L'utilisation de la biomasse, et plus particulièrement des copeaux de bois, comme source d'énergie pour le chauffage gagne du terrain, notamment à travers les chaufferies collectives. Si cette approche présente des avantages écologiques et économiques indéniables, elle n'est pas exempte d'inconvénients. Cet article explore en détail les bénéfices et les limites liés à la combustion des copeaux de bois, en s'appuyant sur les connaissances actuelles et les données disponibles.
Les Chaufferies Collectives au Bois : Un Modèle Énergétique en Essor
Les chaufferies collectives au bois sont de plus en plus répandues, mais restent trop rares. Pourtant, l'utilisation de la biomasse pour le chauffage de grands bâtiments ou d'un ensemble de bâtiments, particulièrement en milieu rural, a des avantages écologiques et économiques qui ne sont pas négligeables. Une chaufferie est constituée d'une chaudière ou d'une fournaise de forte puissance (ou de plusieurs moins puissantes), d'un système d'alimentation et d'un réseau de distribution acheminant la chaleur dans un réseau vers un ou plusieurs bâtiments bénéficiaires. Chaque système est dimensionné en fonction de la superficie et du nombre de bâtiments à chauffer. Lorsque la chaleur est distribuée à plusieurs bâtiments à partir d'un système de chauffage central et commun, on parle de réseau de chaleur.
Une chaufferie nécessite des installations dans un bâtiment distinct ou un local approprié possédant les dimensions nécessaires aux équipements, afin d'assurer la sécurité et de limiter le bruit, ainsi qu'un silo ou un espace d'entreposage adéquat pour stocker la biomasse. Les chaufferies au bois peuvent brûler plusieurs types de combustibles : bois franc, granules, copeaux, bois déchiqueté, écorce. L'idéal est l'utilisation de biomasse forestière résiduelle puisqu'elle ne requiert pas de couper des arbres en bonne santé, mais utilise les résidus de bois non utilisés issus de l'exploitation forestière, de déchets de scierie ou des déchets de construction et de rénovation des bâtiments. Des résidus agricoles et certains déchets municipaux peuvent aussi servir de combustible. Les avantages écologiques sont maximisés lorsque les ressources locales sont utilisées, ce qui permet d'éviter les émissions liées au transport.
De plus, des aides financières sont disponibles pour les municipalités ou autres organisations possédant des chaufferies au gaz ou au mazout qui désirent les convertir. La bioénergie et les projets de conversion à la biomasse sont éligibles à des aides financières qui ont pour but d'encourager la transition énergétique et l'économie rurale. De l'aide financière est disponible avec plusieurs paliers de gouvernements. La Fédération canadienne des municipalités (FCM) possède un Fonds municipal vert important qui offre des subventions mais aussi des prêts à taux concurrentiel pour les projets ayant un impact environnemental.
Les chaufferies à la biomasse sont très intéressantes pour les bâtiments de grande superficie ou pour utilisation dans des réseaux de chaleur distribuant le chauffage à plusieurs bâtiments. De nombreux bâtiments municipaux et commerciaux utilisent toujours des combustibles fossiles pour le chauffage, en milieu urbain comme en région. Les écoles, les églises, les centres communautaires ont avantage à convertir leurs systèmes de chauffage polluants au gaz ou au mazout pour des systèmes de chauffage à la biomasse. La municipalité de Saint-Ubalde a implanté 2 réseaux de chauffage alimentés avec 3 chaudières biomasse et 2 chaudières électriques. La municipalité de St-Urbain, avec l’aide de la fédération des coopératives forestières, a mis en place un CTCB dans le parc industriel de la municipalité. Le Spa nordique de Stoneham a mis en place un réseau de chaleur reliant 2 bâtiments, 3 bassins d’eau et des trottoirs. C’est la première chaufferie au Canada à avoir recours aux granules de bois torréfié comme combustible.
Il existe différents modèles financiers et de gouvernance pour les projets de chaufferie. Il peut s'agir d'un partenariat entre le secteur privé et le secteur public ou d'un modèle de gestion entièrement public ou communautaire. La chaufferie peut alors être entièrement détenue, opérée et contrôlée par une municipalité. Celles-ci ont l'avantage de posséder plusieurs leviers pour la mise en œuvre d'un tel projet.
