Les granulés sont des biocarburants fabriqués à partir de matière organique comprimée ou de biomasse. Les pellets peuvent être fabriqués à partir de l’une des cinq catégories générales de biomasse: déchets industriels et coproduits, déchets alimentaires, résidus agricoles, cultures énergétiques et bois d’œuvre vierge. Les granulés de bois sont le type de combustible le plus répandu. Ils sont généralement fabriqués à partir de sciure de bois compactée et de déchets industriels connexes provenant de la meunerie, de la fabrication de produits en bois et de meubles, ainsi que de la construction. Les autres sources de déchets industriels comprennent les grappes de fruits vides, les coques de palmiste, les coques de noix de coco ainsi que les cimes des arbres et les branches mises au rebut lors des opérations d’exploitation forestière. Les « pellets noirs » sont constitués de biomasse, raffinée pour ressembler au charbon, et ont été développés pour être utilisés dans les centrales au charbon existantes. Les pellets sont classés en fonction de leur pouvoir calorifique, de leur teneur en humidité et en cendres et de leurs dimensions. Ils peuvent être utilisés comme combustibles pour la production d’électricité, le chauffage commercial ou résidentiel et la cuisine. Les pellets sont extrêmement denses et peuvent être produits avec une faible teneur en humidité (inférieure à 10%), ce qui leur permet d’être brûlés avec un rendement de combustion très élevé.
De plus, leur géométrie régulière et leur petite taille permettent une alimentation automatique avec un calibrage très fin. Ils peuvent être alimentés dans un brûleur par alimentation par vis sans fin ou par transport pneumatique. Leur densité élevée permet également un stockage et un transport compacts sur de longues distances. Ils peuvent être facilement soufflés d’un camion-citerne à un silo ou à un silo de stockage dans les locaux du client.
Une large gamme de poêles à granulés, fours de chauffage central et autres appareils de chauffage ont été développés et commercialisés depuis le milieu des années 1980. En 1997, des chaudières à pellets entièrement automatiques offrant un niveau de confort similaire à celui des chaudières au fioul et au gaz sont devenues disponibles en Autriche. Avec la flambée des prix des combustibles fossiles depuis 2005, la demande de chauffage à pellets a augmenté en Europe et en Amérique du Nord et un secteur important est en train de se constituer. Selon la tâche 40 de l’Agence internationale de l’énergie, la production de pellets de bois a plus que doublé entre 2006 et 2010, pour atteindre plus de 14 millions de tonnes. Dans un rapport publié en 2012, le Biomass Energy Resource Centre prévoit une nouvelle fois la production de granulés de bois en Amérique du Nord au cours des cinq prochaines années.
Production
Les pellets sont produits en comprimant le matériau de bois qui a d’abord traversé un broyeur à marteaux pour fournir une masse uniforme ressemblant à une pâte. Cette masse est acheminée vers une presse où elle est comprimée à travers une filière ayant des trous de la taille requise (normalement 6 mm de diamètre, parfois 8 mm ou plus). La pression élevée de la presse entraîne une forte augmentation de la température du bois et la lignine se plastifie légèrement, formant ainsi une « colle » naturelle qui maintient le granule en même temps qu’il refroidit.
Les granulés peuvent être fabriqués à partir d’herbe et d’autres formes de biomasse non ligneuses qui ne contiennent pas de lignine: des grains séchés de distillerie (un sous-produit de l’industrie brassicole) peuvent être ajoutés pour assurer la durabilité nécessaire. Selon un article de 2005 de Cornell University News, la production de pellets de graminées était plus avancée en Europe qu’en Amérique du Nord. Elle a suggéré que les avantages de l’herbe en tant que matière première comprenaient son temps de croissance court (70 jours) et sa facilité de culture et de transformation.L’histoire citait Jerry Cherney, professeur d’agriculture à l’école, affirmant que les graminées produisaient 96% de la chaleur du bois et que « tout mélange de graminées pouvait être utilisé, coupé entre le milieu et la fin de l’été, laissé sur le terrain pour être lessivé. des minéraux, puis mis en balles et en boulettes. Le séchage du foin n’est pas nécessaire pour la granulation, ce qui réduit le coût de la transformation par rapport à la granulation du bois. » En 2012, le ministère de l’Agriculture de la Nouvelle-Écosse a annoncé un projet pilote visant à convertir une chaudière au mazout en granulés de gazon dans une installation de recherche.
