La qualité des plaquettes forestières au fil des étapes de production et de la valorisation énergétique 1
La qualité des plaquettes Objectif: Sensibiliser les exploitants aux spécificités de la qualité du combustible «plaquettes», de sa production à sa valorisation énergétique 2
La qualité de la combustion dépend de. Le dimensionnement correct de l installation Maximiser le taux de charge annuel Minimiser les phases d arrêts/reprise La qualité des plaquettes caractéris ques de la chaudière: à chaque technologie sa tolérance à une qualité moindre de combustible Plus de rendement moins d interruption de service moins d entretien moins de pollution 3
La qualité de la plaquettes dépend de. Des étapes de production: 1. Coupe: provenance du bois 2. Stockage en forêt 3. Déchiquetage 4. Stockage intermédiaire sous abri (plus value) 5. Séchage artificiel (plus value) 6. Criblage (plus value) 7. Silo de la chaudière Logistique pas évidente à maîtriser! 4
1. 1 Provenance du bois et types d essences Grumes déclassées de coupes forestières. Rémanents de coupe forestière de plus de 7 cm de diamètre (bois fort). Tout ce qui est plus mince (ramilles) et bois d entretien des zones vertes. Plus le bois est de faible diamètre, plus la proportion de fines, d aubier, d écorce, de feuilles et d aiguilles est élevée, Plus les problèmes de cendres, d oxydes d azote, de séchage et de fluidité du combustible seront difficile à maîtriser pour les technologie simples. 5
1. 2 Types d essences Le bois est un matériaux plus ou moins poreux; cela dépend principalement de l essence et des conditions de croissance. Bois feuillus durs (hêtre, érable, frêne, chêne, noyer). Résineux (épicea, sapin, pin). Essences: éviter le saule et le peuplier sauf si convenu explicitement dans le contrat de fourniture 6
2. Stockage de bois brut en forêt Endroit aéré et exposé au soleil (éviter les trous, combes etc) Le contact direct avec un sol lourd et humide doit être évité Le bois séchant par les extrémités longueur courtes Durée maximale 3 à 5 mois, (entre 30 et 40% M) puis déchiqueter ou couvrir Le plus efficace en été Plus le bois est faible, plus le risque de pourriture est élevé en cas de stockage prolongé Le hêtre fuse rapidement 7
3. Déchiquetage Déchiquetage: outil tranchant Broyage: outil non tranchant Pas de déchiquetage par temps pluvieux ou tas recouverts de neige Type de machine et puissance: déchiqueteuse à tambour Entretien (changer les couteaux) Déchiqueter le bois frais: meilleure qualité de texture Texture (granulométrie) importante pour le séchage, pour la fluidité mécanique et la circulation d air comburant lors de la combustion 8
Déchiquetage Zones humides et trop de fines: à proscrire pour les petites puissances!! 9
4. 1 Stockage intermédiaire à l air libre Le stockage intermédiaire sert de tampon logistique, à homogénéiser les plaquettes et les sécher (M<30%) par fermentation et aération. Les plaquettes stockées devraient être de texture homogène, avec le moins possible de fines, de parties vertes et d écorce (provenance). Si possible à partir de bois pré séché ou sec. Le stockage à l air libre est possible mais ré humidification si météo particulièrement défavorable (hauteur d andains max. 5 m). Sous bâche: utiliser un géotextile laissant passer la vapeur. Surface fondée et drainée (eau et corps étrangers) Pas de compactage 10
Teneur en eau (humidité) 25 % d humidité? Teneur en humidité sur masse humide (M): eau: 25% (de la masse humide) Teneur en humidité sur masse anhydre (U): eau: 33,3 % (de la masse sèche) M Filière bois U Constructeur 11
4.2 Stockage intermédiaire sous toit Bâtiment aéré et haut, paroi laissant passer l air. Système FIFO (first in, first out). Idéalement dans des boxes permettant la traçabilité de la durée de stockage. Déchiquetage et entreposage: mai juin à partir de bois coupé l hiver précédant. Il n est pas conseillé d entreposer plus de 3 mois si l humidité Mne descend pas significativement au dessous de 30%. 12
5 et 6. Séchage artificiel et criblage Séchoir industiels à bande, tambour, container, etc. Profiter d une source de chaleur résiduelle (60 à 90 degrés pour sécheur à bande), 150 à 1000 degrés pour sécheur à tambour). Cribler avant de sécher (poussière). Criblage: délicat si fines et M élevé, dégagement de poussière si sec Séchage et criblage exigent des investissements: Marché suffisant (plusieurs milliers de m3pl/an), entre 10 et 20 000 to /an (masse H) Entre 7. et 14. CHF par m3pl) Logistique courte 13
7. Silo de la chaudière Des plaquettes trop humides dans un silo n est pas une bonne idée QM: 7 à 15 jours de consommation à pleine charge! Condensation Pourriture Odeurs Compaction et problèmes d acheminement (syst. d extraction et de transport) Effet de pont Mauvaise combustion Dégâts à la grille 14
Approvisionnement du point de vue de l exploitant: le contrat Nomenclature: Pour des plaquettes de qualité, grossières et criblées: Exemple: PFQ P31 S M20(F05) Qualité du combustible à préciser dans le contrat de fourniture Extrait d un exemple de contrat de fourniture Sécurité d approvisionnement en période très froide 15
En résumé: une plaquette de qualité, c est: une composition régulière (provenance et essence, contrôle visuel) un minimum d écorces (provenance et essence, contrôle visuel) une faible teneur en fines (déchiquetage et criblage, contrôle visuel) une granulométrie adaptée à la chaudière (déchiquetage, contrôle visuel ) une humidité adapté à la chaudière et contrôlée (stockage et séchage, contrôle volume/poids flanqué de détermination de l hygrométrie) 16
Autres recommandations Il y a plaquettes et plaquettes : définir la qualité pour chaque installation et sa marge de tolérance de concert avec le fournisseur et le constructeur. Doit figurer au contrat d approvisionnement. La chaine logistique est délicate à gérer. Le microclimat et la météo jouent un rôle. Lien direct entre le sérieux de la chaîne de production et la qualité Un suivi de la qualité est nécessaire (fournisseur et/ou exploitant): origine, teneur en eau, granulométrie, teneur en fine, pouvoir calorifique, taux de cendres, etc. => Cela permet d optimiser la qualité (apprendre des erreurs) Les systèmes bivalents peuvent pallier aux difficultés d approvisionnement. QM (Quality management) Info pour exploitants: www.vd.ch/guide plaquettes 17