Une chaufferie biomasse, un enjeu économique et environnemental
Les Copeaux de Bois : Avantages Écologiques et Économiques
Le bois déchiqueté, également appelé copeaux de bois, est l'une des principales formes de biomasse utilisées dans ces chaufferies. Il présente de nombreux avantages écologiques et financiers. En effet, produits à partir de rejets qui jusqu’à très récemment n’étaient pas du tout valorisés, les plaquettes de bois sont la source d’énergie la moins chère du marché. Elles sont disponibles en abondance un peu partout. Ainsi, s’il est vrai que le coût d’achat du poêle à plaquette sera plus élevé que celui des autres poêles à bois, son faible coût à l’usage permet de combler assez rapidement ce surcoût.
D'un point de vue écologique, le poêle à plaquettes a aussi plusieurs atouts. Au niveau du rendement, les plaquettes de bois sont en général beaucoup plus sèches que les bûches de bois, elles ont donc un meilleur rendement qui peut facilement atteindre les 90 %. Le bois déchiqueté est une source d’énergie carboneutre et elle peut participer à la décarbonation des bâtiments, qui doit s'accélérer pour atteindre les cibles de réduction des GES des prochaines années. En valorisant les résidus de bois des industries locales, la production de chaleur peut se faire sans couper d'arbres ou importer de combustibles fossiles particulièrement polluants à chaque étape de leur extraction, de leur transformation, de leur transport et de leur combustion. Miser sur la biomasse permettrait non seulement d’accélérer la transition énergétique en diminuant les émissions de gaz à effet de serre (GES), mais aussi de valoriser une économie circulaire tout en créant des emplois locaux.
Le coût du combustible est inférieur et plus stable pour la biomasse, comparativement au gaz ou au mazout. Les combustibles fossiles étant en voie d'être bannis pour répondre aux problèmes environnementaux auxquels nous faisons face actuellement, il est essentiel d'investir maintenant dans des systèmes répondant aux besoins de chauffage de façon tant écologique qu'économique pour assurer l'avenir des communautés. La réduction de la consommation d’énergie fossile permet de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre, la combustion de la biomasse produisant environ 14 fois moins de GES que le mazout. La biomasse contribue à la vitalité économique et à la création d'emplois dans une région et encourage une plus grande résilience pour les milieux ruraux ou les communautés autochtones par exemple. La biomasse et sa conversion en bioénergie demandent une main-d'œuvre plus importante que l’exploitation des énergies fossiles et la filière de la biomasse forestière résiduelle se positionne très bien en matière de création d’emplois dans les milieux ruraux.
Le bois déchiqueté possède un taux d’humidité très faible, inférieur à 10 %. Sa combustion, la production de chaleur, ses rendements (de 80 à 95 %). L’avantage de ce combustible qui est fractionné, brûle complètement et permet une automatisation poussée et programmable : une vis sans fin approvisionne le brûleur en puisant le bois déchiqueté directement dans un silo. Le bois déchiqueté est issu du bois, énergie par essence renouvelable. Son caractère très énergétique démontre tout l’intérêt de ce produit. Son taux de cendres passe quant à lui sous la barre des 1 %. Le pouvoir calorifique du bois déchiqueté est égal à 5 kWh/kg. Le bois déchiqueté permet un approvisionnement automatique de la chaudière à bois. Ils permettent ainsi une automatisation poussée et garantissent un excellent rendement de la chaudière. Le bois déchiqueté est fabriqué à partir de déchets de bois simplement broyés, sans agent de liaison ni additifs. La filière bois énergie développe l'économie de proximité par les emplois qu'ils induisent sur l’ensemble de la chaîne (par exemple : la gestion de la forêt, la production, la récolte, la logistique). Elle est créatrice d'emplois locaux. C’est une énergie programmable, car le bois énergie permet de régler le chauffage et de programmer la température. Si le matériel utilisé est conforme aux normes environnementales strictes EPA (Environmental Protection Agency), le rendement énergétique (85 à 90 %) sera optimum et la combustion s’effectuera idéalement sans fumées.
Les Inconvénients et Défis de l'Utilisation des Copeaux de Bois
Malgré ses nombreux atouts, l'utilisation des copeaux de bois comme combustible présente certains inconvénients et défis. Les granules et les copeaux de bois sont les deux principaux combustibles pour les chaufferies à la biomasse. Les granules ont un plus grand pouvoir calorifique et sont plus faciles à entreposer, mais leur prix est plus élevé que celui des copeaux. Le coût des appareils pour la combustion des granules est aussi plus élevé mais demande moins d'entretien que les appareils qui font la combustion de copeaux. Les copeaux ont l'avantage d'avoir un coût plus bas et de nécessiter des appareils de combustion moins chers. Étant habituellement de source locale, ils sont moins sujets à des fluctuations de marché. Leur pouvoir calorifique est moins grand que celui des granules et leur combustion crée plus de particules.