Les pastilles de combustible en balle de riz sont obtenues en compactant la balle de riz obtenue comme sous-produit de la culture du riz des champs. Il présente également les mêmes caractéristiques que les granulés de bois et est plus écologique, car la matière première est un déchet. La teneur en énergie est d’environ 4-4,2 kcal / kg et la teneur en humidité est généralement inférieure à 10%. La taille des granulés est généralement maintenue à un diamètre d’environ 6 mm et une longueur de 25 mm sous la forme d’un cylindre; bien que de plus grandes formes de cylindre ou de briquette ne soient pas rares. Il est beaucoup moins cher que des granulés énergétiques similaires et peut être compacté / fabriqué à partir de l’enveloppe de la ferme elle-même, à l’aide de machines bon marché. Ils sont généralement plus respectueux de l’environnement que les granulés de bois. Dans les régions du monde où le blé est la culture vivrière prédominante, la balle de blé peut également être compactée pour produire des granulés énergétiques, présentant des caractéristiques similaires à celles des granulés de balle de riz.
Un rapport du CORRIM (Consortium de recherche sur les matériaux industriels renouvelables) pour l’inventaire du cycle de vie de la fabrication et de l’utilisation de pellets de bois estime que l’énergie nécessaire pour sécher, pelleter et transporter les pellets est inférieure à 11% de leur contenu énergétique lors de l’utilisation déchets de bois industriels pré-séchés. Si les pellets sont fabriqués directement à partir de matériaux forestiers, le séchage du bois nécessite jusqu’à 18% d’énergie et 8% supplémentaires pour le transport et la production d’énergie. Une étude d’impact sur l’environnement des granulés de bois exportés réalisée par le département de génie chimique et minier de l’Université de Bologne (Italie) et le centre de recherche sur l’énergie propre de l’Université de la Colombie-Britannique, publiée en 2009, a conclu que l’énergie consommée pour expédier les granulés de bois canadiens de Vancouver à Stockholm (15 500 km par le canal de Panama), représente environ 14% du contenu énergétique total des pellets de bois.
Normes de pellet
Les granulés conformes aux normes couramment utilisées en Europe (DIN 51731 ou Ö-Norm M-7135) ont une teneur en eau inférieure à 10%, ont une densité uniforme (supérieure à 1 tonne par mètre cube, donc ils s’enfoncent dans l’eau) (densité apparente environ 0,6-0,7 tonne par mètre cube), ont une bonne résistance structurelle et une faible teneur en poussière et en cendres. Étant donné que les fibres de bois sont décomposées par le broyeur à marteaux, les granulés finis ne diffèrent pratiquement pas entre les différents types de bois. Les granulés peuvent être fabriqués à partir de presque toutes les essences de bois, à condition que la presse à granulés soit dotée d’une bonne instrumentation, les différences de matériau d’alimentation pouvant être compensées dans le règlement de la presse. En Europe, les principales zones de production se situent au sud de la Scandinavie, en Finlande, Europe centrale, Autriche et pays baltes.
Les granulés conformes aux normes européennes qui contiennent du bois recyclé ou des contaminants extérieurs sont considérés comme des granulés de classe B. Les matériaux recyclés tels que les panneaux de particules, le bois traité ou peint, les panneaux revêtus de résine mélamine et similaires sont particulièrement inappropriés pour une utilisation dans des pellets, car ils peuvent produire des émissions nocives et des variations incontrôlées des caractéristiques de combustion des pellets.
Les normes utilisées aux États-Unis sont différentes, développées par le Pellet Fuels Institute et, comme en Europe, ne sont pas obligatoires. Néanmoins, de nombreux fabricants se conforment, car la garantie des équipements à combustion fabriqués aux États-Unis ou importés peut ne pas couvrir les dommages causés par des pellets non conformes à la réglementation. Les prix des pellets en provenance des États-Unis ont augmenté pendant la période de hausse des prix des combustibles fossiles de 2007-2008, mais ont ensuite chuté de manière marquée et sont généralement inférieurs en BTU à la plupart des combustibles fossiles, à l’exclusion du charbon.
Les organismes de réglementation en Europe et en Amérique du Nord sont en train de resserrer les normes d’émissions applicables à toutes les formes de chaleur du bois, y compris les granulés de bois et les poêles à pellets. Ces normes deviendront obligatoires et feront l’objet d’essais certifiés de manière indépendante pour garantir leur conformité. Aux États-Unis, les nouvelles règles introduites en 2009 ont achevé le processus de révision réglementaire de l’EPA. Les dernières règles finales ont été publiées pour commentaires le 24 juin 2014. L’American Lumber Standard Committee sera l’agence de certification indépendante pour les nouvelles normes relatives aux pellets.
