GRACE - Granulés bois : Amélioration de la Connaissance des Emissions générés lors de leur combustion dans un appareil domestique en conditions réelles.

Gontran LEYSSENS (UNIVERSITE DE HAUTE ALSACE)

• UNIVERSITE DU LITTORAL COTE D'OPALE

Actuellement, 7 millions de ménages français sont équipés d’un système de chauffage au bois, ce qui représente 10% de la consommation finale de chaleur en France. Le secteur domestique consomme 75% du bois énergie à l’échelle nationale. Dans le cadre de la Programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE), les objectifs fixés à la filière biomasse française sont d’atteindre une puissance installée de 790 MW et 1140 MW à l’horizon respectivement de 2023 et de 2030, sachant que cette puissance installée est de 540 MW en 2018. Cela se traduit par l’objectif de faire évoluer le nombre d’appareil de chauffage équipant les ménages à 9,5 millions à l’horizon 2023 pour une consommation constante de biomasse. 

Le projet GRACE a pour objectif d’étudier l’influence de la composition des combustibles densifiés et de leur mise en forme sur les facteurs d’émission des polluants gazeux et des particules fines (PM2.5) générés, lors de leur utilisation dans des appareils de chauffage domestique de nouvelle génération en conditions réelles de fonctionnement à l’échelle du particulier. En effet, ces dernières années, les fabricants d’appareils de chauffage domestique au bois ont fortement optimisé les conditions de combustion, via le développement de nouvelles technologies, en vue d’être en mesure de respecter les réglementations européennes actuelles et celles envisagées pour 2022 telle que la directive ECODESIGN. Ainsi, la masse de particules émises a été divisée par deux sur ces huit dernières années. 

L’étude de l’influence de la nature du combustible et de sa mise en œuvre sur les émissions polluantes n’a suscité que récemment une attention particulière. Ainsi des études telles que QUALICOMB, PREPABOIS et DENSICOMB ont montré l’importance d’utiliser un combustible de qualité. Ces études se focalisent principalement sur les combustibles bûches classiques et bûches densifiées pour la dernière. Or ces dernières années les combustibles réalisés par densification ont fait leur apparition sur le marché français et leur part des ventes est croissante (multipliée par 5 entre 2005 et 2015). Le plus connu est le granulé ou « pellet » mis en œuvre dans des poêles ou chaudières développées spécifiquement. En 2019, 1,11 millions de foyers français se chauffent aux granulés, dont 850 000 en tant que chauffage principal. La France est le 3éme producteur en Europe à égalité avec la Suède derrière l’Allemagne et la Russie, la production française s’élevant à 1,6 millions de tonnes. Sachant qu’en 2016 la production s’élevait seulement à 30 000 tonnes, cette progression de la production montre bien l’intérêt d’étudier les émissions engendrées par ce combustible. Les combustibles densifiés sont facilement disponibles en grande surface ou en vente à distance. Ce combustible est prêt à l’emploi, plus besoin donc de le couper, le stocker pour le sécher comme c’est le cas du bois bûche classique. Par contre les conséquences de l’utilisation de ces nouveaux combustibles, dont la composition et la matière première varient d’un fabricant à l’autre, sont peu connues d’un point de vue des émissions. Afin d’accroître les performances environnementales, le projet GRACE vise à établir des relations entre les propriétés du combustible biomasse utilisé (essence, composition chimique, taux d’humidité, taux de cendres, effusivité, etc.) et les facteurs d’émission des polluants gazeux et particulaires générés lors de sa combustion. Le projet vise à établir un inventaire des émissions pour une majorité des combustibles vendus sous forme de granulés actuellement sur le marché français. 
Les essais menés dans le cadre du projet GRACE se dérouleront donc à l’échelle du granulé. La validité des observations sera évaluée à l’échelle d’un poêle à granulés à alimentation gravitaire. Le résultat final attendu de ce projet est donc la mise en évidence de l’impact de la composition du combustible et de ses caractéristiques physico-chimiques sur les émissions polluantes gazeuses et particulaires en masse et en nombre (particulièrement les PUF), en conditions réelles de fonctionnement. Le projet GRACE constitue un réel apport de connaissances nouvelles dans ce domaine. Les résultats obtenus permettront un conseil avisé, dans le but d’améliorer la qualité de l’air, à destination des acteurs que sont : 

• les fabricants de combustibles densifiés pour améliorer la qualité de leurs produits 
• les fabricants d’appareils de chauffage avec la possibilité d’investiguer de nouvelles pistes d’optimisation des appareils en prenant en compte les phases les plus polluantes de leur utilisation. 
• les particuliers pour une bonne mise en œuvre des produits. 

L’objectif final du projet GRACE vise à mettre au jour auprès de la communauté scientifique, des acteurs professionnels de la filière et des utilisateurs, les critères qui font un granulé de qualité, qui émet peu de polluants et permet un rendement optimal. Cet objectif est pleinement en accord avec la présentation par la ministre de la Transition écologique, Mme Pompili en date du Vendredi 23 juillet 2021, du plan d’action qui permettra de réduire de 50% d’ici 2030 les émissions de polluants du chauffage au bois domestique, premier émetteur de particules fines en France.

Date de fin de projet

Mai 2025

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