Schéma cycle bois énergie
Qu'est-ce que c'est ?
Depuis l’ère ancestrale du foyer 3 pierres, l'utilisation du bois énergie a fait des progrès considérables.
Aujourd’hui, il existe ainsi des appareils adaptés à tous les besoins et à tous les modes de vie, avec à la clef :
- Automatisation et facilité d'installation du poêle à granulés.
- Confort thermique et esthétique du poêle de masse
- Simple poêle à bois pour petits budgets et grandes économies.
- Technologie, automatisation et économie de chauffage des chaudières automatiques au bois.
- Etc…
Attention !
Avant d'aller plus loin, il ne faut pas perdre de vue que le bois ne sera probablement jamais l'équivalent du gaz ou du fioul. A savoir, quand on met en route une chaudière gaz ou fioul, son fonctionnement peut potentiellement être transparent durant toute la saison de chauffe, autrement dit, on n'y fait même plus attention. C'est tout à fait différent pour le bois énergie.
Ainsi, le bon fonctionnement d’une chaufferie automatique au bois énergie sera toujours conditionné par le triptyque suivant :
- Une installation performante et cohérente. Performante par le choix du matériel et sa mise en œuvre, cohérente par rapport au contexte (mode de vie du maître d'ouvrage, implantation géographique, combustible disponible de manière pérenne, etc...)
- Un combustible adapté et de qualité. Adapté à l'appareil et à l'installation, de qualité pour garantir un fonctionnement optimal.
- Un utilisateur averti et impliqué. Le maître d'ouvrage doit connaître les spécificités du bois énergie, il doit se préparer en conséquence et s'impliquer autant que possible dans la compréhension et le suivi de son installation de chauffage.
Pourquoi choisir le bois énergie ?
Faire le choix du bois énergie c’est s’engager sur l’utilisation :
D’une énergie renouvelable
Au même titre que le solaire et l’éolien, le bois énergie est une énergie renouvelable à part entière, le gisement prélevé annuellement restant inférieur au taux de renouvellement naturel. De plus, les nouvelles technologies de chauffage automatique au bois énergie présentent des niveaux de rendement excellents. La combustion du bois n'émet pas plus de gaz à effet de serre que sa décomposition naturelle en forêt
Enfin, le bois énergie peut être issu de déchets industriels ou de bois de rebut et participer ainsi à la valorisation des déchets.
Par ailleurs, le bilan carbone d’une installation utilisant du bois énergie est considéré comme nul. En effet, pour réaliser la photosynthèse et produire du bois, les arbres vont capter entre autres du dioxyde de carbone (CO2). C’est ce CO2 qui sera rejeté lors de la combustion du bois et capté par les arbres en croissance.
Ceci est valable dans le cas de forêts gérées durablement. Ainsi on estime que l’utilisation d’une tonne de bois en substitution du fioul permet d’éviter l’émission de 900 kg de CO2 dans l’atmosphère.
De plus, le bois brûlé dans des installations récentes a l'avantage d'émettre très peu d'oxyde de soufre (SOx) et d'oxyde d'azote (NOx).
D’une énergie bon marché
En effet, le prix du combustible bois est particulièrement compétitif par rapport aux énergies fossiles et électriques. De plus le bois, ressource locale, est, en outre, beaucoup moins sensible aux fluctuations du marché de l’énergie.
Cela s’explique par le fait que le prix du bois énergie est essentiellement indexé sur le coût de la main d’œuvre et pour une part négligeable sur le coût de l’énergie. Le prix du bois énergie augmentera donc dans des proportions beaucoup moins importantes que celui des énergies fossiles.
De plus, des subventions publiques ou des mesures fiscales (crédits d’impôts, chèque énergie dans le cas de particuliers) peuvent être perçues. Ces aides ont pour but de faire diminuer les coûts d’investissement qui sont plus importants que pour les énergies fossiles compte tenue de la technologie plus contraignante et du génie civil engendré (silo enterré, chaufferie…).
D’une énergie de proximité abondante
Dans les Pyrénées-Orientales, la forêt couvre 1/3 de la surface de notre territoire et les filières d’approvisionnement en combustible bois énergie sont aujourd’hui bien structurées.
