L'ADEME

Les connaissances récentes sur le chauffage au bois

Mis à jour le 21/09/2018

Des innovations technologiques récentes ont montré qu’il est possible de diminuer significativement l’impact sur la qualité de l’air des appareils domestiques de chauffage au bois.

L’état de l’art montre que divers paramètres peuvent influencer l’impact environnemental du chauffage au bois. Ces paramètres sont liés soit aux appareils et à leur fonctionnement (allure de fonctionnement, mode d’allumage, vieillissement), soit au combustible (charge de combustible, humidité et essence du bois, présence d’écorce). Tous ces paramètres peuvent avoir une influence sur les émissions de polluants (hydrocarbures aromatiques polycycliques, particules fines, composés organiques volatils totaux…), ainsi que sur le rendement de l’appareil. Le respect des règles de l’art pour la mise en œuvre et le bon dimensionnement d’une installation par rapport au logement est aussi important.
 

L’impact environnemental des appareils

Une revue bibliographique réalisée récemment par l’INERIS1 montre que les émissions de polluants peuvent augmenter sensiblement en fonction de l’allure de fonctionnement d’un appareil (détaillée dans la troisième partie de cet article).

Par ailleurs, Benoît Brandelet, dans sa thèse soutenue pour l’ADEME en 2016, a étudié les émissions liées aux trois étapes de la combustion du bois : l’allumage, la combustion homogène (appelée aussi vive ou stable, qui s’arrête quand les flammes disparaissent) et le régime de braises (ou combustion hétérogène, qui s’arrête quand 98 % du combustible a été brûlé). La thèse montre que les émissions polluantes varient au cours des différents cycles de combustion et qu’une grande disparité de performances existe entre les appareils. L’influence de l’installation, de l’entretien et des pratiques des utilisateurs sur les émissions est également très importante. Ainsi, dans le cas du chauffage domestique utilisant le bois bûche comme combustible, un appareil de performances équivalentes au label Flamme verte 7 étoiles peut émettre, pour une même quantité d’énergie produite et avec des pratiques d’installation, d’entretien et d’usage adéquates, jusqu’à 30 fois moins de particules fines qu’un foyer ouvert et jusqu’à 13 fois moins qu’un foyer fermé non performant (antérieur à 2002).

Enfin, des solutions de réduction des émissions pourraient apparaître comme une alternative au remplacement des appareils. Néanmoins, comme le démontre l’étude ERFI2 réalisée par l’INERIS pour l’ADEME, le coût de ces dispositifs au regard de leur efficacité de réduction des émissions de polluants et de leur absence d’effet significatif sur les rendements, fait qu’il est souhaitable de privilégier le remplacement d’un appareil non performant par un appareil Flamme verte 7 étoiles.
 

De l’influence des combustibles à celle du comportement de l’utilisateur

Mesures de la qualité de l’air extérieur
De nombreuses essences de bois sont utilisées comme bois de chauffage : chêne, charme, hêtre, châtaignier, pin, arbres fruitiers… la composition chimique de ces espèces étant différente, la combustion se déroule différemment, avec des impacts variables sur les émissions de polluants. Le projet de recherche Qualicomb a étudié l’impact d’autres paramètres que l’essence et l’humidité sur les émissions polluantes, en particulier pour les particules. Il en ressort que l’utilisation d’un combustible sec, calibré et écorcé permet d’optimiser les performances des poêles et des inserts, quel que soit leur âge.

Il s’avère également que les conditions d’utilisation des appareils impactent leur performance en termes de pollution. L’efficacité de plusieurs bonnes pratiques a pu être démontrée. Selon la thèse de Benoît Brandelet (citée précédemment), en allumant le combustible par le haut, celui-ci se réchauffe et brûle progressivement, ce qui a pour effet de diminuer les émissions. Cette pratique n’est toutefois pas préconisée pour certains appareils très récents, optimisés pour l’allumage par le bas. Une autre pratique mise en avant par les résultats croisés des projets Espace bois et Identech est de réduire la charge de combustible introduite plutôt qu’obturer les entrées d’air pour limiter la puissance délivrée par l’appareil. En effet, un fonctionnement avec moins de bois dans le foyer s’avère moins polluant qu’un fonctionnement avec des entrées d’air fermées.

Le projet de recherche Espace bois a montré l’influence des paramètres de réglage des appareils. Ainsi, par comparaison à une charge nominale, la charge d’allumage génère 2 à 5 fois plus de monoxyde de carbone, 5 fois plus de particules totales (TSP) en masse et 2 fois plus de particules fines (PM2.5) en nombre. Une allure prolongée (~ 4 h), pour laquelle des réglages spécifiques ont été définis par le fabricant, est caractérisée par de faibles émissions de composés organiques (THC) et particules (PM2.5 et TSP) mais présente un impact négatif vis-à-vis des émissions de CO. L’action de l’opérateur a donc un impact fort sur les émissions produites par le foyer. Des actions de sensibilisation plus ciblées auprès des particuliers seront réalisées suite à ces études.
 
Poêle à bois
Enfin, le projet Vulcain vise à améliorer les connaissances concernant l’impact global des émissions de polluants liées au chauffage domestique au bois (combustibles bûches et granulés), en tenant compte de la transformation de l’aérosol au cours de son vieillissement atmosphérique. Les expériences ont mis en évidence que la concentration en aérosol organique primaire (émis directement par l’appareil de chauffage) peut être multipliée par un facteur allant jusqu’à 7 au cours du vieillissement atmosphérique.

La formation de l’aérosol organique secondaire (résultant de la transformation des émissions primaires par réactions chimiques et photochimiques dans l’air) est extrêmement rapide : une heure de vieillissement atmosphérique suffit pour atteindre les concentrations observées. Pour appréhender l’impact global des émissions de combustion de biomasse sur la qualité de l’air, il apparaît donc essentiel de prendre en compte le potentiel de formation d’aérosol secondaire.

Contact
Florence PROHARAM
Isabelle AUGEVENBOUR

(1) Influence de divers paramètres sur les performances environnementales et énergétiques des appareils domestiques fonctionnant au bois, avril 2018
(2) Évaluation des performances des systèmes de réduction des émissions de polluants pour les appareils individuels de chauffage au bois