79% de la chaleur renouvelable en europe provient de la biomasse
CHAUDIÈRES À BOIS, À COPEAUX ET À GRANULÉS ... UN APERÇU DES POSSIBILITÉS
Sur l'ensemble de l'énergie renouvelable consommée en Europe, 62% proviennent de la biomasse. 85% de cette énergie verte est utilisée pour le chauffage, ce qui n'est pas surprenant. En effet, la chaleur représente la moitié des besoins énergétiques totaux de l'Europe. Cependant, 80% de cette demande de chaleur est encore couverte par des combustibles fossiles. Le potentiel de la biomasse est encore sous-exploité, malgré les possibilités techniques des chaudières à biomasse.
Utilisation de la biomasse en Belgique
La Belgique n'a pas de bons chiffres en matière d'énergie renouvelable: selon Eurostat, en 2020, seuls 13% de la consommation finale brute provenaient de sources renouvelables. Le pays se situe donc nettement en dessous de la moyenne européenne, même si les pays voisins ne font guère mieux.
Fait remarquable: la biomasse solide, en particulier sous forme de bois, reste la principale source d'énergie renouvelable, avec une part de près de 57%.
Sources de bioénergie
La bioénergie désigne toutes les formes d'énergie résultant de la conversion de la biomasse (c'est-à-dire des sources biologiques disponibles de manière renouvelable). Les sources de bioénergie peuvent être divisées en trois catégories en fonction de leur origine: les forêts, l'agriculture et les déchets (voir le graphique 'Sources de bioénergie').
Quatre types de biocombustibles
Pour le chauffage central, quatre types de combustibles sont couramment utilisés dans les chaudières à biomasse: les granulés, les bûches, les copeaux de bois et le miscanthus.
Bûches et copeaux de bois
Le bois sous forme de bûches, de copeaux et de granulés utilisé comme combustible provient idéalement de forêts locales (gérées durablement) ou d'une production propre.
Pour les bûches, les troncs d'arbres abattus sont fendus et transformés en longueur. En fonction du poêle à bois, cette longueur est généralement comprise entre 55 cm et 1 mètre (pour les appareils de plus grande taille). Pour les copeaux, les branches et les déchets d'arbres résiduels passent par un broyeur.
Pour pouvoir brûler ces combustibles dans une chaudière à bois ou à copeaux, il faut que le taux d'humidité soit inférieur à 25%. La période de séchage des copeaux est d'environ six mois, celle des bûches d'environ un an (en raison de leur volume plus important).
granulés de bois
Les pellets sont essentiellement des granulés de bois combustibles fabriqués à partir de déchets de bois et de sous-produits de l'industrie du bois, en particulier les copeaux de bois.
Ceux-ci sont séchés et comprimés en granulés sous haute pression. Ce processus suit un certain nombre de directives strictes, car les granulés sont normalisés et classés comme combustible pour les chaudières à granulés conformément à la directive européenne ENplus®. Les propriétés physiques (dimensions, teneur en poussière, etc.) et chimiques (teneur en chlore, en soufre et en nickel, etc.) sont incluses dans cette classification sous la forme de valeurs seuils. Les fabricants basent le fonctionnement de leurs chaudières à granulés sur ces paramètres.
Miscanthus
L'herbe éléphant, ou miscanthus est la seule biomasse abordée dans cet article qui fait partie des cultures énergétiques. Son contenu énergétique est similaire à celui du bois. Il s'agit d'une plante vivace dont les rendements sont très élevés: par hectare, les cultivateurs peuvent récolter jusqu'à 15 tonnes de matière sèche.
Si la récolte a lieu après une période de sécheresse, le taux d'humidité se situe entre 10 et 15%, ce qui est suffisamment sec pour être immédiatement haché et éventuellement pressé sous forme de balles ou de granulés.
Toutes les chaudières à biomasse ne conviennent pas à la combustion du miscanthus. La composition chimique des graminées diffère sensiblement de celle des produits du bois. Cela nécessite une installation et une cheminée appropriées.
Avantages de l'utilisation de la biomasse
L'utilisation de la biomasse comme source d'énergie présente des avantages considérables par rapport aux combustibles fossiles, et pas seulement en termes d'environnement. Elle profite également à l'économie locale. Pour les particuliers qui l'utilisent pour chauffer leur maison, la biomasse se traduit par une réduction significative des coûts de chauffage.
avantages environnementaux et économiques
Notre bois de chauffage provient principalement de forêts locales et est transformé par des scieries locales. La chaîne de transport est donc très courte et stimule l'économie régionale. Cela rend également le pays beaucoup moins dépendant des sources d'approvisionnement en énergie étrangères. En outre, le secteur de l'énergie du bois se nourrit de flux résiduels – il suffit de penser à la manière dont les pellets sont fabriqués, par exemple.
En outre, les forêts en croissance sont gérées de manière durable. Cela signifie que pour chaque arbre abattu, on plante au moins un nouvel arbre, de sorte que la capacité de la forêt à stocker le CO2 n'est pas affectée, bien au contraire. Les jeunes arbres ont besoin de CO2 pour croître et stockent donc plus de ce gaz à effet de serre que les vieux arbres.
