Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
-
André DONNOT : Laboratoire d’études et de recherches sur le matériau Bois (LERMAB) - Faculté des Sciences de Nancy
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le bois énergie est encore et toujours, dans le public, associé avec le chauffage au bois dans les campagnes et à la cheminée à l’âtre dans les résidences secondaires. Pour les plus anciens, ce sont les gazogènes sur les véhicules pendant l’Occupation, au début des années 1940. Les deux chocs pétroliers de 1973 et 1979 ont pourtant, surtout pour le second, généré une activité foisonnante en recherche et développement, sur de nouveaux procédés ou des procédés anciens mis au goût du jour, pendant les années 1980.
Malheureusement dans notre pays et contrairement à la plupart des pays européens, ces efforts se sont arrêtés à cause de la baisse du prix du pétrole. C’est seulement depuis quelques années que la prise de conscience de l’effet de serre fait ressurgir la nécessité de s’intéresser au bois énergie, principalement sous sa forme chauffage au bois, mais aussi sous des formes plus évoluées, gazéification en particulier, qui ont toutes été développées au cours des années 1980.
Dans cet article, nous passons en revue les différents procédés de valorisation énergétique du bois, qui sont en fait très nombreux et pour la plupart opérationnels avec un minimum d’efforts et de moyens financiers. Mais la constance dans l’effort doit être recommandée si on ne veut pas réinventer l’eau chaude chaque fois qu’il y a une situation de crise. Malheureusement ou heureusement, l’effet de serre va nous obliger à être constants si on veut limiter les dégagements de CO2 .
Il faut cependant être réaliste, le bois est une matière première diffuse qui va nécessiter des procédés de valorisation énergétique de taille raisonnable, pour une production d’énergie de complément.
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VERSIONS
- Version archivée 2 de janv. 2017 par Xavier DEGLISE, André DONNOT
- Version courante de oct. 2020 par Xavier DEGLISE, André DONNOT
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Voies sèches de valorisation énergétique du bois5. Composition et propriétés du bois
5.1 Composition chimique du bois
Le bois, matière organique, est composé de trois polymères principaux que sont la cellulose, la lignine et les hémicelluloses.
La cellulose (figure 7), polymère à haute masse molaire dont l’élément de base est un motif cellobiose (deux glucoses), se présente sous forme de fibrilles et constitue la structure de la paroi cellulaire du bois. Elle représente de 40 à 50 % de la masse de matière sèche.
La lignine (figure 8), polymère phénolique, constitue la matrice de cette paroi cellulaire et représente de 23 à 33 % de la masse sèche chez les résineux et de 16 à 23 % chez les feuillus.
Les hémicelluloses, polymères ramifiés à basse masse molaire, sont constituées de sucres en C5 (pentoses) ou C6 (hexoses) et peuvent représenter de 10 à 30 % de la masse de matière sèche.
En plus de ces éléments constituant la structure du bois, le bois peut contenir, en masse, de 5 à 30 % d’extractibles (tanins, huiles résines, gomme, etc.) et jusqu’à 1 % de constituants inorganiques, contenant en particulier du calcium, du sodium, du potassium et de la silice, posant quelques problèmes en valorisation énergétique (fusion des cendres).
La composition du bois varie selon l’essence, mais également selon de multiples paramètres tels que la nature du sol, les conditions de croissance, l’âge de l’arbre ou la période d’abattage.
la structure des chaînes des hémicelluloses est très voisine de celle de la cellulose.
L’analyse élémentaire du bois fait apparaître trois éléments principaux que sont le carbone, l’hydrogène et l’oxygène. On retient couramment la répartition massique suivante :
-
carbone : 50 % ;
-
hydrogène : 6 % ;
-
oxygène : 44 %.
La « molécule bois » aurait donc pour formule approchée : CH1,44 O0,66. Le bois peut également contenir de l’azote, 1 % en masse en moyenne, en plus des composés minéraux cités précédemment.
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Composition et propriétés du bois
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GRANIER (A.), BERBIGIER (P.), LOUSTAU (D.), KOWALSKI (A.), RAMBAL (S.) - Le bilan carbone des forêts, approche basée sur la mesure du flux de CO2 . - Comptes rendus de l’académie d’agriculture de France, 88(5), 19-27 (2002).
-
(2) - GRANIER (A.), NYS (C.) - Impact de la tempête sur le déstockage du carbone. - 5es journées scientifiques Forêt Bois à Nancy, 13 déc. 2001.
-
(3) - * - Systèmes Solaires – no 146, p. 13 à 41, nov.-déc. 2001.
-
(4) - Eurobser’ER - Le baromètre européen des énergies renouvelables. - 2e bilan, oct. 2000/ fév. 2002.
-
(5) - * - Memento – AFOCEL - Domaine de l’Etançon, 77370 Nangis, France (2003).
-
(6) - DEGLISE (X.) - * - Cours ENSTIB, option Bois matériau...
ANNEXES
Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME) : http://www.ademe.fr/
Biomasse - Normandie : http://www.biomasse-normandie.org/
Association forêt cellulose (AFOCEL) : http://www.afocel.fr/memento/
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) : http://www.fao.org/
Centre technique du bois et de l’ameublement (CTBA) : http://www.ctba.fr
Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (CIRAD) :
The Biomass Pyrolysis Network (PYNE) : http://www.pyne.co.uk/pyne/
Le site des énergies renouvelables : http://www.energies-renouvelables.org/
Centre de ressources pour les industries du Bois (CRIBOIS) : http://www.cribois.net/
Le Portail du bois énergie (ITEBE) : http:/www.itebe.org/
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