A energia da madeira ou de silvicultura energia é um dos bioenergia resultados da biomassa . Usado principalmente como combustível primário, é cada vez mais transformado industrialmente em um subproduto combustível (líquido, gasoso ou sólido). É uma energia considerada renovável pelo Ministério do Meio Ambiente, Energia e Mar da França , mas sua contribuição para a poluição do ar é "muito alta se comparada a outros combustíveis" . Em particular, a combustão da madeira gera muito mais partículas em suspensão do que outros combustíveis, como gás natural, óleo combustível ou mesmo carvão.
Estão surgindo preocupações e padrões de descarga mais rígidos, inclusive em termos de poeira e emissões de monóxido de carbono .
A "lenha", antigamente utilizada na forma de toras e feixes , é cada vez mais utilizada em aparas de madeira , pellets (ou pellets ) e por vezes em tijolos de madeira reconstituída. Tem sido usado em gaseificadores , pode ser convertido em carvão e combustíveis mais sofisticados (por exemplo, álcool ou gás natural sintético (GNS),
A energia da madeira é a principal fonte de energia renovável na França: 10.200 ktep produzidos em 2012, contra 4.900 ktep de energia hidrelétrica, 1.300 ktep de energia eólica e 450 ktep solar (térmica e fotovoltaica). No primeiro trimestre do XXI th século, plaquetas e setores pelotas estão crescendo fortemente entre industriais (propostas de BCIAT ea Comissão Reguladora de Energia ) e indivíduos.
Desde os tempos pré-históricos até o início da mineração de carvão , a madeira é de longe a fonte de energia mais importante disponível para aquecer e cozinhar alimentos.
Na Idade Média e depois nos tempos modernos, o uso da madeira permitiu o desenvolvimento de certas indústrias intensivas em energia, como ferro, aço e vidro, que exigiam altas temperaturas. Para isso, a madeira é transformada por pirólise (por carbonização, carbonatação ou destilação segundo as fontes) em carvão , por artesãos especializados, os carvoeiros. Este comércio quase desaparece XIX th século, como resultado da expansão do uso de coque produzido pela pirólise de carvão . O uso do carvão começa na Inglaterra para as necessidades da metalurgia, seguindo a preocupante escassez de carvão vegetal.
As antigas lareiras da Idade Média , imensas em altura e profundidade, formavam, por assim dizer, no meio das vastas salas um pequeno armário onde no inverno se colocava dos dois lados sob o manto da lareira. Árvores inteiras eram jogadas na lareira, o consumo de combustível era excessivo, mas mínimo em comparação com as extensões de floresta que cobriam a maior parte do solo. Aos poucos o terreno é desmatado, as grandes florestas desaparecem e à medida que o combustível diminui em quantidade e a população aumenta em progressão reversa, as formas e arranjos dos quartos e lareiras antigas, suas dimensões, são revistos em declínio. As chaminés são e continuam a ser um meio de aquecimento dos mais medíocres. O ar aquecido é imediatamente aspirado pela chaminé. A chaminé, portanto, aquece apenas por radiação. Uma lareira de apartamento comum pode então determinar por sua corrente de ar uma evacuação de 800 a 1000 metros cúbicos de ar por hora e, infelizmente, esta é a principal função das chaminés: ventilação .
Um indignado enciclopédico no XIX th século que se as chaminés dos Idade Média utilizado para remover de 3 a 4% da energia desenvolvido pela combustão de madeira, lareiras na XIX th século retirar o oitavo ou décimo de calor produzido na lareira , o que não é muito mais. Paris recebe anualmente 500.000 metros cúbicos de madeira para aquecimento.
Por outro lado, o fogão ; que é tão móvel, o XIX th século o uso dos pobres, adquire tal perfeição que é dito no momento, todo o calor do combustível que é queimado restos no apartamento, e não os produtos gasosos passíveis de fuga condense sozinho pelo tubos com os quais estão equipados.