Granulés de bois à usage industriel
Les granulés de bois sont commercialisés en cinq classes de taille (voir tableau) et en deux classes de teneur en eau M10 et M15 avec une teneur en eau maximale de 10 et 15%. La teneur en cendres (A), la résistance mécanique (DU), la teneur en fines (F) et la densité apparente (BD) ainsi que pour le soufre (S), la teneur en azote (N) et en chlore (Cl) sont également définies. La valeur calorifique Q et une éventuelle teneur en additifs doivent indiquer la température de ramollissement des cendres DT. La masse volumique apparente doit être d’au moins 600 kg / m³. Aucune valeur limite n’est indiquée pour les autres propriétés susmentionnées.
| ordre de grandeur | diamètre | longueur | Classe de teneur en eau | teneur en eau |
|---|---|---|---|---|
| D06 | 6 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm à 40 mm, 1% jusqu’à 45 mm | M10 | Max. dix% |
| D08 | 8 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm à 40 mm | M15 | Max. 15% |
| D10 | 10 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm à 40 mm | ||
| D12 | 12 mm ± 1,0 mm | 3,15 mm à 50 mm | ||
| D25 | 25 mm ± 1,0 mm | 10 mm à 50 mm |
Granulés de bois à usage non industriel
Pour une utilisation non industrielle, seules les tailles D06 et D08 sont commercialisées dans la classe de teneur en eau M10. La masse volumique en vrac doit être d’au moins 600 kg / m³, la teneur en fines ne doit pas dépasser 1%, la teneur en additif ne doit pas dépasser 2%. Il existe trois classes de propriétés. Les pellets des classes A1 et A2 sont fabriqués à partir de bois fraîchement récolté ou de résidus de bois chimiquement non traités, dans le cas de A1 provenant de matériaux à faible teneur en cendres et en azote, en A2 avec des teneurs en cendres et en azote légèrement plus élevées ) aboiements). Les granulés de classe B peuvent également consister en du bois résiduel industriel et du bois usagé chimiquement non traité et peuvent contenir davantage de cendres et d’azote. De plus, une valeur calorifique minimale et une résistance minimale sont spécifiées dans chaque cas. L’essai de résistance selon EN 15210 comprend un traitement de 10 minutes dans une boîte rotative avec déflecteur. Avant et après ce traitement, l’échantillon est tamisé à travers une plaque perforée avec des trous de 3,15 mm de diamètre; seul le matériau retenu du premier tamis est testé. Pour la seconde sélection, il faut au moins conserver la fraction de masse indiquée.
| propriété | Classe A1 | Classe A2 | classe B | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| teneur en cendres | A0.7 | Max. 0,7% | A1.2 | Max. 1,2% | A2.0 | Max. 2,0% |
| teneur en azote | N0.3 | Max. 0,3% | N0.5 | Max. 0,5% | N1.0 | Max. 1,0% |
| force | DU97.5 | minute 97,5% | DU97.5 | minute 97,5% | DU96.5 | minute 96,5% |
| Valeur calorifique | Q16.5 | > 16,5 MJ / kg | Q16.5 | > 16,5 MJ / kg | Q16.5 | > 16,5 MJ / kg |
Pour le soufre, le chlore et les teneurs en métaux lourds, des valeurs limites sont spécifiées. Pour la fonte des cendres, la température au début du retrait (SST), la température de ramollissement (DT), la température de l’hémisphère (HT) et la température de départ (FT) doivent être indiquées.
Les labels « ENplus » et « EN B », marques de commerce de l’European Biomass Association, sont attribués par l’intermédiaire du European Pellet Council des associations nationales de pellets aux sociétés productrices, négociantes ou transporteuses de pellets. Les exigences relatives aux granulés pour les joints ENplus-A1, ENplus-A2 et EN-B correspondent en principe aux qualités correspondantes de la norme ISO 17225-2. Toutefois, la température de ramollissement des cendres doit également être spécifiée. En outre, toute la chaîne est enregistrée chez le client final et les conditions de stockage et de transport appropriées sont prescrites. Des échantillons de retour permanent (sauf livraison dans des sacs de 15 kg) doivent être prélevés et la traçabilité de toutes les livraisons au fabricant doit être assurée. En outre, les organismes de certification effectuent des contrôles annuels avec les producteurs et le commerce est contrôlé tous les trois ans.
Avec la marque de qualité « DINplus », la marque DIN CERTCO mbH est une autre certification établie sur le marché. Outre les exigences de la norme DIN EN ISO 17225-2, il existe des exigences supplémentaires pour le produit. Les amendes ne doivent pas dépasser 0,5% et pas comme dans la norme de 1%. Des revues annuelles des producteurs sont effectuées.
