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LES DIFFERENTS TYPES DE COMBUSTIBLE BOIS
La plaquette ou bois déchiqueté
Origine

La plaquette bois peut provenir de trois origines :

La plaquette produite directement à partir de la forêt :
La plaquette forestière
.
Elle est obtenue par broyage de bois, qu'il soit sous la forme de billons, grumes, arbres entiers, ou rémanents d'exploitation forestière.
La plaquette issue des industries de transformation du bois (Produits connexes du sciage PCS) :
La plaquette de scierie
.
Elle est produite à partir des chutes de bois résultant du sciage des grumes.
Issue de la récupération de déchets :
Le Bois en Fin de Vie (BFV)
(aussi appelé Déchets Industriels Banals (DIB) ou bois de rebut).
Elle est produite à partir de déchet de bois (palettes...).

 

Fabrication :

La plaquette forestière est produite à l'aide de broyeurs forestiers (à couteaux). Les opérations de broyage sont réalisées directement sur le centre de stockage et de conditionnement. Des billons ou grumes préalablement livrés sur une aire de stockage sont passés dans un broyeur qui projette la plaquette ainsi produite soit dans un hangar de stockage, soit directement dans un camion pour la livraison. Les arbres entiers avec leurs branches peuvent également être utilisés. Il est néanmoins nécessaire que le broyage se réalise en forêt. Si cette méthode a des intérêts particuliers du fait de l'élimination concomitante des branches dans le cadre de la prévention incendie ou des coupes à objectifs pastoraux, les expérimentations menées dans la région ont démontré qu'elle présente des contraintes d'adaptation du site importantes (place de dépôt) et une moindre performance économique (prix de revient supérieur).

La plaquette de scierie, selon l'équipement de l'usine, est issue :

  • soit de dosses rassemblées sous forme de fagots à la sortie de la scierie qui sont broyées par un broyeur mobile type broyeur forestier ou par un broyeur en poste fixe;
  • soit directement d'un broyeur placé sur la chaîne de sciage. La plaquette est ainsi convoyée et directement utilisable (après stockage suivant le taux d'humidité souhaité).
La granulométrie dépend du broyeur utilisé. Le plus souvent cette plaquette est très adaptée pour les chaufferies de moyenne puissance.

Le Bois en Fin de Vie pour être transformé en combustible nécessite pour sa part le passage dans un broyeur à marteaux doté d'outils de déferraillage. Ces broyeurs ne permettent pas une maîtrise de la granulométrie qui reste grossière (défibrage et non pas coupure du bois). La plaquette pourra être criblée (tamisée) avec un dispositif spécifique afin d'homogénéiser sa granulométrie.
L'utilisation de cette dernière plaquette ne reste néanmoins possible qu'à condition que le bois utilisé ne soit pas souillé (bois peints, vernis, aggloméré). Elle implique que le circuit de récupération garantisse un strict tri et une caractérisation entre bois souillé et bois propre. Il ne suffit pas que le bois soit propre "à lil" pour garantir une combustion exempte de polluants (traitement des bois, etc...).
Les chaudières automatiques au bois sont effectivement uniquement pourvues d'épurateur de poussières sur leur conduit de fumées. Elles ne sont pas conçues pour épurer les fumées de rejets toxiques issus de la combustion de plastiques, colles, etc. En ce sens, il est impératif de consommer uniquement du bois propre (non traité, non peint, non collé, etc). Au-delà de l'aspect réglementaire qu'il est impératif de respecter pour garder les bénéfices dune telle énergie, brûler un combustible non adapté peut nuire au bon fonctionnement et à la durée de vie de la chaudière.

Conditionnement / stockage :

Afin de maîtriser le taux d'humidité, le séchage et la production de plaquettes peuvent se faire suivant les deux alternatives suivantes :

  • Broyage de bois préalablement séchés (nécessite un stockage du bois billons ou grumes d'une année pour un taux d'humidité de 20-25 %);
  • Broyage de bois vert et séchage de la plaquette par stockage sous abri (trois à cinq mois pour obtenir une humidité de 20-25%).
Dans le premier cas, le broyage effectué directement dans un camion permet de livrer le combustible directement. Dans le second cas, un hangar de séchage est nécessaire. Chaque cas est à adapter en fonction du contexte et des moyens. Le premier cas par exemple nécessite d'avoir le broyeur disponible en permanence quand la seconde solution apporte plus de souplesse sur la gestion des stocks.