D’une énergie créatrice d’emplois locaux
Les petites et moyennes installations (<1MW) sont d’autant plus proches du lieu de production du bois énergie qu'elles se trouvent en zone rurale et montagneuse (c’est le cas dans les Pyrénées- Orientales). Cette proximité entre production et consommation nécessaire pour des raisons environnementales et économiques permet la création d’emplois locaux et difficilement délocalisables.
En effet, la mobilisation des gisements forestiers nécessite l’intervention de toute une profession : bûcherons, débardeurs, déchiqueteurs, forestiers, transporteurs, thermiciens, architectes. Ainsi, la plus-value de la filière bois énergie impacte directement la création d’emplois de proximité en zone rurale.
L’ADEME estime en moyenne que l’utilisation de 3000 tonnes de bois engendre la création d’environ 2 ETP (exploitation, conditionnement, manutention, transport et exploitation des chaufferies). La filière bois énergie permet ainsi de créer environ 3 fois plus d’emplois que le fioul (1,4 Equivalent Temps Plein par 1000 Tonnes Equivalent Pétrole) ou le gaz (1,2 équivalent temps plein par 1000 Tep).
Pour une dépense de 100 € de chauffage, 16 € restent sur le canton dans le cas de l’utilisation des énergies fossiles, contre 90 € dans le cas du bois.
D’une énergie contribuant aux améliorations sylvicoles
Le prélèvement de « petits » bois d’élagage et d’éclaircie permet non seulement un meilleur entretien des forêts, une production accrue de bois d’œuvre, une diminution des risques sanitaires, mais aussi une prévention renforcée des risques d’incendie.
Les gisements
On appelle « bois énergie » le combustible bois utilisé dans les chaudières individuelles et collectives ou encore les poêles à bois et les cheminées.
Le bois énergie peut provenir de différents gisements possibles :
Gisement forestier | Gisement bois de récupération – déchets en fin de vie |
Gisement industriel | Biomasse |
Dans les Pyrénées-Orientales, nous connaissons les quantités disponibles pour certains gisements. Pour les autres, nous sommes en cours de réalisation du recensement.
Gisement forestier
Lorsqu’on parle de « bois énergie », il est tout naturel de penser en premier lieu à la forêt. En effet, c’est la première ressource disponible sur le département des Pyrénées-Orientales. La forêt des Pyrénées-Orientales, d'une superficie de 141 000 ha, gagne chaque année 3 000 ha et s'accroît de 3m³ par hectare et par an.
Il faut bien avoir à l’esprit que produire du bois énergie n’est pas le premier objectif des sylviculteurs. En effet, la priorité est mise sur une production la plus noble possible. C'est-à-dire qu’on cherche à produire du bois de qualité supérieure qui va être valorisé comme bois d’œuvre (menuiserie, parquet, lambris, charpente), et le bois d’un peu moins bonne qualité sera utilisé en bois d’industrie (palette, cagette, papier).
Afin de produire ce bois d’œuvre ou d’industrie, des opérations sylvicoles sont prévues telles que les éclaircies et les dépressages. Elles ont pour but, dans le cadre de la gestion forestière, d’apporter de la lumière et de la place aux arbres les plus vigoureux afin de les laisser croître dans les meilleures conditions, et ainsi produire du bois de qualité.
Ces opérations d’élagage, de dépressage et d’éclaircie jusqu’alors non-rentables peuvent grâce au bois énergie être valorisées pour produire de la chaleur. La vente du bois permet de couvrir les frais d’exploitation : on parle d’opération blanche.
Dans les Pyrénées-Orientales, selon les études menées par Bois Energie 66 et actualisées en 2008, le gisement forestier techniquement et économiquement mobilisable pour un usage en bois énergie est pour l’ensemble du département de 41 200 tonnes/an avec des disparités géographiques.
Le schéma de cohérence sur le bois déchiqueté est disponible sur demande pour les adhérents de Bois Energie 66.
Le bois issu des forêts peut être transformé en bûches, en plaquettes forestières ou directement en granulés.