Propriétés typiques des granulés de bois pour les petites installations de combustion
Les granulés de bois ont les propriétés suivantes:
Densité énergétique d’environ 4,8 kWh / kg (17 000 kJ / kg), 2 t de pellets contiennent l’énergie d’environ 1 000 l de mazout (équivalent)
Masse volumique apparente d’environ 650 kg / m³
Teneur en eau inférieure à 10%
Teneur en cendres inférieure à 0,5% pour les pellets de haute qualité
Le diamètre et la longueur des pellets, la teneur en certains éléments (soufre, chlore), la résistance à l’abrasion, les matières premières utilisées et d’autres facteurs importants et caractéristiques de qualité.
Méthode de fabrication
La matière première (sciure de bois et copeaux de scierie) est comprimée sous haute pression en joncs de quelques millimètres de diamètre, sans ajout d’agent agglomérant.
L’énergie nécessaire à la production dépend de la teneur en humidité de la matière première. Il se situe entre 1,3% et 2,7% du pouvoir calorifique.
Depuis la fin de 2009, les usines de production, qui commencent à manquer de sciure de bois, convertissent du bois rond de petit diamètre (résineux) avec un coût final élevé (coût supplémentaire d’environ 10 euros par tonne de pellets) et parfois difficile à écorcer, ce qui ne pas manquer. poser des problèmes de qualité en modifiant au maximum l’énergie grise consommée pour la produire.
Encore marginalement, certains producteurs produisent des pastilles de combustible substituables au bois mais fabriquées avec d’autres matières premières. Nous pouvons citer:
La vigne tire.
Le marc de café, séché, compacté, fournit une valeur calorifique légèrement supérieure au bois.
Dangers
Les granulés de bois, en particulier de fabrication récente, sont chimiquement actifs et peuvent épuiser l’atmosphère en oxygène nécessaire à la survie. Les granulés de bois peuvent également émettre de grandes quantités de monoxyde de carbone toxique. Des accidents mortels ont eu lieu dans des magasins privés et à bord de navires. Lors de la manipulation, les granulés de bois dégagent une poussière fine pouvant provoquer de graves explosions de poussière.
Fonctionnement du poêle à granulés
Il existe trois types généraux d’appareils de chauffage à pellets, les poêles à pellets indépendants, les foyers à pellets et les chaudières à pellets. Les poêles à granulés « ressemblent aux poêles à bois traditionnels, mais fonctionnent plus comme un four moderne. [Le combustible, le bois ou d’autres pellets de biomasse sont stockés dans un bac de stockage appelé trémie. La trémie peut être située sur le dessus de l’appareil, du ou à distance.] Une tarière mécanique [alimente automatiquement] les granulés dans un pot de combustion où ils sont incinérés à une température si élevée qu’ils ne créent pas de créosote obstruant les orifices de ventilation et ne produisent que très peu de cendres ou d’émissions … Envoyez de l’air chauffé par le feu dans la pièce… «Ventilateur à convection»: fait circuler l’air dans les tubes d’échange de chaleur et dans la pièce… La différence majeure entre un poêle à pellets et… un poêle à bois est que, à l’intérieur, le poêle à pellets est un appareil de haute technologie. avec une carte de circuit imprimé, un thermostat et des ventilateurs, qui fonctionnent tous ensemble pour [réguler la température et] chauffer efficacement votre espace. »
Un poêle à granulés est un poêle qui est inséré dans un foyer en maçonnerie ou en bois préfabriqué existant. Voir insert cheminée
Les chaudières à pellets sont des systèmes autonomes de chauffage central et d’eau chaude conçus pour remplacer les systèmes à combustible fossile traditionnels dans les applications résidentielles, commerciales et institutionnelles. Les chaudières automatiques ou automatiques à pellets comprennent des silos pour le stockage en vrac des pellets, un système d’alimentation en carburant qui déplace le carburant du silo vers la trémie, un contrôleur logique pour réguler la température dans plusieurs zones de chauffage et un système automatisé d’élimination des cendres pour une longue durée de vie. opérations.
Les paniers à pellets permettent à une personne de chauffer sa maison avec des pellets dans les poêles ou cheminées existants.
Coûts de carburant
Étant donné que les pellets sont fabriqués à partir de coproduits provenant de l’industrie de la scierie, la production est liée à l’industrie de la construction, à l’économie en général (bois d’emballage) et à l’accumulation de bois rond (bois provenant de calamités nuisibles causées par des tempêtes ou des coléoptères).
