Les caractéristiques du combustible pour le bois-énergie - Capacité calorifique

En bois-énergie, 4 facteurs majeurs vont influencer la qualité du combustible :

1. l'humidité du combustible
2. La granulométrie
3. La masse volumique du combustible
4. La capacité calorifique du combustible

Le plan du cours est le suivant :

LES CARACTERISTIQUES DU COMBUSTIBLE POUR LE BOIS-ENERGIE

1. L'humidité du combustible
2. La granulométrie
3. La masse volumique du combustible
4. La capacité calorifique du combustible



la capacité calorifique du combustible

Définition du PCI

On distingue le pouvoir calorifique :

• supérieur (PCS), énergie libérée lors de la combustion ; il est fonction de la composition du combustible (carbone, hydrogène, oxygène...)
• inférieur (PCI), qui équivaut au PCS diminué de la chaleur latente de la vaporisation de l'eau contenue dans le combustible, ou formée au cours de la combustion (énergie perdue sans système de condensation des fumées)

Le PCI du bois anhydre est en moyenne de l'ordre de 5 MWh/t pour les feuillus et 5,3 MWh/t pour les résineux.

Le principal facteur de variation du contenu énergétique massique du combustible est son taux d'humidité, l'essence n'ayant que très peu d'influence. La plage de variation pour les combustibles bois utilisés dans les chaufferies collectives et industrielles va de 2 MWh/t (bois à 55 % d'humidité) à 4 MWh/t (20 %). Le PCI des bûches est de l'ordre de 3,5 à 4 MWh/t (20-25%), celui des granulés de 4,5 à 5 MWh/t (5-10 %).

Néanmoins, l'essence influe fortement sur l'énergie disponible par unité volumique. Avec les bûches, on recherche ainsi plutôt des feuillus durs qui, grâce à leur masse volumique importante, disposent d'une forte énergie volumique. Pour le bois déchiqueté en revanche, l'essence a peu d'incidence puisque les foyers sont alimentés automatiquement à la demande, sans que la densité de la dose introduite n'affecte le fonctionnement de l'ensemble ; seules importent la granulométrie et l'humidité du bois.

Comment déterminer le PCI du combustible ?

Le PCI peut être déterminé de trois façons, les deux dernières nécessitant la connaissance du taux d'humidité :

1. par combustion dans une bombe calorimétrique : méthode onéreuse et non représentative du contenu énergétique réel du combustible (échantillon de 1 à 2 g seulement),
2. par calcul : méthode précise mais nécessitant la détermination de la teneur massique en carbone et en hydrogène du combustible,
3. par lecture directe sur l'abaque représentant le PCI moyen du bois en fonction du taux d'humidité : méthode simple, rapide et assez précise.