Gisement industriel
Le bois d’œuvre et le bois d’industrie issu des forêts subit des transformations en scierie et dans les usines de seconde transformation (sciage par exemple). Des déchets sont produits (chutes, dosses, délignures, sciures, copeaux) qui jusqu’à l’apparition du bois énergie étaient valorisés pour le papier et les panneaux, ou alors traités comme des déchets.
Le bois énergie offre un nouveau débouché complémentaire. Les chutes, dosses et délignures sont broyées pour donner des plaquettes industrielles et les sciures sont séchées et compressées pour donner des granulés. Les écorces sont également utilisées.
Dans les Pyrénées-Orientales, il ne reste actuellement qu’une scierie (scierie intercommunale de Matemale) ce qui limite les quantités de bois énergie d’origine industrielle disponibles localement. Le recensement a donné lieu à la réalisation d’un schéma de cohérence régulièrement mis à jour (pour plus d'informations, ne pas hésiter à prendre contact avec nous).
Gisement bois de récupération
Le bois de récupération est du bois en fin de vie. C’est le bois voué à être détruit en déchèterie ou dans des incinérateurs. Le bois énergie offre également à ce bois une nouvelle utilisation grâce à leur valorisation pour produire de la chaleur dans des chaufferies collectives ou industrielles de grosse et moyenne puissance.
Les palettes, cagettes, cageots, meubles non traités (dépourvus de colles, vernis, peintures) sont des exemples de déchets industriels banaux de classe A qui sont utilisés dans tous types de chaufferies (moyenne et grosse puissance) sans filtre particulier. Dans la classe B on retrouve les déchets légèrement traités (présence de colles, vernis, peintures) qui peuvent être utilisés dans des installations possédant des filtres. Les bois de classe C sont ceux qui ont subis des traitements avec des produits dangereux tels que la créosote (traverses de chemin de fer). Ces derniers ne sont utilisables que dans des usines d’incinération avec des filtres très performants pour éviter tout rejet de pollution dans l’air.
Dans les Pyrénées Orientales, le recensement a donné lieu à la réalisation d’un schéma de cohérence régulièrement mis à jour.
Les combustibles
Bois bûche
La présentation du bois bûche n'est plus à faire, utilisé depuis des millénaires, c'est toujours une des principales sources de chauffage en France, en particulier en zone rurale.
Certaines communes possédant des forêts peuvent encore proposer du bois de chauffage à leurs habitants par l’intermédiaire des coupes d’affouage. Lors de certaines opérations sylvicoles (coupes de taillis, coupes finales…), les gestionnaires peuvent réserver pour l’affouage, une partie des arbres ou des houppiers sans grande valeur marchande.
Contrairement aux idées reçues, que ce soit les feuillus durs (Chêne, Hêtre, Châtaignier, Charme…) ou les résineux et feuillus tendres (Pins, Sapins, Épicéas, Peupliers…), on peut brûler quasiment toutes les essences de bois. Il est cependant nécessaire de respecter les conditions suivantes :
- Il doit être sec, d'une humidité inférieure à 25%, soit deux ans de séchage
- Il doit être fendu, son diamètre maximum est fonction de la puissance de l'appareil.
- L'utilisateur doit être impliqué et averti, il doit bien connaître son appareil et le fonctionnement de ce dernier
- Dans la mesure du possible, l'appareil utilisé doit être très performant
Bois déchiqueté
Le bois déchiqueté appelé également "plaquettes" peut avoir 3 origines possible :
- La forêt : plaquettes forestières
- L'industrie : plaquettes industrielles
- Le bois de récupération : broyats, bois de rebut ou encore déchets industriels banaux (DIB)
Les plaquettes demandent peu de transformation. C’est un combustible qui autorise une automatisation des installations et qui permet de diminuer le temps passé pour alimenter la chaudière.
Leur coût est variable en fonction de l’origine du bois et des régions de production, mais il reste néanmoins inférieur aux énergies fossiles et au granulé.
Les plaquettes forestières : Les plaquettes forestières permettent de valoriser du bois issu d’opérations sylvicoles (forestières) :
- Élagages
- Dépressages, éclaircies
- Arbres atteints de maladies ou secs
- Forêts brûlées
- Chantiers de Défense des Forêts Contre les Incendies
- Nettoyage des bords de route
- …
Les plaquettes industrielles : Les plaquettes industrielles permettent de valoriser essentiellement des déchets de scierie. Après broyage, ces déchets deviennent alors des produits valorisables en tant que combustible.