Sur le marché des granulés, l’offre et la demande ont fortement augmenté au cours des dernières années, avec un décalage variable. Après un prix initialement assez élevé après son introduction sur le marché à la fin des années 90, une phase de prix relativement bas a été suivie de 3,50 cents / kWh en Allemagne de 2002 à 2005. Elle a été suivie de plusieurs mois de prix élevés des granulés supérieurs à 5 cents / kWh. en hiver 2006/07 à cause de goulots d’étranglement. Depuis 2007, les fabricants ont encore accru leurs capacités, de sorte que la valeur commerciale est tombée entre 3,50 et 4,50 cents / kWh environ.
Comparaison des coûts
Pour estimer l’efficacité d’un système de chauffage à pellets, outre les coûts de combustible, les coûts spécifiques de stockage et d’incinération doivent être pris en compte. En particulier, la valeur calorifique spécifique inférieure nécessite un volume de stockage plus important. Une alimentation en pellets, basée sur le pouvoir calorifique spécifique, devrait donc être au moins 10% moins chère qu’un stockage de mazout ou au moins 20% moins chère que la fourniture de gaz combustible sans frais de stockage. En Autriche, l’avantage en prix des granulés par rapport au mazout n’a pas toujours été compris entre 40 et 56% depuis 2010.
Évolution des prix
Jusqu’au printemps 2004, le prix des pellets était à peu près le même que celui du mazout de chauffage et environ 30% moins cher que le gaz naturel. Par la suite, le prix des pellets n’a augmenté que modérément, tandis que celui du mazout et du gaz naturel a fortement augmenté. Sur la base des prix autrichiens, les économies de coûts de chauffage à la fin de 2005 étaient de 40 à 50% par rapport au mazout. Le prix a fluctué entre des prix plus élevés en hiver et bas en été.
À partir de l’été 2006, il n’y a pas eu de baisse pour la première fois, mais une augmentation continue des prix. Le prix des pellets DIN plus en Allemagne en juillet 2006 était en moyenne de 206 € par tonne. En Autriche, le prix à l’automne 2006 a augmenté jusqu’à 250 € et s’est stabilisé en décembre à 255 €.
En raison de l’hiver extrêmement doux de 2006/07, mais surtout après la tempête de vent causée par la tempête hivernale Kyrill le 18/19. Janvier 2007 et l’offre excédentaire suivante de bois ont commencé à chuter de manière significative jusqu’au printemps 2007, atteignant en moyenne 185 euros par tonne, et se sont stabilisés grâce à l’expansion massive de la capacité de production de 180 à 200 euros à l’automne.
En 2008, le prix des pellets en Autriche n’avait pas dépassé la valeur de 200 euros par tonne et se situait entre mi-2008 entre 155 et 175 euros.
En 2010, le prix moyen annuel d’une livraison de 5 tonnes de vrac dans un rayon de 50 km en Allemagne était de 228,45 euros par tonne et passait à 241,41 euros par tonne en 2011. Avec un pouvoir calorifique de 4,9 kWh / kg, correspond à 4,66 ct (2010) ou 4,93 ct (2011) par kWh. En juin / juillet, le prix par tonne est jusqu’à 10% inférieur.
En décembre 2012, les granulés de bois en Allemagne coûtaient en moyenne 256,24 euros par tonne. Le prix pratiqué en Autriche en septembre 2014 était de 243,2 euros par tonne, contre 391,68 euros par tonne en Suisse, ce qui correspond à 324,23 euros par tonne.
L’évolution des prix en Autriche par rapport au gaz naturel et aux granulés de bois peut être observée de manière objective à l’aide des indices de prix autrichiens des produits: En janvier 2013, l’indice de prix du gaz autrichien était de 143,75 par rapport à la valeur de base de janvier 2006; H. le prix du gaz a été multiplié par 1,44 au cours des sept dernières années (voir l’évolution du prix de l’essence et l’explication des fluctuations habituelles des prix). L’indice des prix des pellets s’est établi à 136,80 en septembre 2014, d. H. Le prix des pellets a augmenté de 1,37 fois.
Production d’énergie et efficacité
Le contenu énergétique des granulés de bois est d’environ 4,7 à 5,2 MWh / tonne (~ 7450 BTU / lb).
Des poêles à granulés de bois et des chaudières à haute efficacité ont été mis au point ces dernières années et offrent généralement une efficacité de combustion de plus de 85%. La nouvelle génération de chaudières à pellets de bois peut fonctionner en mode de condensation et atteindre ainsi une efficacité supérieure de 12%. Les chaudières à pellets de bois ont un contrôle limité sur le taux et la présence de combustion par rapport aux systèmes à combustion liquide ou gazeuse;Cependant, pour cette raison, ils conviennent mieux aux systèmes de chauffage hydroniques en raison de leur plus grande capacité à stocker de la chaleur. Des brûleurs à granulés pouvant être installés ultérieurement sur des chaudières à mazout sont également disponibles.