Transport / Livraisons :

Les livraisons de plaquettes sont effectuées par camion bennes ou semi remorques suivant des volumes de 30 m³ (polybenne seul), 60 m³ (camion remorque poly-bennes ou semi remorques) ou 90-100 m³ (semi remorque à fond mouvant).

Intérêt de son utilisation :

L'intérêt majeur de la plaquette réside dans la facilité d'utilisation pour les chaufferies collectives et industrielles. Elle a le prix de revient le plus faible des combustibles.

Le granulé
Origine :

Le granulé est composé de sciure compactée en éléments de petite taille : cylindre de 4-6 mm de diamètre par 10-20 mm de long.

Méthode de fabrication / conditionnement livraison :

Le granulé est obtenu par compactage dans une presse d'éléments fins de bois (sciures principalement). Il nécessite un séchage préalable. L'agglomération des éléments fins résulte de l'importante pression. Certains process de fabrication utilisent des liants (type amidon de maïs mais pas de colles).
Il présente une homogénéité, un pouvoir calorifique important (du fait du séchage préalable) et une souplesse de conditionnement. Ainsi il est livrable soit en vrac (par camion benne ou camion souffleur) soit en sac grande contenance («big bag») ou sachet individuel 10-15 kg.

Utilisation :

Le granulé est le combustible idéal pour le chauffage individuel des particuliers de par la souplesse de son conditionnement très bien adapté pour les petites quantités. Il s'utilise dans des poêles, inserts ou chaudières automatiques. Du fait de sa technicité de fabrication, le granulé est produit pour l'instant de manière centralisée et présente un coût supérieur à la plaquette (plus du double).

La bûche
C'est le mode d'utilisation du bois comme source de chauffage le plus ancien et encore le plus utilisé en France.

La mission régionale bois énergie cible prioritairement le développement du bois énergie au travers de l'utilisation de la plaquette du fait de son intérêt supérieur en terme d'automatisation de la combustion, économique et d'efficience énergétique : production locale à moindre besoins énergétiques.
LES CARACTERISTIQUES DU COMBUSTIBLE BOIS
Le pouvoir calorifique
Le Pouvoir Calorique représente le contenu énergétique d'un combustible. Il est généralement décliné en Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI) et Pouvoir Calorifique Supérieur (PCS).

Tout combustible contient une part d'eau. Lors de la combustion l'eau se dégage sous forme de vapeur que l'on retrouve ensuite dans le conduit de fumée. Cette évaporation est créée à partir de l'énergie contenue dans le combustible (chaleur latente). Afin de ne pas biaiser l'évaluation du contenu énergétique du combustible, l'énergie nécessaire à l'évaporation de l'eau est retirée. On obtient ainsi le PCI du combustible. Il sagit de l'énergie directement utilisable.

Les PCI et PCS sont exprimés en kWh/tonne (kilo Watt heure par tonne).
Le PCS du bois anhydre peut se déterminer à partir de la teneur en carbone du combustible :
PCS = 108 x C% = 5400 kWh/tonne
De même, le PCI du bois anhydre peut se déterminer simplement à partir du PCS et de la teneur en hydrogène du combustible (H%) :
PCI anhydre = PCS 60,5 x H% - 108 x C% - 60,50 x H% = 5 000 kWh/tonne en moyenne

Le PCI du bois varie légèrement selon les essences utilisées.

D'une essence à l'autre, il n'y a que peu de variation du contenu énergétique. La différence majeure de la plaquette par rapport à l'utilisation du bois bûche est la qualité de combustion. Ainsi, pour les bûches on préférera des bois denses et qui ne produisent pas de projection. Les chaudières automatiques permettent d'éliminer ces contraintes grâce à la gestion de la combustion qui est complète dans le foyer, toutes les essences de bois peuvent être utilisées, même en mélange. Les résineux sont particulièrement bien adaptés, ils présentent un pouvoir calorifique légèrement supérieur aux feuillus (à taux d'humidité identique).

Le taux d'humidité
Si les essences jouent un rôle très faible sur le contenu énergétique du bois, l'humidité, elle, joue un rôle majeur. Plus un combustible est humide et plus il faudra utiliser d'énergie de ce combustible pour évacuer l'eau qu'il contient.
Le pouvoir calorifique d'un combustible humide est déterminé à partir de son PCI anhydre et de son humidité E (%).