- Dosses et délignures de scieries
- Déchets de fabricants d’emballages
- …
Les déchets industriels banaux (DIB) : Ce dernier type de bois déchiqueté résulte du broyat de bois en fin de vie (bois de rebut). On peut compter parmi les DIB :
- Bois non traités de déchetterie
- Palettes, cagettes et cageots non traités
- …
Ces déchets usagés, cassés et non traités (colles, peintures,…) destinés aux déchèteries, à l’enfouissement ou à l’incinération peuvent être valorisés comme combustible dans des chaufferies industrielles majoritairement de moyenne ou grosse puissance.
Un déferraillage est nécessaire pour limiter au maximum la présence de corps étrangers.
Ces gisements de bois sont broyés en plaquettes puis ils sont valorisés sous forme de chaleur dans des chaufferies automatiques au bois.
Appareils de chauffageListe des fournisseurs de bois déchiqueté dans les Pyrénées Orientales
Granulés
Le granulé est le combustible bois énergie qui demande le plus de transformation. C’est également le combustible bois pour les chaufferies automatiques le plus onéreux.
Ils sont fabriqués à partir de sciures (déchets de scieries) séchées puis compressées en cylindres (6 à 8 mm de diamètre et 2 à 3 cm de long).
Ce combustible offre un confort de chauffage (quantité d’énergie par tonne supérieure à la plaquette), de manutention (facilité de livraison) et de place.
Ce combustible suit des normes et certifications très strictes (norme, certification…).
Pour plus d’informations, vous pouvez consulter nos fiches granulés :
- Le granulé de bois : fiche d’information
- Recommandations pour un bon choix : Certifications ? Normes ? Analyses ?
Liste des fournisseurs de granulés bois dans les Pyrénées Orientales
Question : Pourquoi utiliser du bois sec ?
- Raison économique : L’énergie contenue dans le bois humide est moins importante que pour du bois sec.
exemple : - plaquette forestière de résineux à 50% d’humidité = 2292 kWh/tonne - plaquette forestière de résineux à 30 % d’humidité = 3480 kWh/tonne - Raison pratique n°1 : Les installations s’encrassent plus rapidement avec un combustible humide.
- Raison pratique n°2 : Les installations n’atteignent pas ou difficilement le maximum de leur capacité (puissance nominale) avec du bois humide.
- Raison environnementale : La combustion du bois humide va libérer plus de substances polluantes.
Les chantiers
Qu’il soit d’origine forestière, industrielle, agricole ou tout simplement un déchet, le bois doit subir des transformations pour devenir un combustible utilisable en chaufferie automatique pour les collectivités, les industries ou les particuliers.
Les étapes nécessaires sont les suivantes :
- Abattage / Façonnage
- Débardage
- Broyage
- Transport
Abattage / Façonnage
C’est l’action d’abattre un arbre puis de le tronçonner en billons transportables. Dans certains cas, il est possible de les ébrancher dans la parcelle forestière pour ne pas appauvrir les sols. La matière végétale qui reste sur le sol, permet de conserver une certaines richesse du sol (éléments minéraux).
Cette opération peut être manuelle et réalisée par un bûcheron avec une tronçonneuse, ou bien mécanisée grâce à des abatteuses. Les abatteuses mécanisées sont utilisées pour aller plus vite mais seulement sur des terrains qui le permettent. Lorsque les pentes sont trop importantes, l’abattage manuel est indispensable.
Débardage
Après abattage des arbres, il est nécessaire de les sortir des parcelles forestières afin de faciliter le broyage et le transport. La machine utilisée pour réaliser cette opération est le débardeur.
Il existe différents types de débardeur possible :
- par porteur : Lorsque le terrain s’y prête (pente faible), un porteur peut facilement accéder aux parcelles et à l’aide du grappin débarder les billons.