Todo o interesse é no entanto para os aquecedores , os ancestrais do aquecimento central , muito mais rentáveis, que podem queimar indiferentemente o carvão, o carvão de turfa, a madeira, o antracite ou o lenhite. A visão do fogo crepitando na lareira e o desejo de não ser privado dele é um dos grandes obstáculos que devem ser superados antes que o uso de aquecedores se espalhe um pouco.
Posteriormente surgem outras fontes de energia, nomeadamente o gás natural, bem como os diversos produtos da refinação do petróleo , que completam a marginalização da utilização da madeira como combustível .
Na Europa, a escassez de carvão devido à Segunda Guerra Mundial levou a um forte aumento no consumo de madeira. Na Suíça, durante os últimos anos do conflito, o consumo foi mais do que o dobro da produção natural.
Gás de madeiraEntre 1785 e 1786 , o engenheiro francês Philippe Lebon trabalhou para demonstrar as propriedades dos gases de destilação da madeira . Em agosto de 1800, ele publicou um livro de memórias com o seguinte título, Thermolamps or stoves que aquecem, iluminam com economia e oferecem, com vários produtos preciosos, uma força aplicável a todos os tipos de máquinas . Em seus primeiros dispositivos, Lebon destila madeira para coletar gases, óleo, alcatrão, ácido pirolenhoso , mas suas memórias anunciam a possibilidade de destilar todas as substâncias graxas e carvão . Ele não se limita a anunciar seus resultados, mas os põe em prática: seu Thermolampe encontra sua primeira aplicação com a iluminação da cidade de Paris . Ele instalou este sistema pela primeira vez no Hôtel de Seigneley em Paris em 11 de outubro de 1801. O sistema consiste em um grande forno a lenha cujos gases produzidos por destilação são conduzidos para os vários quartos do hotel por diferentes canos para iluminar eles, enquanto o hotel é aquecido pelo calor produzido pelo forno. Seu sistema e a má qualidade de seu gás não tiveram o sucesso esperado. Philippe Lebon é considerado o inventor do gás para iluminação . No entanto, é o gás de carvão que será produzido industrialmente com o propósito de iluminar o gás e o gás urbano , ainda na década de 1960, quando foi substituído pelo gás natural . O gás de lenha conheceu um período de particular interesse durante a Segunda Guerra Mundial , quando foi produzido em gaseificadores , dignos do termolampe Lebon, para abastecer os veículos com combustível .
HojeHoje, a madeira para energia desperta um interesse renovado devido ao alto preço dos combustíveis fósseis , sua disponibilidade e seu caráter renovável.
A energia hoje vem da queima de lenha em lareiras ou chaminés abertas ou fechadas. Nos países ricos, em particular, fogões a lenha (toras, pellets, mass, logs hidráulicos e fogões hidráulicos a pellets), lareiras fechadas e insertos (toras ou pellets) são cada vez mais usados, e caldeiras individuais ou coletivas (toras, pellets, dual -energia ou bolacha ...). Fogões (fogões a lenha, fogões a pellets, fogões a lenha e fogões a pellets) ajudam a aquecer a casa e cozinhar.
O ar de combustão fornece o oxigênio necessário para a reação de combustão. Nas lareiras modernas, o ar é fornecido em dois locais diferentes para misturar de forma ideal o combustível e o ar (oxidante).
Ar primário O primeiro fornecimento de ar garante as fases de secagem e gaseificação da madeira e também a combustão do resíduo carbonáceo; Ar secundário O fornecimento de ar após a combustão primária garante um suprimento de oxigênio suficiente para a combustão completa dos gases gerados durante a combustão primária.Nas caldeiras automáticas , o fornecimento de ar primário é realizado de acordo com as características do combustível e o fornecimento de ar secundário é regulado automaticamente em função da quantidade de oxigênio contido nos gases de combustão ( oxímetro ).
Combustão primáriaEm altas temperaturas, a madeira queima produzindo vapores compostos de vapor d'água, dióxido de carbono, compostos orgânicos voláteis (principalmente metano ) e muitos outros componentes em quantidades menores. Quanto mais úmido estava no início, mais fumaça produz por unidade de energia produzida e mais pesados os compostos orgânicos produzidos. Sem combustão secundária, parte do fumo condensa-se na chaminé, provocando aí depósitos de fuligem e creosoto que podem obstruí-la e / ou provocar incêndios na chaminé; o resto da fumaça vai para a atmosfera, o que pode levar a uma poluição significativa com consequências para a saúde .