Sens
L’importance des granulés de bois a régulièrement augmenté ces dernières années en Allemagne et en Europe. En 1999, par exemple, seuls 800 systèmes de chauffage à pellets ont été installés dans des bâtiments résidentiels en Allemagne. Ce nombre est passé à 27 000 en 2004, à environ 100 000 en 2008 et à 180 000 en 2013. En 2016, un peu moins de 422 000 systèmes de chauffage à pellets sont installés en Allemagne.
En Autriche, 7 000 chaudières à pellets étaient en service en 2000 et, en 2012, plus de 100 000.Dans le monde, la production de pellets est passée de 2,5 millions de tonnes en 2002 à 23 millions de tonnes en 2012.
Pollution atmosphérique
Les émissions telles que les NOx, les SOx et les composés organiques volatils provenant des installations de combustion des pellets sont généralement très faibles par rapport aux autres formes de chauffage par combustion. Un problème reconnu est l’émission de particules fines dans l’air, en particulier dans les zones urbaines fortement concentrées en systèmes de chauffage à pellets ou au charbon ou au mazout. Les émissions de PM2,5 d’anciens poêles à granulés et de chaudières à pellets peuvent poser problème, notamment par rapport au gaz naturel (ou au biogaz renouvelable), bien que, dans les grandes installations, des précipitateurs électrostatiques, des séparateurs cycloniques ou des filtres à particules puissent filtrer les particules s’ils sont correctement entretenus. et opéré.
Le réchauffement climatique
Il existe une incertitude quant au degré de production de chaleur ou d’électricité résultant de la combustion de pellets de bois qui contribue au changement climatique global, ainsi que la comparaison de l’impact sur le climat de l’utilisation de sources de chaleur concurrentes. Les facteurs d’incertitude incluent la source de bois, les émissions de dioxyde de carbone résultant de la production et du transport, ainsi que de la combustion finale, et le délai approprié.
Un rapport du Centre sur les sciences de la conservation Manomet intitulé « Biomass Sustainability and Carbon Policy Study », publié en juin 2010 à l’intention du Massachusetts Department of Energy Resources, conclut que la combustion de biomasse, telle que les granulés de bois ou les copeaux de bois, libère une grande quantité de CO2 dans l’air. , créant une «dette carbone» qui n’est pas remboursée avant 20-25 ans et après laquelle il existe un avantage net. En juin 2011, le département se préparait à déposer son règlement final, dans l’espoir de resserrer considérablement les contrôles sur l’utilisation de la biomasse comme source d’énergie, notamment les granulés de bois. Les partisans de l’énergie issue de la biomasse ont contesté les conclusions du rapport Manomet, et des scientifiques ont souligné des oublis dans le rapport, suggérant que les impacts climatiques sont pires que ceux rapportés.
Jusqu’à ca. En 2008, il était généralement admis, même dans les articles scientifiques, que l’énergie de la biomasse (y compris celle des granulés de bois) était neutre en carbone, en grande partie parce qu’on pensait que la repousse de la végétation recapturait et stockait le carbone émis dans l’air. Ensuite, des articles scientifiques étudiant les implications de la biomasse sur le climat ont commencé à paraître, réfutant ainsi l’hypothèse simpliste de sa neutralité en carbone. Selon le Biomass Energy Resource Centre, l’hypothèse de la neutralité carbone « a évolué vers une reconnaissance du fait que les implications de la biomasse sur le carbone dépendent de la manière dont le combustible est récolté, des types de forêts, des types de gestion forestière appliqués et de la biomasse utilisée. utilisé au fil du temps et à travers le paysage. »
En 2011, douze organisations environnementales américaines renommées ont adopté une politique fixant une barre haute pour les incitations gouvernementales à la biomasse, notamment les granulés de bois. Il déclare notamment que « les sources et installations iomass éligibles à des incitations (gouvernementales) doivent réduire les émissions de GES cumulées et nettes ainsi que les émissions acidifiantes des océans sur leur cycle de vie, dans un délai de 20 ans et à plus long terme, par rapport aux sources d’énergie qu’elles remplacent. ou rivaliser avec. »
Durabilité
L’industrie des produits du bois craint que, si une utilisation à grande échelle de l’énergie du bois soit mise en place, l’approvisionnement en matières premières pour la construction et la fabrication sera considérablement réduit.