- par skidder (débusqueur à câble) : Le débardage par câble est utilisé lorsqu’un porteur ne peut pas accéder à la parcelle. Les câbles permettent de débarder plusieurs billons à la fois et dans des zones inaccessibles. Le volume transporté est moins important par voyage mais il permet d’évacuer des arbres non ébranchés.
- débardage à cheval : Ce type de débardage est peu courant car il est lent et très couteux. Il est utilisé lorsque le terrain n’est accessible à aucun engin mécanisé. Ce débardage a le mérite d’être écologique.
Les arbres débardés sont entreposés sur des places de dépôt ou le long des chemins forestiers.
Broyage
Cette opération est typique du bois énergie. Le bois est réduit en plaquettes dans des broyeurs fixes (principalement dans les usines de transformation du bois) ou des broyeurs mobiles (en forêt ou sur les plates formes de stockage).
Les broyeurs sont munis de couteaux ou de marteaux. Les broyeurs à couteaux permettent de couper des morceaux de bois (coupe franche), tandis que les marteaux vont éclater le bois pour produire du broyat.
Les broyeurs vont du simple broyeur de branche de petit diamètre à des broyeurs pouvant accepter des grumes de 1,20 m de diamètre.
Les goulottes permettent de projeter le bois directement dans des camions bennes pour un transport vers les plates formes (avec rupture de charge) ou les chaufferies (flux tendu).
Transport
Le transport du bois depuis son gisement (forêt, industries, déchèteries) peut se faire par des camions poly-benne (30 Mètres cube Apparent Plaquette MAP) ou par des semis-remorque à fond mouvant (90 Mètres cube Apparent Plaquette MAP) en fonction de l’organisation du chantier et des possibilités d’accès.
Les stockages
Le taux d’humidité du bois conditionne le bon fonctionnement des chaudières. Or, les plaquettes produites à partir de bois vert (n’ayant pas subi de période de séchage) ont en général un taux d’humidité important (entre 50 et 60%) .
Pour être utilisées dans les chaufferies automatiques de moyennes et petites puissances, il est nécessaire de leur faire subir une période de séchage d’environ 3 à 6 mois pour descendre en dessous de 30% d’humidité.
Afin de structurer les filières d’approvisionnement, de mailler le territoire et de permettre le séchage du bois, des plates formes logistiques sont mises en place :
À l'air libre :
Avantages :
- Peu coûteux : une simple dalle de béton est nécessaire afin d’éviter toute reprise de corps étrangers (cailloux, terre) lors de la manipulation du combustible.
- Facilité d’accès : il est facile de tourner autour avec les camions et engins de manutention.
- Possibilité de changer le stock de place d’une année sur l’autre
Inconvénients :
- Soumis aux intempéries : c’est le principal inconvénient du stockage en plein air. La pluie ou la neige va engendrer une augmentation de l’humidité sur les couches supérieures du tas (70% d’humidité). Le cœur restera aux alentours de 20-30% d’humidité.
- Temps de séchage variable : le temps de séchage va dépendre des conditions climatiques.
- Stockage au m² faible : compte tenu de l’absence de murs, le cône de stockage créé est important. On estime qu’on peut stocker environ 1,5 MAP/m².
Sous bâche (respirantes) :
Avantages :
- Protection contre les intempéries : les bâches utilisées offrent une protection des parties supérieures contre la pluie et la neige
- Permet l’évaporation : les gaz (vapeurs d’eau) peuvent s’échapper et donc le séchage peut avoir lieu.
- Investissement faible : l’achat des bâches représente un investissement relativement faible (4€/m²).
- Possibilité de changer le stock de place d’une année sur l’autre
Repère : 5m x 50m de bâches permettent de protéger +/- 400 MAP de plaquettes
Inconvénients :
- Coût d’exploitation plus important : la manipulation des bâches à chaque chargement et déchargement est plus longue. De plus, il est préférable d’être au minimum 2 pour mettre en place correctement les bâches.
- Savoir faire pour la mise en place : Afin d’éviter les zones d’accumulation d’eau qui vont engendrer un mauvais séchage du tas, il est important d’acquérir un savoir faire.
- Durée de vie faible : +/- 5 ans. Les bâches peuvent se rompre facilement lors de l’utilisation d’engins de manutention.
