cause des 400 millions de cuisinières à bois de la planète.
- 2 milliards d’humains utilisateurs de ces appareils contribuent à l'émission de 10 % des particules émises dans l'atmosphère, soit l’équivalent de celle de tous les véhicules Diesel, ce qui représenterait 890 000 tonnes de dioxyde de carbone.
- La cuisine au bois est un mode de cuisson utilisé dans beaucoup de pays en voie de développement, par tradition, mais surtout par obligation (Source : étude de chercheurs de l'université de l'Illinois).
Le bois nuisible
Le bois peut, dans certains cas, être nuisible à la santé, car parmi les substances émises par la combustion du bois, certains composés émis sont reconnus comme des substances potentiellement mutagènes et cancérigènes (benzène et HAP, par exemple) d'autres sont susceptibles de provoquer différents malaises et affections respiratoires (des maux de tête, des nausées, l’irritation des yeux et du système respiratoire), des maladies cardiorespiratoires peuvent ainsi aggraver l'état de certaines personnes souffrant de déficiences respiratoires chroniques et même être à l’origine d’une mortalité plus hâtive.
- Plus de 95 % des particules émises par le chauffage au bois peuvent être inhalées, leur diamètre microscopique pouvant pénétrer les poumons profondément, touchant particulièrement les très jeunes enfants, les personnes âgées, les asthmatiques, les individus souffrant d'emphysème ou de problèmes cardiaques (Source : Norman King, épidémiologiste à la direction de santé publique de Montréal Canada).
Substances et polluants du bois de chauffage
De nombreuses substances polluent l'atmosphère et la combustion du bois constitue également une source de contamination.
Bilan des émissions de polluants des énergies
Tableau des substances émises lors de la combustion du bois de chauffage
| Les principaux polluants issus de la combustion du bois | |
|---|---|
| Des dioxines (PCDD), des furanes (PCDF) | et de nombreux produits irritants |
| Particules fines | dont 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 | substance irritante que l’on trouve dans la fumée de tabac |
| Le formaldéhyde | formol également présent dans beaucoup de produits usuels |
| Hydrocarbures aromatiques polycycliques | (HAP) |
Voir le tableau sur les substances contaminantes lors de la combustion du bois
Les appareils à bois doivent impérativement s'améliorer
Afin de réduire les émissions de particules fines de sa cheminée ou de son chauffage à bois, il est possible d'équiper la sortie du conduit de fumée avec un filtre électrostatique qui réduira de 60 à 95 % l'émission de micro particules très fines. Le conduit d'évacuation des fumées devra impérativement être en inox. Un filtre électrostatique crée un champ électrique qui attire et fixe les particules fines, il fonctionne avec de l'électricité (puissance 30 watts). Son entretien se limite à son nettoyage lors des 2 ramonages obligatoires.
- Depuis la fin des années 1980, plusieurs technologies ont été développées pour rendre les appareils de chauffage au bois plus écologiques.
- Les filtres à particules, 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.
- De gros efforts de sensibilisation et de pédagogie doivent être réalisés pour garantir une utilisation efficace et propre des ressources.
Dans très peu de temps, avec la prise de conscience des éco citoyens, faire brûler du bois dans une cheminée ouverte sera aussi choquant que de déverser de l'huile de vidange dans la nature, pratique particulièrement polluante qui se faisait dans le passé par simple ignorance.
Eléments influençant la pollution atmosphérique
| Eléments influençant la pollution atmosphérique |
|---|
| Les conditions climatiques |
| La topographie |
| La densité de la population |
| Les essences de bois utilisées |
| La qualité des appareils de combustion |
| Les techniques de combustion utilisées |