En fonction notamment de la teneur en eau et du pouvoir calorifique du biocarburant, la sonde lambda (ou sonde de flamme) assure un processus de combustion optimal (rendement maximal). En combinaison avec des filtres à particules – éventuellement intégrés – les émissions de particules restent bien en deçà de la limite maximale légale. Aujourd'hui, les fabricants vont même plus loin et réinjectent partiellement les gaz de combustion dans la chambre de combustion, de sorte qu'il n'y a pratiquement pas d'émissions.
À long terme, les prix de la biomasse sont plus stables que ceux du pétrole et du gaz
Pour le portefeuille
Le prix du kWh et le rapport avec les combustibles fossiles évoluent quotidiennement. Cependant, sur des périodes plus longues, les prix de la biomasse apparaissent beaucoup plus stables que ceux du pétrole et du gaz, qui sont beaucoup plus sujets à de fortes fluctuations en raison d'un paysage géopolitique instable. En moyenne, le prix du kWh de la biomasse est également plus bas. Si l'on considère le coût moyen de chauffage par kWh sur dix ans, la biomasse est beaucoup plus avantageuse.
Différentes possibilités techniques
Chauffage central et eau chaude sanitaire
En fonction du biocombustible utilisé, on trouve des gazéificateurs de bois (bûches), des chaudières à granulés (pellets), des chaudières mixtes (bûches et pellets) et des chaudières à copeaux (copeaux de bois, pellets, briquettes et miscanthus). Toutes ces chaudières produisent suffisamment d'énergie pour chauffer des habitations privées et fournir de l'eau chaude sanitaire en même temps. Les chaudières à biomasse trouvent également des applications dans les projets industriels et les maisons de rénovation urbaine.
Des principes de fonctionnement similaires
Le principe de fonctionnement des différents types de chaudières est assez similaire. Aucune n'utilise directement la flamme de la combustion. Au contact d'une chaudière froide, une flamme se refroidit, entraînant une mauvaise combustion. Il faut donc réchauffer l'eau de la chaudière avec des gaz de combustion chauds. L'eau chaude peut ensuite être acheminée vers n'importe quel système de distribution, y compris le chauffage par le sol.
Le réservoir tampon offre des avantages supplémentaires
De préférence, on place entre les deux un réservoir tampon stratifié, même dans le cas des chaudières à granulés et à copeaux. Bien que ces chaudières, contrairement aux gazéificateurs de bois, puissent moduler entre 30 et 100% de la puissance (et qu'un réservoir tampon ne soit pas strictement nécessaire mais fortement recommandé), le rendement sera toujours plus élevé. Un réservoir tampon permet également de réduire considérablement le nombre de démarrages et d'arrêts, ce qui est bénéfique pour la consommation et l'entretien.
Combinaison avec l'énergie solaire
La combinaison avec l'énergie solaire (chaudière solaire ou panneaux photovoltaïques) ne pose aucun problème. Il faut soit coupler la chaudière à biomasse avec le port P1 intelligent, soit utiliser des pinces ampèremétriques. Celles-ci mesurent la quantité d'électricité renvoyée au réseau.
Un contrôleur intelligent régule ensuite la résistance électrique afin que l'énergie puisse être exploitée, via une régulation progressive de la puissance et en fonction de l'excédent, pour produire de la chaleur et éventuellement la stocker dans le réservoir tampon ou la chaudière sanitaire.
La technologie n'est certes pas limitée aux chaudières à biomasse, mais elle prouve que toutes les formes d'énergie possibles peuvent être intégrées. En termes de contrôle, d'ailleurs, les fabricants sont parfaitement au fait des dernières normes techniques. Par exemple, la commande à distance via une appli est également possible.
Quelle chaudière pour quel groupe cible?
Il existe également des différences entre les types de chaudières à biomasse.
L'approvisionnement en biocarburant diffère, ce qui a des conséquences. Dans les chaudières à copeaux, par exemple, on dispose d'un agitateur motorisé, d'un sas d'entrée et d'une vis sans fin qui pousse les copeaux dans la chambre de combustion. Il s'agit d'un système automatique qui répond à la demande. Toutefois, un tel système prend de la place. C'est pourquoi les chaudières à granulés sont plus souvent utilisées par de grands utilisateurs tels que des entrepreneurs de jardinage ou des entreprises du secteur de l'ameublement, et moins par des particuliers.
Les chaudières à granulés peuvent également être entièrement automatisées, grâce à la combinaison d'un silo à granulés et d'un système d'aspiration, mais cela n'est pas nécessaire. Elles peuvent tout aussi bien être remplies manuellement.
Dans le cas des gazéificateurs de bois, seul un remplissage manuel est possible. Toutefois, les chaudières à bois modernes sont dotées d'un allumage automatique, ce qui double presque leur autonomie. Elles offrent également un rendement et un confort bien supérieurs à ceux d'un poêle à bois.
La facilité d'utilisation et le caractère relativement compact des chaudières à granulés les rendent populaires auprès des particuliers.
Les gazéificateurs de bois séduisent surtout les personnes qui possèdent leur propre forêt ou leur propre production de bois et qui disposent ainsi d'un combustible presque gratuit, ce qui est intéressant compte tenu des prix actuels de l'énergie.
Avec la collaboration d'Ardea (Hargassner), ÖkoFEN Belgium et TSD (Fröling)
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