- Utilisation difficile en zone ventée
Sous un hangar de stockage :
Avantages :
- Non soumis aux intempéries : Le toit et les parois aérées protègent le combustible des intempéries (pluie, neige). La bonne ventilation du hangar permet un séchage optimal.
- Stockage idéal tout l’année : Les périodes d’hiver ou d’intempéries ne posent pas de problème.
- Le temps de manipulation est faible : Il n’est pas nécessaire de bâcher et débâcher le tas à chaque fois.
- Stockage au m² important : On estime qu’on peut stocker en moyenne 4 à 5 MAP par m². Les murs permettant d’augmenter la hauteur de stockage et d’optimiser les angles morts (cônes de stockage).
Inconvénients :
- Investissement élevé : Le coût minimum observé est aux alentours de 30€/m². Cependant il existe des aides de la part de l’Europe, l’Ademe, la Région et le Département pour la construction de ces hangars.
- Stockage inamovible : On ne peut pas déplacer un hangar de stockage comme c’est le cas pour une bâche.
Le processus de séchage se fait naturellement par fermentation et montée en température au cœur des tas de plaquettes. La ventilation par le vent et l’exposition au soleil sont également des facteurs climatiques importants qui permettent le séchage des parties superficielles.
Vous êtes une collectivité ou une entreprise privée et avez un projet de hangar de stockage ? Vous vous posez des questions quant aux étapes pour réaliser dans les meilleures conditions ce projet ?
Reportez vous aux missions de Bois Energie 66 pour savoir comment nous pouvons répondre à vos questions.
* → On dit, sûrement à tors, d'un hangar qui est rempli 1 fois dans l'année qu'il est utilisé à 100 % de ses capacités. Il serait préférable de parler d'un volume de stockage plutôt que de capacité.
- Il est possible, et souhaitable, d'utiliser un hangar de stockage en le remplissant plusieurs fois dans l'année. On parle alors d'une utilisation à 150% ou 200 % de son volume. Il est d'autan plus facile d'effectuer une rotation du stock de plaquette quand le hangar est pourvu de plusieurs compartiments.
- Il faut dissocier la notion de volume de stockage brut et net (ou utile). Le volume brut occupe tout l'espace vide d'un bâtiment. Le volume net (ou utile) est le volume maximum de remplissage d'un bâtiment, sachant qu'il y a toujours quelques espaces qui restent vides (les grandes hauteurs, les espaces à l'avant du bâtiment réservés à l'accès…).
- La question de fréquence de broyage, et donc d'économie de chantier associé se pose moins lorsque le gestionnaire dispose d'un broyeur en permanence sur la plate-forme. Celui-ci peut être régulièrement employé pour déchiqueter le combustible, l'optimisation du volume disponible reste alors le seul objectif.
Le transport
L’approvisionnement des chaufferies à partir des plates-formes de stockage ou directement depuis les forêts, peut se faire à l’aide de différents camions :
- Petits camions de types communaux avec ridelles : Ce type d’approvisionnement est typique des installations de petites et moyennes puissance alimentées en auto-approvisionnement ou à partir de plates-formes toutes proches. Le volume transporté est faible (3-4 MAP).
On parle d’auto-approvisionnement lorsque le maître d’ouvrage s’occupe lui-même d’alimenter sa chaufferie généralement à partir d’une ressource qu’il possède (forêt communale dans le cas où le maître d’ouvrage est une commune). - Poly-benne : C’est le type de transport le plus répandu. D’une capacité de 20 à 35 MAP en fonction des bennes utilisées, ils garantissent un accès relativement facile aux installations et une grande rapidité de livraison.
- Semi à fond mouvant : Les semis sont utilisés pour des installations de moyennes à grosses puissances. Le volume est de 90 MAP.
- Camions souffleurs : Ce sont des camions qui permettent de livrer des chaufferies qui rencontrent des difficultés d’accès. Les tuyaux et le mécanisme de soufflage garantissent une livraison jusqu’à 20 mètres environ. Ce système est très courant pour la livraison de granulés et tend à se développer pour les plaquettes. La vitesse de livraison est moins importante que pour un bennage classique.