Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le bois énergie est souvent associé au bois de feu mais on le considère de plus en plus comme un moyen de réduire les émissions à effet de serre , ce qui le fait passer d'un statut purement économique, lié à son coût relatif aux énergies fossiles, à celui d’énergie renouvelable. Dans cet article , le bois énergie est d'abord présenté comme une ressource durable. Sont exposées ensuite les propriétés physiques et thermiques importantes lors de l’utilisation énergétique de ce matériau, suivi du descriptif des réactions chimiques intervenant lors de la transformation du bois en énergie thermique ou en combustibles gazeux, liquides ou solides. Enfin , les procédés permettant d’assurer ces transformations qu’ils soient à l’état de recherche, de développement, ou mature , sont décrits.
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Wood energy is often associated with fuel wood, but this is changing as we increasingly consider it as a way to reduce greenhouse emissions. This change is important because it enhances the use of wood energy, which thus shifts from a purely economic issue linked to the cost of fossil fuels, to a renewable energy source in Europe. Our first part presents the importance of wood as a sustainable resource. The next section presents the key physical and thermal properties of wood. It is followed by the description of chemical reactions involved in the transformation of wood into thermal energy, in gaseous, liquid or solid fuels. In the last part we describe the processes and equipment in the research, development, and mature stages.
Auteur(s)
-
Xavier DEGLISE : Professeur émérite Université de Lorraine, Laboratoire LERMAB, Nancy, France
-
André DONNOT : Enseignant-chercheur Université de Lorraine, Laboratoire LERMAB, Nancy, France
INTRODUCTION
L’utilisation du bois par l’homme pour se chauffer est des plus anciennes et se trouve souvent réduite à la combustion et à la fabrication de charbon de bois. Au cours du dernier siècle, d’autres techniques d’utilisation ont vu le jour comme la gazéification. Le développement de nouvelles applications énergétiques du bois est souvent associé à des crises énergétiques, en particulier les deux crises pétrolières, mais aujourd’hui l’intérêt se décale vers les problèmes environnementaux en particulier l’épuisement des ressources énergétiques fossiles et le réchauffement climatique.
À chaque problème, le bois énergie propose une solution : le charbon de bois pour la conservation de l’énergie, la combustion pour maintenir un niveau de confort thermique, la gazéification pour la propulsion des véhicules, etc. Avoir une vision synthétique des possibilités qu’offre le bois en tant que source d’énergie semble important à un moment où des choix stratégiques d’avenir sont en train de se décider.
Les différents procédés de valorisation énergétique du bois sont en fait très nombreux et pour la plupart opérationnels avec un minimum d’efforts et de moyens financiers. Il est seulement dommage que les travaux réalisés dans les années 80 n’aient pas été poursuivis, ce qui oblige à mettre en œuvre de technologies importées pour lutter contre l’effet de serre.
Il faut cependant être réaliste : le bois est une matière première délocalisée qui va nécessiter des procédés de valorisation énergétique de taille raisonnable, pour une production d’énergie de complément.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
combustion | gasification | furances | charcoal
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2004 par Xavier DEGLISE, André DONNOT
- Version courante de oct. 2020 par Xavier DEGLISE, André DONNOT
DOI (Digital Object Identifier)
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Application et utilisation des produits3. Valorisation énergétique du bois
La tendance actuelle de cette valorisation énergétique peut se résumer de la façon suivante :
-
bois utilisé directement en combustion de l’échelle individuelle à l’échelle des centrales à biomasse consommant jusqu’à 1 Mm3 de bois par an, avec des granulés de bois comme combustible ;
-
valorisation énergétique en GNS (gaz naturel de synthèse) injecté dans le réseau de distribution de gaz naturel ;
-
valorisation en biocarburants, ou plutôt en agrocarburants hydrocarbonés ou alcools.
Les biocarburants ou agrocarburants, après avoir été considérés comme des « produits miracles », sont désormais contestés, car jugés concurrents des productions alimentaires. C’est pour cette raison que l’on développe maintenant la fabrication de biocarburants de seconde génération à partir de produits lignocellulosiques issus des coproduits forestiers.
On distingue les agrocarburants de première génération, issus essentiellement des matières premières alimentaires, céréales par exemple, et les agrocarburants de seconde génération issus essentiellement de sources lignocellulosiques (bois, paille, déchets végétaux, etc.). Les algocarburants issus des algues (ou des micro-organismes) sont dits de troisième génération.
Compte tenu du taux d’humidité relativement faible du bois, comparé à la plupart des végétaux, les voies de valorisation énergétiques du bois sont principalement des voies sèches, mais il existe des voies de valorisation humide pour les hydrates de carbone.
3.1 Voies sèches
Comme pour toute combustion de solides, l’étape primaire de la combustion du bois est la pyrolyse qui produit, à partir de 300 °C, des gaz inflammables en parallèle avec du charbon de bois.
La vitesse de combustion étant limitée par la vitesse de pyrolyse qui dépend du rapport surface/volume du bois, plus le bois est divisé (sciures, granulés), plus la combustion est complète et donc plus la production de particules de charbon imbrûlé...
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Valorisation énergétique du bois
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GRANIER (A.), LOUSTAU (D.), KOWALSKI (A.), RAMBAL (S.), BERBIGIER (P.) - Le bilan carbone des forêts, approche basée sur la mesure du flux de CO2 . - N° 88, p. 19‑27 (2002).
-
(2) - DEGLISE (X.), DONNOT (A) - Optimal use of forest resources to mitigate climate change. - Renewable Forest Resources : Innovative developpement in forestry RR 2012, St Petersbourg, n° 7, juin 2012.
-
(3) - AGOSTINI (A.), JUNTIOLI (J.), BOULAMENTI (A.) - Carbon acounting of forest bioenergy. - European Commission JRC technical report, Luxembourg édition (2013).
-
(4) - Forêt et atténuation du changement climatique. - Les avis de l’ADEME, juin 2015.
-
(5) - État des énergies renouvelables en Europe. - 14e bilan EurObserv’ER édition (2014).
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(6)...
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