GUIDEnR BOIS-ENERGIE,
L'information sur le Bois-Energie
et la Construction-Bois
 



LES CLES DU DIMENSIONNEMENT

Ouvrages en commande
Photovoltaïque autonome

Photovoltaïque raccordé au réseau




La typologie des combustibles en bois-énergie

Il existe deux grandes catégories de combustibles bois :
  • Le bois-bûche, qui implique une alimentation manuelle (grande variabilité des dimensions),
  • les combustibles qui autorisent une alimentation automatique (caractéristiques dimensionnelles relativement homogènes).
Pour ces derniers, il y a six familles relativement homogènes en termes de granulométrie, taux d'humidité et densité.
Sont distinguées :
  • Les écorces
  • les sciures humides
  • les plaquettes
  • le broyat de bois de rebut
  • les copeaux et sciures sèches
  • les granulés
Des combustibles issus des cinq premières familles peuvent être mélangés pour obtenir un combustible de granulométrie et taux d'humidité moyens.

Le plan du cours est le suivant :

LA TYPOLOGIE DES COMBUSTIBLES EN BOIS-ENERGIE

  1. Les écorces
  2. Les sciures
  3. Les plaquettes
  4. Les broyats
  5. Les copeaux
  6. Les granulés






Les plaquettes

Les plaquettes - Bois-énergie


Les plaquettes proviennent du déchiquetage des dosses (=pièces déchets issues du passage d’un tronc de section cylindrique à carrée) et délignures (=pièces déchets issues de l’élimination des écorces et aubiers du tronc dans sa longueur), des chutes de tronçonnage, des chutes courtes de menuiserie, des bois forestiers, bocagers, urbains et de bords de routes.

A l'état brut et livrées en flux tendu, elles ont une forte humidité (à l'exception des plaquettes issues des chutes de menuiserie). Par contre, elles peuvent être stockées et séchées sous abri.

On peut les répartir en deux catégories :
  1. Les plaquettes humides (30 à 50 % d'humidité), dont la granulométrie varie de 10 à 80 mm ; elles nécessitent un désilage par racleurs et un convoyage par tapis, des matériels thermiques présentant une forte inertie et une combustion sur grilles inclinées.
  2. Les plaquettes sèches (20 à 25 % d'humidité, voire 15 % pour celles issues de chutes de menuiserie), généralement plus fines (5 à 20 mm) et plus régulières ; elles sont aussi plus faciles à désiler par des systèmes à pales et supportent un transport par vis ; leur combustion se fait dans des brûleurs ou des foyers volcans avec peu d'inertie.

Le taux de cendres varie de 0,5 à 1,5 % de la masse anhydre. Cette variation est due au pourcentage d'écorces contenues dans les plaquettes.

Les plaquettes forestières sont en principe de bonne qualité, à condition qu'elles soient produites dans les règles de l'art par des professionnels compétents. Deux écueils sont à éviter : les « queues de déchiquetage » qui bloquent les alimentations automatiques et une humidité trop élevée, surtout lorsque le combustible est destiné à des installations de petites et moyennes puissance.



Taux d'humidité des plaquettes

Le taux d'humidité du bois sur pied est voisin de 50 %. Sa diminution permet d'optimiser les frais de transport des plaquettes et leur valorisation énergétique ultérieure.

Pour obtenir un taux d'humidité satisfaisant, plusieurs solutions sont possibles :
  1. Un ressuyage des bois sur la coupe ou en bord de coupe, pendant plusieurs mois avant broyage :

    Dans ce cas, les perches ou rémanents sont laissés pendant 6 à 8 mois sur le parterre de coupe, les feuilles ou aiguilles tombent et une partie des écorces et brindilles se détache des troncs ou des branches. On limite ainsi l'exportation des minéraux qui sont présents en plus grande concentration dans les feuilles, aiguilles et écorces.
    Le stockage des plaquettes en bord de coupe ou sur plate-forme a l'inconvénient de provoquer une rupture de charge (impossibilité de livrer le combustible en flux tendu du chantier de production au site utilisateur) mais a l'avantage de permettre un contrôle de la qualité au niveau du stockage intermédiaire. Toutefois, lorsqu'il est possible d'effectuer des livraisons en flux tendu de la forêt à la chaufferie (installations de puissance supérieure à 1 MW), il convient de privilégier le ressuyage des perches ou branches pour plusieurs raisons :
    • Les éléments nutritifs retournent au sol d'où ils ont été extraits.
    • Il n'y a pas de dégradation du bois donc pas de perte de matière sèche ni de contenu calorifique.
    • Une rupture de charge et une reprise des plaquettes sont évitées, limitant ainsi les coûts de fourniture du combustible.
    • Il n'y a pas de risque d'introduction de terre et de cailloux dans le combustible, contrairement à la reprise de plaquettes stockées à même le sol pour laquelle il est nécessaire de laisser une couche de bois (et donc de perdre du combustible) sans pour autant avoir une garantie sur l'absence d'éléments indésirables.
  2. Un stockage sous forme de plaquettes pendant plusieurs semaines (voire plusieurs mois), selon l'état initial et le taux d'humidité voulue :

    Ici, les tas de plaquettes humides subissent une élévation de température (60-70°C au cœur) puis une diminution lente jusqu'à une stabilisation à un niveau supérieur à la température ambiante. La dissipation de chaleur du centre vers la périphérie du tas permet le séchage des plaquettes.

    Le stockage en bord de coupe des plaquettes fraîches peut être réalisé à l'air libre : le taux d'humidité de la couche superficielle (10 à 15 cm) est alors soumis aux aléas climatiques sans empêcher le séchage du tas. Deux cas se présentent alors :
    • La bâche utilisée est totalement imperméable : le taux d'humidité reste alors constant d'où l'utilité de produire les plaquettes en saison sèche et de les recouvrir une fois le taux d'humidité abaissé.
    • La bâche est imperméable à l'eau mais perméable à l'air, ce qui autorise le séchage des plaquettes ; ce type de bâche a été testé par les coopératives forestières qui admettent que, bien que les bâches soient onéreuses, elles fournissent cependant des résultats intéressants ; leur utilisation est plus simple que celle des bâches agricoles et, avec un minimum de précautions, elles peuvent être utilisées une seconde fois.
    Le stockage des plaquettes sur une plate-forme intermédiaire (sous hangar avec dalle bétonnée) évite les inconvénients du stockage en bord de route (aléas climatiques, introduction de terre et de cailloux) et permet un séchage plus rapide (en quatre mois, le taux d'humidité passe de 45-50% à 20-25%) mais suppose l'amortissement ou la location de la plate-forme.

    En tout état de cause les plaquettes ne doivent jamais être déposées à même le sol (en forêt ou sur terre-plein) car lorsqu'elles sont reprises au chargeur, elles sont toujours souillées par de la terre et des cailloux.