PCI = (PCI anhydre x (100 - E)) - 6 x E

L'humidité peut s'exprimer soit sur sec, soit sur brut :

Si l'on exprime la quantité d'eau par rapport à la masse anhydre, alors on défini l'Humidité sur sec Hs qu'utilisent les professionnels de la transformation du bois :
Hs = 100 x ((Mhumide - Manhydre)/Manhydre)

Si l'on exprime la quantité d'eau par rapport à la masse de bois humide, on définit alors l'humidité sur brut Hb utilisée en combustion :
Hb = 100 x ((Mhumide - Manhydre)/ Mhumide)

Le taux d'humidité d'un combustible bois est mesurable à partir d'outils et de méthodes simples donnant le résultat quasi instantanément pour certains ou à partir de mesures en laboratoire.

La granulométrie
Les caractéristiques dimensionnelles ou granulométrie du combustible correspondent à la taille de chaque plaquette. La granulométrie joue sur deux paramètres :
  • D'une part sur les systèmes mécaniques. Plus la granulométrie est régulière, plus la technologie d'alimentation de la chaudière est simple ;
  • D'autre part et dans une moindre mesure, sur la combustion. Une granulométrie moyenne (40 x 30 x 20 mm) permet un mélange idéal entre le combustible et l'air comburant dans la masse de bois.

La plaquette forestière présente une granulométrie fixée lors de l'opération de broyage suivant le type de broyeur et le réglage effectué. En ce sens le broyage permet d'obtenir directement un combustible présentant une granulométrie autorisant l'utilisation sans autre transformation dans les chaudières.
Les broyeurs forestiers grâce à l'homogénéité et la finesse du réglage qu'ils permettent procurent à la plaquette forestière des qualités granulométriques parfaitement adaptées aux petites installations (et donc aux moyennes et grosses).

Pour la plaquette de scierie, la granulométrie dépend du broyeur utilisé. Le plus souvent cette plaquette est très adaptée pour les chaufferies de moyenne puissance à forte puissance. Si les broyeurs de scierie ont une productivité importante, ils ne présentent pas forcément la même souplesse de réglage et produisent une plaquette souvent plus grossière dans laquelle persiste régulièrement quelques queues de déchiquetage de dimensions importantes.

Le déchiquetage grossier du bois de rebut et la présence parfois de corps étrangers (clous,...) conditionne son utilisation à des chaudières de puissance moyenne et importante et prévue pour cela (dessilage par racleur et transfert par tapis).

Le taux de fines
Les fines sont les particules de taille inférieure à 2 mm, résidus des opérations de transformation et de transport du bois. Un taux de fines important dans le combustible augmente le taux de poussières émises dans les fumées. S'il est trop important (supérieur à 2-5%) il engendre des dysfonctionnements de la chaudière (encrassage des tubes, difficultés de régulation,...).

LES UNITES DE MESURE
La tonne
La livraison au tonnage présente l'avantage d'attester la quantité à partir de ticket de pesée faisant foi. Néanmoins, dans la relation commerciale la notion de tonne est couplée au taux d'humidité. La fixation du prix sera effectuée à la tonne pour un taux d'humidité donné. Le non respect du taux dhumidité par le fournisseur peut être prévenu au travers de la mise en place d'un mécanisme de pénalités.

Cette unité (associé à un taux d'humidité) est actuellement la plus utilisée dans la région car elle présente une souplesse et une facilité d'utilisation pour le client (ticket de pesée).

Le MAP
Le Mètre cube Apparent Plaquettes correspond au volume occupé par la plaquette ramené au mètre cube.

Comme la tonne, il est à associer à un taux d'humidité. Si cette unité apparaît comme très simple pour la relation commerciale (il suffit de ramener le volume de plaquette par rapport au volume de la benne), les problématiques de tassement de la plaquette durant le trajet de livraison peut être sujet à discussion et problèmes pour la facturation.

Le stére
Le stère, unité connue est exclusivement utilisé pour le bois bûche.

Le kWh
La facturation au kWh livré permet une approche fine car correspond à la quantité d'énergie réellement livrée dans le silo avant combustion. Dans le cadre d'une relation contractuelle, l'obtention pour chaque livraison de la quantité d'énergie livrée peut être le résultat dun calcul associant tonnage livré et taux dhumidité mesuré à la réception.
Cette unité reste la plus juste, mais nécessite que le client soit équipé d'outils de mesure de l'humidité (définis dans la négociation commerciale afin quelle ne fasse pas l'objet de contestation) et de procédures de réception qui peuvent mobiliser des moyens que tous les maîtres d'ouvrage nont pas obligatoirement.

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