En théorie, les chaudières automatiques à copeaux sont capables de brûler du copeau humide. Plus le copeau sera humide plus la consommation sera grande. Une partie de l'énergie dégagée par la combustion du bois sera utilisée pour sécher le copeau, et se retrouvera sous forme de vapeur dans les fumées. Cette méthode a l'avantage de demander moins de place pour stocker le volume nécessaire. La nécessité de plusieurs manipulations au moment de la production, puisque le broyage ne se fait pas sur coupe. Les broyeurs "souffrent" plus s'ils doivent broyer du bois sec. Si les contraintes de coupe, notamment en ce qui concerne le relief, n'empêchent pas le broyage sur coupe, il semble évident que la deuxième méthode est préférable.
La création d'un espace de stockage adéquat est essentielle au projet de chaufferie collective au bois. L’espace d’entreposage doit pouvoir stocker une bonne quantité de combustible pour le chauffage, tout en maintenant les conditions idéales à la conservation. Le bois déchiqueté oblige à stocker ce combustible (nécessité de posséder de la place pour le stockage). Il faut posséder suffisamment de place et d’espace pour pouvoir installer la chaudière, le système de transport (vis sans fin), le silo de stockage et permettre à un véhicule d’effectuer le chargement.
Les inconvénients liés à l’approvisionnement et au conditionnement de la biomasse sont dus au faible développement de la filière. Ces inconvénients seront de moins en moins présents avec le développement et la structuration de la filière. La faible diffusion des chaudières à bois déchiqueté explique également leur prix. La filière de distribution se heurte aux réticences de la filière traditionnelle bois énergie. Vérifiez la disponibilité du bois déchiqueté à proximité de votre logement.
L'investissement avec des chaudières et appareils performants est encore coûteux et offre un retour sur investissement relativement long surtout si la maison est isolée. Le prix d'une chaudière à pellets coûte entre 3000 € HT et 21 000 € HT. Le seuil d'achat pour une chaudière automatique à pellet (avec électronique) est de 5000 euros hors taxes.
La combustion du bois de chauffage génère des polluants comme les particules volantes d'une taille inférieure à 10 microns (PM10) ou de taille inférieure à 2,5 microns (PM2,5). Dans les fumées, certains produits de combustion présentent un risque avéré pour la santé humaine. Il existe des filtres à particules qui limitent les émissions de polluants dans l'atmosphère. Le bois énergie est la 1ère source d’énergie considérée comme renouvelable utilisée en France. Grâce à son développement, les objectifs énergétiques et climatiques peuvent être atteints, mais en surveillant les rejets atmosphériques et en éliminant les appareils polluants même vendus neufs. La pollution de l'air extérieur est un grave problème de santé publique.
Le postulat de départ qui indiquait que la ressource bois est renouvelable et abondante, car serait moins de 30 % du territoire métropolitain qui serait couvert de forêt, peut être remis en cause dans certains cas. Rappelons que l'importation de granulés de bois sur de très longues distances est une aberration, de même que l'industrialisation des forêts. La forêt française qui couvre 17 millions d’hectares soit 28 à 31 % du territoire national est menacée. Il ne suffit pas de mettre des arbres en terre pour sauver nos forêts. En France, la forêt serait d'après certains médias tellement choyée qu'elle aurait retrouvé son étendue de la fin du Moyen Âge. Mais ces informations optimistes ne tiennent pas compte les dégâts liés au dérèglement et au réchauffement climatique. Planter des champs d'arbres et non pas des forêts comme on le fait des essences d'arbres en mono culture expose à des problèmes liés à la sécheresse.
Le bois déchiqueté est l'énergie la moins chère. Son installation le destine à des bâtiments importants en raison de la taille du stockage. L’investissement avec des chaudières et appareils performants est encore coûteux et offre un retour sur investissement relativement long surtout si la maison est isolée.
Comparaison avec d'Autres Combustibles et Perspectives d'Avenir
Il n'existe pas d'énergie parfaite. Ni les fabricants, ni les énergéticiens, ni les vendeurs ne possèdent la source d’énergie ou la technique idéale « écologique ». Que cette énergie soit proposée : par une pompe à chaleur (avec les nombreux rejets très polluants des centrales nucléaires disséminées sur le territoire français) ; par la filière bois qui émet beaucoup de particules et de produits de combustion dans l’atmosphère (production/transport/combustion) ; par le gaz naturel qui émet également des produits de combustion, mais sans particules fines.