A combustão primária é observada em lareiras abertas modernas, lareiras fechadas (fogões, fogões, caldeiras, etc.), incluindo dispositivos certificados (por exemplo, tipo Green Flame na França ou EPA nos Estados Unidos ), usados a uma taxa longe da velocidade nominal (ex: "inativo", também chamado de "velocidade reduzida" ou "latente"), antigas lareiras fechadas (fogões, fogões, caldeiras, etc.), a soleira do gerador a gás , a fase de ignição da soleira fechada com combustão secundária. Sua eficiência é sempre baixa (inferior, ou até muito inferior, a 50%).
Combustão secundáriaSe a quantidade de oxigênio for suficiente, os gases emitidos pela madeira aquecida queimam em temperatura muito alta com uma eficiência muito próxima a 100%, produzindo essencialmente vapor d'água e CO 2e uma pequena proporção de resíduos minerais. Em um fogão moderno ("dupla combustão" ou "pós-combustão"), após a fase de ignição, a combustão secundária passa a ser predominante. Nos fogões a pellets , não há combustão primária, sendo o aquecimento inicial da lenha obtido por resistência elétrica . Em equipamentos de alto desempenho, a combustão secundária geralmente é realizada em um compartimento separado.
Poder calóricoO valor calorífico de um combustível é a quantidade de energia contida em uma unidade de massa do combustível. Essa energia é liberada na forma de calor durante a combustão. Em aplicações, geralmente é útil referir-se a uma unidade de massa para combustíveis sólidos e líquidos e a uma unidade de volume para gases .
O poder calorífico da lenha depende sobretudo do seu teor de humidade , sendo menos importante a espécie da árvore de onde provém. “Essas são as madeiras mais densas, que produzem mais calor por peso igual” . A melhor eficiência de combustível de uma gasolina é obtida com um nível de umidade inferior a 20%. Na verdade, 1 kg de madeira a 50% de umidade libera 2 kWh , a 20% 4 kWh .
Gasolina | Valor calórico ( kWh / kg ) |
Gasolina | Valor calórico ( kWh / kg ) |
---|---|---|---|
Bordo | 4,1 | Pinho | 4,4 |
bétula | 4,3 | Larício | 4,4 |
Faia | 4,0 | Álamo | 4,1 |
Carvalho | 4,2 | Robinia | 4,1 |
Amieiro | 4,1 | Abeto | 4,5 |
Cinza | 4,2 | Olmo | 4,1 |
Spruce | 4,5 | Salgueiro | 4,1 |
Fonte: Emmanuel Carcano, # Bibliografia , p. 97
PCI ( kWh / kg ) | PCI ( G J / tonelada ) | |
---|---|---|
Toras secas, divididas | 3,9 | 14,0 |
Briquetes de madeira | 4,6 | 16,6 |
Pelotas | 4,7 | 16,9 |
Chips florestais | 2,5 a 3,5 | 9,0 a 12,6 |
De acordo com Emmanuel Carcano, # Bibliografia , p. 44
PCI ( kWh / kg ) | PCI ( G J / tonelada ) | |
---|---|---|
Óleo combustível doméstico (FOD) | 11,7 | 42 |
Óleo combustível pesado | 11,1 | 40 |
Gás natural | 13,7 | 49,6 |
Carvão | 7,2 | 26 |
O valor calorífico é definido em relação a uma unidade de massa. A densidade da madeira sendo muito variável, a quantidade de energia liberada por unidade de volume varia muito, uma consideração importante dado que a madeira é geralmente vendida por volume.
