Le chauffage au bois et la qualité de l’air

Les contributions des sourcesLes perspectives

Les priorités

Brigitte GUIBAUDDirection Régionale PACA

Bilan des émissions de Gaz à Effet de Bilan des émissions de Gaz à Effet de Serre Serre

SO2 NOx CO COVNM 4 HAP DioxinesPoussières

totales PM10 PM2.5

Secteur domestique 6,4 kt 19,2 kt 1704,4 kt 303,9 kt 19,1 t 21,9 g 138,2 kt 131,3 kt 128,6 kt

% du total bois 82% 69% 98% 99% 98% 91% 97% 97% 97%

Secteur industrie, agriculture et chauffage collectif 1,4 kt 8,7 kt 35,3 kt 2,9 kt 0,3 t 2,1 g 4,9 kt 4,1 kt 3,5 kt

% du total bois 18% 31% 2% 1% 2% 9 % 3 % 3 % 3 %

Émissions totales de lacombustion du bois 7,8 kt 27,9 kt 1739,7 kt 306,8 kt 19,4 t 24 g 143,1 kt 135,4 132,1 kt

% du total national 2% 2% 31% 22% 77% 11 % 12 % 27% 40 %

Émissions totales en France 486 kt 1412,5 kt 5668,4 kt 1425,4 kt 25,2 t 216,1 g 1175,8 kt 501,6 kt 327,7 kt

CONTRIBUTION FAIBLE FAIBLESIGNIFI-CATIVE

SIGNIFI-CATIVE

SIGNIFI-CATIVE FAIBLE FAIBLE

SIGNIFI-CATIVE

SIGNIFI-CATIVE

Les émissions atmosphériques issues de la combustion du bois et la contribution de la combustion du bois aux émissions totales en 2005

(Source : CITEPA, 2008)

Répartition des émissions atmosphériques issues de la combsution du boisdans le secteur domestique, en 2005 (Source : CITEPA 2009)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

SO2 (6

351

t)

NOx (19

074

t)

COVNM (3

02 4

39 t

eq C

3H8)

CH4 (9

9 87

6 t)

CO (1 6

95 4

30 t)

N2O (1

270

t)

As (2

109

kg)

Cd (3

03 kg

)

Cr (10

257

kg)

Cu (6

759

kg)

Hg (1

75 kg

)

Ni (2

401

kg)

Pb (1

9 62

6 kg

)

Se (1

527

kg)

Zn (6

3 25

0 kg

)

diox

ines (

22 g

)

8 HAP (6

5 76

6 kg

)

BaP (5

609

kg)

BbF (6

275

kg)

BkF (3

849

kg)

IndP

y (3

261

kg)

BghiP

e (1

658

kg)

BaA (8

961

kg)

BahA (5

21 kg

)

FluorA

(35

628

kg)

parti

cules

tota

les (1

37 5

63 t)

PM10

(130

685

t)

PM2,

5 (1

27 9

34 t)

PM1,

0 (1

26 5

58 t)

rép

art

itio

n (

%)

Appareils récent & performant (construits après 1996 & à haut rendement)Foyers ouvertsAppareils anciens (construits avant 1996)

Poussières

1556

433

175 118

1900 t/an

606 t/an

9567 t/an

7114 t/an

0

500

1000

1500

2000

2500

poêle ancien(construit avant

1996)

poêle récent(construit après

1996)

poêle performant(construit après

1996, hautrendement)

chaufferie collective

g/G

J

Comparaison des émissions en fonction des secteurs d’activité et des appareils de combustion

Monoxyde de carbone (CO)

6 667

294

3 125

15 556

5 500 t/an10 825 t/an

147 180 t/an

71 139 t/an

0

5000

10000

15000

20000

poêle ancien(construit avant

1996)

poêle récent(construit après

1996)

poêle performant(construit après

1996, hautrendement)

chaufferiecollective

g/G

J

Evolution des émissions de poussières issues du chauffage au bois (en kt/an, Source : CITEPA)

0

50

100

150

200

250

300

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Qu

anti

té a

nn

uel

le d

e p

ou

ssiè

res

(kt/

an)

industrie & chauffage urbain

residentiel tertiaire

Les contributions des sources : le bilan

Éviter les amalgames Contribution faible aux émissions nationales de SOx, NOx, métaux

lourds, dioxines, poussières totales Contribution significative aux émissions nationales des CO, COV,

HAP et poussières fines Secteur industriel et collectif : notablement plus performant que le

secteur domestique Secteur domestique : les appareils anciens sont les principaux

émetteurs

Objectifs de consommation de biomasse pour la production de chaleur(Source : rapport final COMOP 10 Grenelle Environenment

"Plan de développement des énergies renouvelables à haute qualité environnementale")

1900

7400

200 200

20001200

3200

2400

540

0

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2006 objectif 2012 objectif 2020

cons

omm

atio

n bi

omas

se (

ktep

)

domestique Collectif Industriel Cogénération

Total : 8 800 ktep en 200610 040 ktep objectif 201215 000 ktep objectif 2020

Les perspectives « énergie renouvelable »

Les perspectives « qualité de l’air »

Réduction des concentrations de particules fines dans l’air ambiant Objectifs Grenelle 2015 : valeur limite PM 2,5 = 15 µg/m3, soit une réduction de 30%