Le soleil est la seule énergie vertueuse. L'énergie solaire peut venir en complément du bois énergie. Rappelons que la seule énergie abondante, disponible en tous lieux, gratuite, sans taxes, sans TVA, sans spéculateurs est amenée par le soleil. Chaque seconde 700 tonnes d’hydrogène sont transformées en hélium libérant une quantité colossale de chaleur, il va brûler le reste de son hydrogène pendant encore au moins 5 milliards d'années, mais il finira sa vie par manque d'hydrogène et son noyau finalement constitué uniquement d'hélium se contractera en cédant à la force de gravité. Les terriens disposent d’une gigantesque centrale thermonucléaire d’une puissance phénoménale de 110 trillions de kW/h fournissant en 1 seconde la totalité de l’énergie qui serait nécessaire pour assurer tous les besoins actuels de l’humanité pendant 14 mois.
Comparons les émissions de CO2 pour 15000 kW/heures de chaleur fournie :
| Combustible | Quantité | Coût | Émission CO2 (kg) |
|---|---|---|---|
| Granulés | 3.3 tonnes | 440 € | 500 |
| Plaquettes sèches | 15 m3 | 330 € | 500 |
| Bûches de bois | 11 stères | 440 € | 600 |
| Fioul domestique | 1500 litres | 1500 € | 7000 |
Les bûches compressées rencontrent un succès grandissant comme bois de chauffage. Elles ne manquent pas d'avantages : ce type de bois est écologique ; il est facile à manipuler ; sa production de chaleur est plus élevée que le bois classique. Une bûche compressée est fabriquée exclusivement à partir de sciure et de copeaux de bois qui n’ont subi aucun traitement chimique, récupérés dans les industries du bois et recyclés. Ces résidus de bois sont broyés, séchés et compactés sous haute pression (200 à 300 bars) dans une briqueteuse à pistons pour donner des bûches compressées aussi appelées "bois densifié" ou "bois compacté". Les bûches compressées ont un pouvoir calorifique nettement plus important (environ trois fois plus) qu’une bûche de bois classique. Son encombrement minimum : compressés, les résidus de bois recyclés en bûches tiennent beaucoup moins de place que des bûches de bois classiques (jusqu’à quatre fois moins). Sa propreté : fini la poussière de bois, les moisissures ainsi que les insectes de tous types. Son côté écologique : composition 100 % naturelle et fabriquées avec des résidus de bois, ce qui permet une valorisation des déchets. Elles n’émettent pas autant de matières polluantes (particules fines) dans l’air que les bûches traditionnelles et surtout leur combustion émet 5 à 10 fois moins de C02 que les énergies fossiles (fioul ou gaz). Les inconvénients de la bûche compressée résident dans les difficultés qui peuvent être rencontrées pour allumer et entretenir un feu avec ce type de bois de chauffage. L’allumage d’un feu avec du bois compressé est plus difficile qu’avec du bois brut. D’autre part, comme ces bûches contiennent peu d’humidité, elles nécessitent moins d’air pour se consumer. Un poêle ou une cheminée, par exemple, à fort tirage va entraîner une combustion trop rapide et pour finir une consommation trop importante de bûches compressées. Le coût d’achat de bûches compressées est aussi plus élevé que le bois de chauffage traditionnel.
Les copeaux de bois, utilisés comme paillis, présentent des avantages pour le sol : ils se décomposent au fil du temps, libérant de la matière organique et des nutriments essentiels dans le sol, améliorant ainsi la structure du sol, son aération et sa rétention d'eau. Ils agissent comme une barrière naturelle efficace contre les mauvaises herbes en bloquant la lumière du soleil et en inhibant la germination. Ils réduisent significativement l'évaporation de l'eau du sol, le gardant humide plus longtemps, et isolent le sol, le maintenant plus frais en été et plus chaud en hiver. Le déchiquetage des branches encombrantes réduit leur volume de manière significative, rendant le nettoyage et l'élimination beaucoup plus faciles. Cependant, le brûlage du bois, surtout s'il est vert ou humide, libère de la fumée, des particules et des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, et augmente le risque d'incendies incontrôlés. Le brûlage incinère la plupart de la matière organique et de l'azote présents dans le bois, les libérant sous forme de fumée ou les convertissant en cendres.
En résumé, si le brûlage permet d'éliminer rapidement les déchets de bois, le déchiquetage offre une multitude d'avantages à long terme pour votre terrain, favorise activement la santé environnementale et constitue une alternative durable et riche en ressources à la simple élimination des broussailles.