Na prática, podem-se encontrar valores de quantidade de energia produzida relativos a uma unidade de volume (quantidade de energia assimilada a um valor calorífico em volume ) de lenha de natureza definida e umidade. Alguns exemplos :
Essências | Massa média de estéreo (25% de umidade) |
"PCI" ( kWh / metro cúbico ) (25% de umidade) |
---|---|---|
Charme | 400 a 500 kg | 1.520-1.900 |
Carvalho | 380 a 480 kg | 1440-1 820 |
Faia | 350 a 450 kg | 1310-1 680 |
Pinho | 300 a 400 kg | 1230-1 640 |
Abeto | 250 a 350 kg | 1.035-1.450 |
Para queimar adequadamente, a madeira deve estar seca, mas a quantidade de água residual que resta nunca é zero. A umidade remanescente é sensível (dita absorvida, é a fração de água livre ) tendo baixas ligações com o material de madeira (pela composição da seiva, a capilaridade , o efeito esponja, a tensão superficial ), ou ligada à água , por ligações moleculares médias chamadas umidade não sensível, adsorvida . Esta quantidade de umidade sempre atinge uma parte do valor calorífico eo padrão de secagem comercial define com precisão os níveis de umidade residual de venda que são muito frequentemente longe de ser respeitado, pois fase de armazenamento do fornecedor representa uma carga muito pesada. Ativo financeiro . Também é comum que a madeira não seja vendida pronta para queimar. Durante a combustão, parte da energia é dedicada à vaporização da água contida na madeira, cuja capacidade térmica e calor latente são particularmente elevados. A madeira verde contém mais da metade de seu peso em água. Madeira protegida da chuva em equilíbrio com o ar ambiente tem um nível médio de umidade em torno de 20%, mas essa taxa depende muito das condições de armazenamento (mesoclimáticas). Em áreas densamente arborizadas com alta produção de madeira de lei, muitas vezes em condições climáticas úmidas, os níveis de umidade relativa ambiente média normalmente atingem 60% (e acima), uma condição que não é muito propícia para a fase de secagem abrigada e onde a exposição ao vento e à radiação solar direta também desempenham papéis essenciais. Os pellets e os tijolos de madeira comprimida são vendidos com um teor de umidade inferior a 10% que, apesar do cinza de energia significativamente superior, proporcionando um equilíbrio ecológico mais favorável , desde que sejam armazenados em local especialmente seco para evitar a absorção de umidade .
Valor calorífico inferior (PCI) da madeira:
Esse poder calorífico depende pouco da espécie ou da parte da planta considerada (casca, alburno, etc. ).
“Devemos promover aparelhos com boa eficiência de combustão não apenas para economizar recursos, mas também para reduzir os riscos à saúde . "
"Agora é essencial [...] que nós, indivíduos, aprendamos a usar corretamente os aparelhos de alto desempenho para que esse método de aquecimento ecológico não se torne um problema de saúde pública . "
Podemos comparar as diferentes saídas de tipos de aquecimento a lenha (por "moderno" queremos dizer um aparelho de combustão secundária):
Lareiras abertas LareiraO rendimento é inferior a 10% (rendimento durante a combustão. Ao longo de um ano, o rendimento pode ser negativo, devido às perdas térmicas significativas quando a chaminé não está a ser utilizada). Além disso, durante a combustão, grande parte do ar aquecido é aspirado pela lareira e expelido para fora da habitação (entre 300 e 500 metros cúbicos por hora), o que reduz ainda mais a eficiência da chaminé.
Apenas a combustão primária ocorre em tal lareira e os gases não queimados saem para a natureza pela chaminé. Uma eficiência energética de no máximo 10% significa que 90% da energia que pode ser fornecida pelo combustível literalmente se transforma em fumaça (produtos da combustão incompleta ), o que é particularmente prejudicial para a qualidade do ar (exteriores e interiores). E representa um verdadeiro desperdício de recurso .
Devido ao seu fraco desempenho, uma lareira aberta não é considerada um aquecedor. Muitos estados proibiram o fogo dessas chaminés abertas.
