Energie

Pourquoi se chauffer au bois comment choisir le bois de chauffage

« Le bois produit une énergie propre, naturelle, renouvelable, une énergie locale, une énergie compétitive » ces arguments de vente sont-ils vraiment exacts ?

 

Sommaire

 

1. Pourquoi se chauffer au bois ?

« Le bois de chauffage 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. 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. 

 

Photosynthèse et cycle du carbone : l'équilibre bois et forêt

La photosynthèse est un processus également appelé assimilation chlorophyllienne. La plante verte, sous l'action de l'énergie solaire, élabore des matières organiques (hydrates de carbone) en absorbant le gaz carbonique (CO2) atmosphérique et en rejetant de l'oxygène (O2). Ainsi, pour une tonne de bois produite, 1,5 tonne de CO2 est captée et 1,1 tonne d'oxygène est rejetée. La combustion du bois de chauffage entraîne la restitution dans l'atmosphère d'une quantité de CO2 correspondant exactement à celle fixée précédemment par la plante exploitée, ou par celle qui, dans le futur, la remplacera. Le bilan CO2 de la photosynthèse devrait rester toujours équilibré, si l'on n'entame pas de façon industrielle et de façon inconsidérée le capital forestier comme malheureusement les importations chinoises tendent à le faire. Le carbone est renouvelable.

 

2. Le prix du bois est-il compétitif ?

Le bois énergie en bûches est une énergie compétitive : le comparatif des prix des énergies en centimes/kwh permet de donner la hiérarchie des tarifs des différents combustibles : avoine, charbon, gaz électricité, bois, fioul et granulés de bois. Le bois déchiqueté et le stère de bois est avec le charbon sont l'énergie la moins chère. Les granulés de bois du fait de leur transformation et de l'énergie déployée coûtent sensiblement plus cher, de plus, le système de conditionnement, en sac de 15 kg, favorise le transport sur de longues distances ce qui est moins acceptable en termes environnementaux si les trajets pour sa commercialisation sont longs.

 

Bois de chauffage un chauffage économique

 

 

 

 

 

 

Le prix du stère est avec le charbon l'énergie la moins chère. Photo Picbleu

 

Le bois énergie

Depuis les années 2000, les fabricants des poêles et inserts de cheminées ont fait des progrès sensibles en termes de rendement. 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. Le rendement maximum n'était que de 50 % avec les poêles et inserts des années 1980. 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. Voir nuisances liées à la combustion du bois.

 

Poêle à granulés kausiflam-ceox-étanche. Doc Acqualys

 

 

 

 

 

 

 

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.

 

3. Le pouvoir calorifique PCI et PCS, le séchage, le stockage du bois de chauffage

PCS / PCI sont les acronymes de Pouvoir Calorifique Supérieur et de Pouvoir Calorifique Inférieur. Le pouvoir calorifique est la caractéristique essentielle d’un combustible, il correspond à la quantité de chaleur dégagée par la combustion d’une unité de quantité de ce combustible. (Kilo, litre, m3, etc.). Le pouvoir calorifique d'un combustible est le paramètre caractéristique de chaque énergie, cette grandeur – exprimée en kJ/l (PCI volumique) ou en kJ/kg (PCI massique) – caractérise la quantité d’énergie fournie par le carburant considéré.

 

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. Pouvoir calorifique des combustibles : énergies en PCS et PCI

 

4. Le bois se présente sous quatre formes essentielles

  • Le bois déchiqueté , 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.
  • Les buches de bois : elles 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.
  • Les briques de bois reconstituées.
  • Les granulés de bois ou pellets. Ils sont utilisés dans de poêles ou des chaudières à granulés de bois. Le conditionnement des granulés est proposé en sac ou en vrac. 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 sont très énergétiques et sont vendus au poids (entre 8 et 10 % d’humidité).

 

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 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. En effet, l'offre et la demande du combustible granulé pourraient s'installer durablement avec des prix stabilisés tandis que les produits pétroliers devraient continuer à croitre de façon plus ou moins régulière.

 

5. L'obligation du label flamme verte

Depuis le 1er janvier 2012, seuls les appareils possédant 4 ou 5 étoiles peuvent  se présenter sous le label Flamme Verte. 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). Quels équipements donnent droit à des aides et crédit d'impôt CITE ?

 

Etiquette Flamme Verte 4 et 5 étoiles pour les appareils à bois

 

 

 

 

 

 

 

 

Ci-dessus, l'étiquetage flamme verte identifie les équipements les plus performants. Documentation Picbleu

 

6. La combustion du bois

Le bois a besoin d’oxygène pour brûler convenablement, une arrivée d’air est obligatoire. La combustion parfaite demande l'usage d'un bois sec, 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.

 

La combustion du bois demande une grande quantité d'oxygène

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 indique la quantité d’air nécessaire pour la combustion du bois.

 

Quantité d'air nécessaire pour la combustion
Type d'appareil kg de bois Oxygène nécessaire Production calorique Quantité d’air consommée par kg de bois
Foyer ouvert (cheminée) 1 kg 1 kg 2 à 4 kWh 60 à 100 m3
Foyer fermé 1 kg 1 kg 2 à 4 kWh

8 m3

 

Le tableau ci-dessus 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), crée par la combustion et l’air extérieur produit un mouvement ascendant. Lorsque la cheminée ouverte n'est pas en service, elle doit être fermée par un dispositif d'obturation (plaque basculante en fonte par exemple)

 

La combustion du bois des appareils anciens est un polluant notoire

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 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.

 

Principaux polluants de la combustion du bois de chauffage
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 (substance irritante que l’on trouve dans la fumée de tabac)
Le formaldéhyde (ou formol également présent dans beaucoup de produits usuels)
Des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
Des dioxines (PCDD), des furanes (PCDF) et de nombreux produits irritants

 

Diagnostics Substances et polluants influençant la pollution atmosphérique

Depuis la fin des années 1980, plusieurs technologies ont été développées pour rendre les appareils de chauffage au bois plus écologiques notamment les poêles à granulés de bois. 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. De nombreuses substances polluent l'atmosphère et la combustion du bois constitue également une source de contamination. Tableau des substances émises lors de la combustion du bois.

  • Les conditions climatiques.
  • La topographie.
  • La densité de la population.
  • La qualité des appareils de combustion.
  • Les techniques de combustion utilisées.
  • Les essences de bois utilisées.

 

Diagnostics Environnement et santé

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).

 

7. La nécessité de la sécurité des installations de bois

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. L'origine de nombreux incendies est la mauvaise installation des appareils à bois et le non-respect de la réglementation.

 

 

8. Le rendement des appareils à bois

Les cheminées ouvertes très polluantes ont un mauvais rendement : il faut donc éliminer ce système d'un autre âge.

 

Rendements d'appareils de chauffage à bois
Appareil Rendement
Cheminée ouverte 10 à15 % *
Insert fermé par une vitre 30 à 70 %
Poêle à bois moderne (combustion secondaire) 70 %
Chaudière avec cheminée 85 %
Chaudière à bois 98 à 90%
Chaudière à granulés de bois (Pellet) 85 à 95 %
Chaudière à plaquettes forestières 75 à 90%
Réseaux de chaleur  95%

* rendement lors de la combustion

 

N.B.  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. 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 : tout l'air chaud du logement est évacué à l'extérieur occasionnant des déperditions importantes et la VMC empêche l'évacuation des fumées occasionnant un mauvais tirage naturel. (risque de fumées et de polluants intérieurs).

 

9. Quelles sont les primes et les aides ?

Le crédit d'impôt

Les primes aides et subventions

Quelles aides

 

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