Coût
En raison de l’augmentation rapide de la popularité depuis 2005, la disponibilité et le coût des pellets peuvent poser problème. Ceci est une considération importante lors de l’achat d’un poêle à pellets, d’une fournaise, d’un panier à pellets ou de tout autre appareil connu dans l’industrie sous le nom de Bradley Burners. Cependant, la production actuelle de pellets augmente et il est prévu de mettre en service plusieurs nouvelles usines de pelletage aux États-Unis en 2008-2009.
Le coût des pellets peut être affecté par le cycle de construction, ce qui entraîne des fluctuations dans l’offre de sciure de bois et de chutes.
Selon la publication de l’Office de l’énergie et de la planification du New Hampshire sur les prix du carburant mis à jour le 5 octobre 2015, le coût du mazout n ° 2 livré peut être comparé au coût des granulés de bois combustibles livrés en vrac avec leur équivalent BTU: 1 tonne de pellets = 118,97 gallons. du fuel n ° 2. Cela suppose qu’une tonne de pellets produit 16 500 000 BTU et qu’un gallon de mazout no 2 produit 138 690 BTU. Ainsi, si le mazout n ° 2 livré coûte 1,90 USD / Gal, le prix d’équilibre des pellets est de 238,00 USD / tonne livrée.
Utilisation par région
L’Europe
L’utilisation en Europe varie en raison des réglementations gouvernementales. Aux Pays-Bas, en Belgique et au Royaume-Uni, les pellets sont principalement utilisés dans les grandes centrales électriques. La centrale Drax, la plus grande centrale du Royaume-Uni, a converti certaines de ses unités en brûleurs à pellets à partir de 2012; en 2015, Drax avait fait du Royaume-Uni le premier destinataire des exportations de granulés de bois en provenance des États-Unis. Au Danemark et en Suède, les pellets sont utilisés dans les grandes centrales électriques, les systèmes de chauffage urbain à moyenne échelle et le chauffage résidentiel à petite échelle. En Allemagne, en Autriche, en Italie et en France, les pellets sont principalement utilisés pour le chauffage résidentiel et industriel à petite échelle.
Le Royaume-Uni a lancé un programme de subvention appelé «Renewable Heat Incentive» (RHI) permettant aux installations de chaudières à pellets de bois non domestiques et domestiques de recevoir des paiements sur une période allant de 7 à 20 ans. Il s’agit du premier programme de ce type au monde et vise à accroître la quantité d’énergie renouvelable générée au Royaume-Uni, conformément aux engagements de l’UE. L’Ecosse et l’Irlande du Nord ont des régimes distincts mais similaires. À compter du printemps 2015, tous les propriétaires de biomasse – domestiques ou commerciaux – devront acheter leurs carburants auprès de fournisseurs approuvés par BSL (liste de fournisseurs de biomasse) afin de recevoir des paiements RHI.
Les pellets sont largement utilisés en Suède, le principal producteur de pellets en Europe, principalement comme alternative au chauffage central au fioul. En Autriche, principal marché des fours de chauffage central à pellets (par rapport à sa population), on estime que deux tiers des nouveaux fours de chauffage domestiques sont des brûleurs à pellets. En Italie, un marché important pour les poêles à pellets à alimentation automatique s’est développé. Les pellets sont principalement utilisés en Italie dans les petites chaudières résidentielles et industrielles privées de chauffage.
En 2014, en Allemagne, la consommation annuelle totale de pellets de bois s’élevait à 2,2 millions de tonnes. Ces granulés sont principalement consommés par le secteur du chauffage résidentiel à petite échelle. Les installations de co-combustion qui utilisent le secteur des pellets pour la production d’énergie ne sont pas répandues dans le pays. La plus grande quantité de granulés de bois est certifiée DINplus et ce sont des granulés de la plus haute qualité. En règle générale, les pellets de qualité inférieure sont exportés.
Nouvelle-Zélande
Les ventes totales de granulés de bois en Nouvelle-Zélande ont atteint 3 à 5 000 tonnes en 2003. La construction récente de nouvelles usines de fabrication de granulés de bois a permis d’accroître considérablement la capacité de production.
États Unis
Certaines entreprises importent des chaudières de fabrication européenne. En 2009, environ 800 000 Américains utilisaient des granulés de bois pour se chauffer. On estime que 2,33 millions de tonnes de granulés de bois seront utilisés pour le chauffage aux États-Unis en 2013. Les exportations américaines de granulés de bois vers l’Europe sont passées de 1,24 million de tonnes en 2006 à 7 millions de tonnes en 2012, mais les forêts ont encore augmenté.
Autres utilisations
Litière de cheval
Lorsque de petites quantités d’eau sont ajoutées aux granulés de bois, elles se dilatent et redeviennent de la sciure de bois. Cela les rend aptes à être utilisées comme litière pour chevaux.La facilité de stockage et de transport sont des avantages supplémentaires par rapport à la literie traditionnelle. Cependant, certaines essences de bois, y compris le noyer, peuvent être toxiques pour les chevaux et ne doivent jamais être utilisées pour la literie.