Lareira com " inserção aberta"A proibição da utilização de fogueiras abertas, programada em certas regiões ( nomeadamente Île-de-France e Ródano-Alpes ), terá tido o mérito de estimular a procura de uma solução para este problema. Consiste na realização de uma lareira melhorada e pouco poluente. Baseia-se no princípio de um “inserto aberto” com dupla combustão criado pela empresa de Grenoble FINOPTIM, cujo conceito se baseia na tecnologia DCMO única e patenteada (Double Combustion in Open Medium). Para obter a dupla combustão em ambiente aberto, é necessário ser capaz de colocar o ar oxigenado em alta temperatura em contato com os gases da combustão primária . O produto é inserido na lareira , sem trabalho adicional, e provoca uma dupla combustão graças aos tubos que passam por baixo da lareira, que aquecem o ar e depois o libertam mesmo por cima das chamas. Os resultados foram certificados pelo Centro Técnico para Indústrias de Fundição (CTIF).
A taxa de monóxido de carbono libertado é cinco vezes inferior à de uma lareira e as emissões de partículas dez vezes inferiores, mas a eficiência energética média (45%) da chaminé é inferior à das instalações fechadas (pelo menos 70%).
Outros dispositivosEm geral, as caldeiras têm uma eficiência significativamente inferior aos fogões da mesma tecnologia devido à presença na lareira, ou nas imediações da lareira, de uma caldeira cuja temperatura por razões de segurança se situa entre 50 ° C e 80 ° C em operação normal. A temperatura da própria lareira é reduzida por esta fonte fria, o que diminui a eficiência da combustão secundária.
% De rendimentos |
CO g / GJ |
PAH g / GJ |
Poeira ( TSP ) g / GJ |
|
---|---|---|---|---|
Lareiras abertas | 10 | 70.000 | 2,84 | 7.500 |
Velhas lareiras e inserções | 10 | 15.000 | 0,56 | 775 |
Fogões e fogões antigos | 40 | 17.500 | 1,5 | 775 |
Velhas caldeiras | 50 | 14.000 | 0,11 | 500 |
Lareiras fechadas e inserções modernas | 70 | 5.700 | 0,14 | 243 |
Fogões e fogões modernos | 70 | 5.700 | 0,14 | 243 |
Caldeiras modernas de classe 3 | 75 | 1.300 | 0,05 | 27 |
Colheita % | Potencial de calor útil máximo % |
Poeira fina ( PM10 ) g / GJ |
|
---|---|---|---|
Caldeiras de toras pequenas | 75 | 75 | 50 |
Caldeiras pequenas de lascas de madeira | 80 | 80 | 90 |
Caldeiras de pellets pequenos (pellets) | 85 | 85 | 30 |
Caldeira automática com filtro | 80 | 80 | 5 |
A autonomia de um aparelho é o período durante o qual pode funcionar sem novo abastecimento de combustível , sem intervenção externa.
Modelo | Autonomia |
---|---|
Lareira | algumas horas |
Inserção, lareira fechada | algumas horas |
Fogão a lenha | algumas horas |
Fogão a pellets clássico | 12 a 72 horas |
Fogão de massa | 12 a 24 horas |
Modelo | Autonomia |
---|---|
combustão crescente | mais de 4 horas |
combustão horizontal | mais de 4 horas |
combustão reversa | mais de 6 horas |
turbo | mais de 6 horas |
com hidroacumulação | de acordo com o tamanho |
Modelo | Autonomia |
---|---|
Plaquetas e grânulos de caldeiras | dependendo da capacidade de armazenamento (geralmente durante a estação de aquecimento) |
Fonte: Agência Francesa de Gestão do Meio Ambiente e Energia (ADEME), p. 4, 9, 12
Elemento químico | Porcentagem (%) |
---|---|
Carbono (C) | 49,8 |
Oxigênio (O) | 43,1 |
Hidrogênio (H) | 6,2 |
Nitrogênio (N) | 0,2 |
Elementos minerais ( Ca , K , Mg ) | 0,7 |
Independentemente da espécie , a composição elementar média da madeira é a seguinte:
Os elementos minerais cloro e enxofre geralmente não estão presentes na madeira natural (não tratada).
