COURS BIOMASSE A N N É E

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1 COURS BIOMASSE ANNÉE

2 QU EST-CE QUE LA BIOMASSE? Biomasse brute : Arbres et végétaux Productions agricoles (canne à sucre, colza, maïs, betterave ) Matières aquatiques (algues, varech ) Biomasse «secondaire» Résidus issus de matières premières (végétal ou animal) Pailles, enveloppes de graines Racines, écorces Fumiers, lisiers, litières Boues de stations d épuration, déchets verts Déchets issus de papeteries, industries textiles

3 FILIÈRES DE LA BIOMASSE Bois énergie Chauffage, électricité Compost Engrais Biogaz Électricité, transport Agrocarburants Transport

4 LES AGROCARBURANTS

5 AGROCARBURANTS BIODIESEL ET BIOÉTHANOL

6 AGROCARBURANTS ENVIRONNEMENT Augmentation des besoins en biocarburants en Europe et aux USA Importation des pays gros producteurs (Brésil, Malaisie, Indonésie ) Transformation des terrains (déforestation) pour une culture intensive Augmentation des émissions de CO 2 Diminution de la biodiversité (espèces menacées)

7 AGROCARBURANTS BIOCARBURANTS OU NÉCROCARBURANTS? «Remplir le réservoir d'un 4x4 avec 94,5 litres d'éthanol pur nécessite environ 204 kg de maïs, soit suffisamment de calories pour nourrir une personne pendant un an» «Une voiture qui consommerait 5L d éthanol aux 100km aurait nécessité 45L d eau pour chaque km parcouru» Filières peu rentables voir désastreuses d un point de vue énergétique : maïs, blé Augmentation des pesticides et engrais pour une culture intensive (NO fois plus nocif que CO 2 ) Concurrence directe avec la filière alimentaire augmentation du prix des denrées (Mexique) 98% des forêts d Indonésie pourraient disparaître d ici 2022 espèces animales menacées (orang-outang de Bornéo et Sumatra, tigre et rhinocéros de Sumatra, éléphant )

8 AGROCARBURANTS CULTURES DE PALMIERS À HUILE Déforestation à Sumatra Jeunes plants de palmiers à huile

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11 GÉNÉRALITÉS La combustion du bois dégage autant de dioxyde de carbone (CO 2 ) qu il lui en a fallu lors de sa croissance D après l ouvrage : Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables Gérard GUIHENEUF Elektor Publitronic 2009

12 LES COMBUSTIBLES Bûches longueurs standards : 1 m, 0,5 m et 0,33 m Temps de séchage : 15 à 24 mois Plaquettes Temps de séchage : 6 mois minimum dans un endroit sec et ventilé Granulés(en France) : tonnes en tonnes en usines de fabrication

13 ÉQUIVALENCES ÉNERGÉTIQUES bûches granulés plaquettes D après l ouvrage : Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables Gérard GUIHENEUF Elektor Publitronic 2009

14 STOCKAGE DES GRANULÉS Solarpraxis Solarpraxis Réservoir de stockage de granulés Approvisionnement par camion souffleur Silo mis le plus près possible de la chaudière Avantage : volume de stockage important Inconvénient : transformation nécessaire de l espace utilisé Attention à la portance suffisante du plancher

15 STOCKAGE DES GRANULÉS Installation à l intérieur du bâtiment Existe en différentes tailles Avantage : Absence de travaux, livraison prête à l emploi Inconvénient : faible volume stocké Solarpraxis Silo à sac

16 STOCKAGE DES GRANULÉS Installation à l extérieur du bâtiment, prête à l emploi Avantage : économie d espace dans le bâtiment Inconvénient : système d aspiration complexe Solarpraxis Réservoir de stockage enterré

17 QUELLES QUANTITÉS DE BOIS? À partir d une consommation actuelle (1400 L de fioul) Granulés : 14x220 kg = 3 tonnes (7 m 3 ) Plaquettes : 14 m 3 Bûches : 10 stères Pour un bâtiment neuf BBC de 120 m 2 (besoins = 60 kwh/m 2 ) Granulés : 7,2x220 = 1,6 tonnes (3,5 m 3 ) Plaquettes : 7 m 3 Bûches : 5 stères

18 LIVRAISON DU COMBUSTIBLE L approvisionnement du silo de stockage impose de faciliter l accès du camion de livraison dont le conduit de distribution du combustible est limité en longueur. D après l ouvrage : Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables Gérard GUIHENEUF Elektor Publitronic 2009

19 ALIMENTATION DE LA CHAUDIÈRE Extraction par vis sans fin Avantages : Bonne exploitation des locaux Structure simple et économique Flexibilité de l installation Inconvénients : Proximité de la chambre de stockage et du foyer Convoyage des granulés seulement sur quelques mètres

20 ALIMENTATION DE LA CHAUDIÈRE Extraction par aspiration Avantages : Flexibilité de pose, y compris au dessus d une porte ou d un couloir Convoyage possible sur plus de 20 mètres Chambre de stockage pouvant être placée à l extérieur du bâtiment Inconvénients : Système plus onéreux et plus bruyant Consommation d électricité plus importante due à la turbine d aspiration

21 CHEMINÉES, POÊLES ET CHAUDIÈRES Chaudière à bûches manuelle Rendement : 40 à 90% Poêles à bois (bûches ou granulés) Rendement : 40 à 90% Poêle de masse Rendement : 75 à 90% Chaudière à granulés automatique Rendement : 70 à 90%