Le développement des énergies renouvelables doit être conjoint à l’amélioration de la qualité de l’air

Les perspectives : exemple de résultats de modélisation

Emissions de COVNM: de -82% à -85% entre 2001 et 2020 selon les scénarios

Emissions de particules: de -76% à -81% entre 2001 et 2020 selon les scénarios

COVNM

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2000 2005 2010 2015 2020

Em

issi

ons

(kt)

tendanciel / bois haut

facteur 4 / bois haut

tendanciel / boistendanciel

particules

0

50

100

150

200

2000 2005 2010 2015 2020

Em

issi

ons

(kt)

tendanciel / bois haut

facteur 4 / bois haut

tendanciel / boistendanciel

Source ADEME, 2005

Combustion du bois et les émissions Combustion du bois et les émissions gazeuses et particulairesgazeuses et particulaires

La qualité des émissions atmosphériques issues de la combustion est une résultante de l’interaction entre:

– un combustible

– un équipement de chauffage

– l’air comburant

Les substances polluantes émises Les substances polluantes émises proviennent:proviennent:

– d’une médiocre qualité du combustible • entraînant des formations de dioxyde de soufre, de poussières

incombustibles (cendres volantes) et éventuellement de dioxines.

– d’une combustion incomplète en raison d’un mauvais réglage des appareils ou de l’utilisation d’un bois trop humide.

• formation de monoxyde de carbone CO, de composés organiques volatils non méthaniques COVNM, d’hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP et de poussières combustibles (suie).

Les oxydes d’azote NOx sont formés par réaction de l’azote de l’air ou du bois avec l’oxygène comburant. Leur quantité dépend des conditions de combustion et en particulier de la température du foyer.

Le combustibleLe combustible

Le bois est constitué d’eau, de matières organiques et d’éléments minéraux:

– Carbone 49 à 50%

– Hydrogène 6%

– Oxygène 43 à 44%

– Azote 0,2 à 0,5%

A l’état naturel le bois contient en faible proportion des éléments minéraux (azote, potassium, calcium…) et des éléments traces métalliques.

Les déchets de bois peuvent contenir en quantité importante des éléments traces métalliques et des composés organo-halogénés (chlore, fluor…) dus à l’application de traitements de préservation, de finition (peintures, vernis..), ou à la présence d’adjuvants (colles…).

Contrôler la qualité du combustible: propre, Contrôler la qualité du combustible: propre, homogène, adapté à l’équipement thermique ( taux homogène, adapté à l’équipement thermique ( taux

d’humidité, calibre…).d’humidité, calibre…).

• Chauffage domestique: utiliser des bûches de bois sec ( 2 ans minimum), pas bois de rebut surtout en mélange avec des indésirables (plastiques) ou avec un traitement chimique (bois peints, vieux meubles, poteaux télégraphiques,traverses de chemin de fer, bois imprégnés CCA de couleur verte).

• Chauffage collectif et industriel : bois d’origine forestière, élagage, produits connexes des industries du bois, bois déchets ne contenant pas de composés halogènes(chlore) ou de métaux toxiques.

Importance d’un contrat d’approvisionnement.

Assurer de bonnes conditions de Assurer de bonnes conditions de combustioncombustion

• Maîtrise de la quantité d’air introduite

• Fonctionnement proche de la puissance nominale

• Cycle de marche/arrêt optimisé

• Température dépassant 800°C sur une partie importante du trajet des gaz

• Combustible adapté et propre

Secteur domestiqueSecteur domestique

Une forte diminution est possible par:

– Amélioration des rendements des appareils.

– Renouvellement du parc qui permet l’introduction d’appareils à émissions faibles (COV, CO et des particules).

Recommandation de choisir des appareils labellisés « Flamme verte ».

– Entretien et le ramonage très régulier des conduits de fumées.

– Progrès en matière d’isolation qui permettent une diminution des besoins de chaleur dans les logements.

Secteur collectif et industriel:Secteur collectif et industriel:

• Conception et Dimensionnement de l’installation optimisée.

• Géométrie de foyer, des organes de régulation de l’amenée du combustible et de l’air comburant et équipements de traitement de fumée adapté au combustible utilisé.

• Exploitation des chaufferies par des personnels qualifiés appliquant les règles de l’art et les réglementations en vigueur.

Piéger les polluants dans les filtresPiéger les polluants dans les filtres

• pour la petite ou moyenne puissance :

– les particules solides (poussières et fines) sont extraites par voie gravitaire (multicyclone) pour descendre le taux en dessous de 130mg/Nm³.

• pour les chaufferies de forte puissance

– ajout d’un filtre à manches (20mg/Nm³) ou un electrofiltre (50mg/Nm³).

En conclusion: Nos priorités

Accélérer le renouvellement du parc domestique ancien Encadrer le nouveau développement de la biomasse :

– Privilégier les solutions à haute performance environnementale et renforcer les exigences de performances relatives aux émissions de poussières

• Label flamme verte• Valeur limite d’émission de poussières dans le système d’aide ADEME

– Poursuivre les travaux de Recherche et Développement de prévention de formation de polluants et de traitement des composés particulaires et gazeux

• Appels à projets annuel ADEME

– Diffusion des bonnes pratiques auprès des utilisateurs• Conseillers EIE, Relais Départementaux Bois Energie.