As espécies de madeira são classificadas em duas famílias principais de acordo com sua densidade:
O aquecimento doméstico frequentemente tem um aspecto importante de espetáculo de chamas e a maioria das instalações ainda carece de um sistema de armazenamento de calor ( hidroacumulação , fogões de massa ), as madeiras nobres são tradicionalmente as mais populares para este uso, com exceção da castanha que requer o uso de um firewall uma vez que explode e faisca quando queimado.
As madeiras macias e macias queimam mais rápido. Se forem armazenados incorretamente, eles se degradam rapidamente. Eles são, no entanto, apreciados por sua alta temperatura de combustão, que melhora a eficiência dos dispositivos e permite um rápido aumento da temperatura:
O poder calorífico é indicado para igual volume e para o mesmo grau de umidade, com base no poder calorífico da faia (arbitrariamente fixado em 100).
Gasolina | Poder calórico |
---|---|
Charme | 110 |
Faia | 100 |
Cinza | 97 |
Robinia | 97 |
Carvalho | 96 |
Olmo | 96 |
bétula | 93 |
castanha | 89 |
Bordo de Sycamore | 84 |
Larício | 84 |
Pinho silvestre | 78 |
Árvore da Lima | 76 |
Amieiro preto | 71 |
Spruce | 68 |
Abeto branco | 64 |
Weymouth Pine | 60 |
Choupo euro-americano | 60 |
Álamo de álamo | 60 |
Nota: Lemos com frequência, principalmente na Internet, que não é recomendado o uso de caldos de cipó para aquecimento, pois produziria muito calor.
Na verdade, embora não seja recomendado o uso de vinhas para aquecimento, não pelo seu grande valor calorífico (bastante normal com 3 kWh / kg ), mas pelo seu alto conteúdo químico (especialmente arsênico ) devido aos muitos tratamentos aplicados às vinhas. Pelas mesmas razões, não recomendamos grelhar em brotos de videira.
Este é o uso tradicional, usado em quase todos os antigos aparelhos domésticos de queima de lenha. Para aparelhos modernos, o uso de toras de madeira geralmente tem desempenho inferior do que aparelhos com aparas de madeira ou pellets. Além disso, é possível utilizar combustível insuficientemente seco (isto também é válido para cavacos ou pellets), ou regular manualmente as entradas de ar, o que tem como consequência causar poluição atmosférica ( poeiras , PAHs. , Etc. ). No entanto, esse combustível requer menos processamento. Na França de acordo com a Ademe (2019) A tora ainda é usada para quase 90% da lenha, muito à frente de pellets (9%) e briquetes e cavacos reconstituídos (1%).
Para limitar as emissões de poluentes durante a queima das toras, o Escritório Federal para o Meio Ambiente da Suíça e a Agência para o Meio Ambiente e Gestão de Energia da França recomendam virar o foco de cima para baixo. O fogo então se apaga como uma vela . Em comparação com a queima de fundo, essa combustão ocorre mais lentamente, com menos fumaça e pode ser melhor controlada ao longo do processo. Os gases residuais são encontrados na chama incandescente e são quase totalmente queimados. Este método é adequado para aquecedores de registos com evacuação do gás residual a partir do topo ( chaminés , fogões a madeira , fogão chaminés , fogões de acumulação ).
O acendimento por baixo é recomendado para o aquecimento da lenha para diminuir a combustão com saída de gás residual do fundo ( caldeira a lenha , fogão de aquecimento central , fogões de barro ).