22 CHEMINÉES, POÊLES ET CHAUDIÈRES Cheminées à foyer ouvert Esthétique Rendement (15%) et autonomie (qqheures) faibles Avec récupérateur de chaleur (air ou eau) : rendement encore faible : 30 à 40%) Inserts Poêle en fonte encastré et muni d une porte vitrée Récupération de l air chaud et ventilation pour chauffer d autres pièces Rendement : 30 à 70% selon le modèle Ramonage deux fois / an

23 CHEMINÉES, POÊLES ET CHAUDIÈRES Poêles à granulés ou à bûches Bûches : conçu pour fonctionner à haut régime. Rendement de 60 à 80% Autonomie de 5 à 15 heures Granulés : bon rendement (80 à 85%) même à charge partielle. Autonomie de 12 à 72 heures Poêles de masse Grande masse de 500 kg à plusieurs tonnes accumulant la chaleur et la rediffusant sur une longue période Restitution de la chaleur sur 12 à 24 heures après une flambée vigoureuse Rendement jusque 90%

24 CHEMINÉES, POÊLES ET CHAUDIÈRES Chaudière à granulés (5 à 35 kw en moyenne, jusque 450 kw) Pour installations de chauffage central avec régulation. Meilleur rendement à charge pleine (90%) Allumage automatique, auto-nettoyage, bac à cendres largement dimensionné, peu de maintenance Chaudière polycombustible Fonctionne avec des bûches ou des granulés grâce à un double foyer Réserve de granulés pour plusieurs mois Automatisé pour les granulés Commutation automatique lorsque les bûches sont consumées Pas d auto-nettoyage Sécurité d approvisionnement grâce au choix de combustible

25 CHAUFFAGE CENTRAL AU BOIS Chaudière + ballon tampon + régulation + tuyauterie + radiateurs ou/et plancher chauffant Installateur agréé «qualibois» pour crédit d impôt Combinaison possible avec d autres sources d énergie : SOLAIRE - POMPE À CHALEUR CHAUDIÈRE GAZ, BOIS, FIOUL Photo : Chaudière à bois mixte (granulés + bois) couplé avec une installation solaire

26 LE BALLON TAMPON : UNE NÉCESSITÉ? Obligatoire avec une chaudière à bûches (permet de faire tampon entre la production parfois brutale de chaleur par la chaudière, et son utilisation plus lente par le réseau de chauffage) Pour la chaudière à granulés : Pas toujours utile (n altère pas le fonctionnement car la puissance est variable bonne combustion même à bas régime) Conseillé si couplage avec une installation solaire thermique Conseillé par certains fabricants pour améliorer la combustion (prendre en compte le gain par rapport au coût supplémentaire et aux pertes thermiques du ballon)

27 Attention au surdimensionnement!! : le rendement de la combustion du bois baisse à bas régime La puissance de la chaudière (5 à 18 kw) dépend : surface habitable climat de la région LE BOIS ÉNERGIE QUELLE PUISSANCE? 80 à 130 m 2 8 à 10 kw 130 à 150 m2 10 à 12 kw > 150 m2 12 à 18 kw

28 QUELS COÛTS? D après l ouvrage : Comprendre et dimensionner les installations domestiques à énergies renouvelables Gérard GUIHENEUF Elektor Publitronic 2009

29 EXEMPLE D INSTALLATION Pour une habitation de 120 m 2 Caractéristiques Techniques. Chaudière Ökofen. Puissance : 10 kw. Système d extraction automatique des granulés par vis sans fin du silo vers la chaudière. Silo textile de 6 m 3 équipé d un raccord pompier, le chargement se fait par propulsion pneumatique -Il ne nécessite qu un seul approvisionnement par saison de chauffe

30 EXEMPLE D INSTALLATION Investissement - Coût d exploitation : Chaudière et équipements + silo + fumisterie + pose : ttc Subventions Conseil Régional Rhône-Alpes : 30% soit ttc Crédit d impôt (sur matériels -subventions déduites) : 15% soit ttc Après subventions, le coût de cette installation est : ttc Consommation annuelle : 3 tonnes de bois à 160 /tonnes livrées (3,3 c /kwh) : 480 ttc Economie annuelle par rapport à une installation électrique : 900 ttc Temps de retour sur investissement : 8 ans

31 LE BIOGAZ

32 LE BIOGAZ GÉNÉRALITÉS Biométhanisation Fermentation anaérobique de matières organiques animales ou végétales (huiles, déchets ménagers, bous d épuration ) Composition du biogaz CH 4 (60%) CO 2 (33%) N 2, H 2 O Valorisation Carburants (bus de Lille) Chauffage Électricité Injection dans le réseau Produits dérivé compost

33 LE BIOGAZ USINE DE BIOMÉTHANISATION (CALAIS) Usine de bio-méthanisation de Calais ( ) Capacité : tonnes de déchets fermentiscibles par an issus des collectes sélectives et des industries agroalimentaires de la région

34 LE BIOGAZ USINE DE BIOMÉTHANISATION (CALAIS) Usine de bio-méthanisation de Calais ( ) En 2009 : MWhe produits (de juin à décembre) tonnes de compost

35 FIN DU COURS D ES QUESTIONS?