En Thaïlande, des pellets de balle de riz sont produits pour la litière des animaux. Ils ont un taux d’absorption élevé, ce qui les rend idéaux à cet effet.
Des absorbants
Les granulés de bois sont également utilisés pour absorber l’eau contaminée lors du forage de puits de pétrole ou de gaz.
Cuisine
Les grilles à pellets de bois sont devenues un moyen polyvalent de griller, cuire et fumer. La taille des granulés le rend utile pour créer un gril à bois qui contrôle toujours sa température avec précision.
Avantages et inconvénients
Les avantages
Les granulés présentent plusieurs avantages par rapport au bois:
C’est une ressource renouvelable et facilement accessible en raison de l’utilisation de déchets provenant d’autres industries.
Être un matériau réutilisé, c’est un carburant moins cher.
Il est plus facile de rendre les poêles programmables afin qu’ils s’allument ou s’éteignent automatiquement.
En remplissant mieux l’espace et en ayant une densité apparente plus grande, ils occupent moins de troncs ou de branches et s’intègrent dans tous les types de conteneurs.
Ils génèrent une quantité non négligeable de cendres d’origine végétale et non toxiques pouvant être utilisées comme engrais ou complément minéral des animaux. Ces cendres sont riches en calcium et en potassium.
Comme avantages supplémentaires, ils sont généralement moins chers que les carburants traditionnels tels que le diesel et produisent moins de polluants (SOx et dioxines).
Désavantages
Il prend également plus de place que le diesel, il faut donc plus d’espace pour le stocker ou le réapprovisionner plusieurs fois.
Il existe des distributeurs de pellets dans tout le pays (Espagne) qui peuvent assurer la fourniture de pellets par contrat. L’espace est un problème qui doit être pesé.
Comme dans toute combustion, des déchets sont créés, ce qui implique une certaine quantité non négligeable de cendres dont le volume varie en fonction du type de pellets qui brûlent. La combustion des pellets génère également de la suie, qui est émise dans l’atmosphère sous forme de microparticules, encrassant les huméros (il est nécessaire de les éliminer) et augmentant la saleté environnementale.
La production de déchets de bois dans l’industrie est limitée, de sorte qu’une consommation prolongée peut permettre de commencer à utiliser du bois de broyage destiné au marché des panneaux et de faire monter le prix du granulé.
Si les granulés passent par plusieurs vis d’alimentation, ils se dissolvent un peu, ce qui crée de la sciure de bois qui obstrue parfois l’alimentation de la chaudière.
La combustion des pellets nécessite une plus grande consommation d’air, ce qui implique une ventilation plus importante dans la chaufferie à biomasse que dans une chaufferie à gaz, au diesel ou autre combustible, ce qui n’est pas un inconvénient majeur dans les chaufferies, mais très important. dans les poêles individuels qui fonctionnent dans la pièce à chauffer, car ils nécessitent une entrée d’air plus froide, ce qui refroidit également les locaux.
Il existe plusieurs types de pellets, en fonction de leur origine (oliviers, peupliers, élagages urbains, etc.) et de la zone géographique, ce qui signifie que la valeur calorifique varie et que des pellets de moindre puissance peuvent être vendus simultanément. prix que ceux de plus grande puissance.Cela produit un sentiment d’impuissance pour le consommateur, qui souhaite enfin acheter de la chaleur, pas des quantités de carburant. Bien que pour résoudre ce problème, il existe différentes classifications de pellets en fonction de leur qualité (EN plus) qui assurent la valeur de la valeur calorifique du produit, entre autres caractéristiques.
En ce qui concerne les autres formes traditionnelles de biomasse telles que le bois ou les copeaux de bois, elle présente également des inconvénients:
Parfois, vous avez accès au bois de chauffage à un prix très bas ou gratuit.
Les copeaux ont une densité d’énergie plus faible. Ils ne sont pas pressés ni ont un grain uniforme.Ils peuvent rassembler presque tous les avantages des pellets (automatisation, consommation d’énergie, etc.) et les copeaux sont beaucoup plus faciles à produire à partir d’élagage des déchets ou d’autres déchets de bois. Un seul broyeur approprié est nécessaire et le processus de pressage est évité.
Ce besoin de traitement supplémentaire des pellets les rend plus coûteuses à fabriquer économiquement et énergétiquement. D’autre part, la granulométrie uniforme des pellets facilite l’alimentation automatique de la chaudière.