Para a eficácia ideal desses métodos, outras recomendações devem ser observadas, incluindo:
Outras recomendações são específicas para cada sistema de aquecimento:
Aquecedores de combustão superiores a lenha, salamandra para aquecimento central e salamandras :
Caldeiras de toras :
Esta é madeira lascada em lascas de cerca de 3 × 2 × 1 cm. Tem a vantagem de ser utilizado em caldeiras automáticas e, portanto, elimina a restrição de carregamento manual a cada surto. Além disso, os requisitos para esses cavacos significam que a madeira deve estar seca (umidade <20%), o que melhora a eficiência da combustão. Nós distinguimos:
Os pellets , às vezes chamados de " pellets " segundo a palavra inglesa, são pequenos cilindros de alguns mm obtidos pela compressão da serragem após sua redução a pó. Este processo requer uma instalação de tipo industrial, mas fornece um combustível muito seco (umidade da ordem de 5%) e portanto de alto poder calorífico (PCI de 4,5 kWh / kg ). Seu desempenho o torna um combustível mais adequado para pequenas instalações domésticas por causa de um volume de armazenamento reduzido em comparação com as plaquetas. Além disso, esta forma particular do combustível confere-lhe grande fluidez, permitindo que caldeiras automáticas de pellets sejam alimentadas por dois processos distintos: um sistema de extração sem - fim ou um sistema de sucção. O sistema de sucção é mais flexível do que o sistema de extração de parafuso. O combustível menos fluido das caldeiras de wafer automáticas admite apenas o sistema de extração de parafuso. Esses pellets também podem ser usados em fogões específicos com excelente desempenho.
Nota-se que existem briquetes, também chamados de toras de madeira adensada ou toras compactas (E. Carcano, #Bibliografia , p. 44 ) fabricadas com processo semelhante, que podem ser utilizadas em fogões convencionais.
Os grânulos também podem ser produzidos localmente em pequenas empresas (carpinteiros, construtores de casas de madeira, etc.) que desejam direcionar seus resíduos para os clientes locais. Um novo processo desenvolvido pela Oliotechnology torna possível a produção de grânulos por martelamento (patente de invenção número 09 51338). Durante a fabricação, ocorre a vaporização da água que está na biomassa. Um grânulo desidratado é, portanto, produzido com economia significativa de energia durante a fase de secagem. A serragem verde pode ser seca com 25% de umidade em vez de 10-12%, como em um "peletizador" padrão. A produção local permite eliminar a poluição causada pelo transporte de matérias-primas e grânulos , ao longo de centenas de quilômetros, até o consumidor.
Deve, no entanto, notar-se que os grânulos são mais susceptíveis à humidade, que absorvem muito mais facilmente do que os cavacos e, a fortiori, as toras. Além disso, a umidade os degrada rapidamente, o que não é o caso das toras ou plaquetas (estas secam mais lentamente do que as toras, mas não perdem sua integridade como ocorre com as pelotas). Portanto, eles devem ser armazenados em um local muito seco.
Outras formasPodemos falar aqui sobre todos os rejeitos: cascas, paletes velhas , etc. desde que a madeira esteja sã. Isso geralmente diz respeito a salas de caldeiras maiores.
Lascas e pedaços, serragem e aparas, grânulos, são madeira fragmentada.
O tamanho das partículas da madeira fragmentada influencia a combustão. Partículas muito finas irão voar para longe no ar e fluxos de fumaça sem ter tido tempo de queimar completamente.
O pó de madeira é classificado no grupo de certos agentes cancerígenos para humanos pela IARC .
O "nível de finos" (partículas de madeira menores que 1 mm ) no combustível deve tender para zero e nunca deve exceder:
e para a pelota
O Escritório Federal para o Meio Ambiente (Suíça) refere-se "à dificuldade de transformar combustíveis sólidos em calor sem produzir poeira ".
O problema da madeira em tora é descrito nestes termos por um cientista da LGGE (França), um contribuinte do programa europeu Carbosol :
“Quanto maiores as moléculas, mais elas poluem; nessas condições, a madeira (em forma de toras ) é, portanto, o pior combustível, pois o fogo provoca uma combustão incompleta, pirolítica principalmente ao nível do coração, que libera grandes moléculas. A título de comparação, a combustão de 1 kg de lenha polui tanto quanto a combustão de uma tonelada de óleo diesel para automóveis ”. Fatores agravantes: madeira de má qualidade (em particular madeira verde ou insuficientemente seca, ou madeira “suja”), libera substâncias ainda mais poluentes; veja também a seção Aplicativos .Este é o caso dos fogos de chaminé (em uma lareira aberta) . Na Ilha-de-França , por exemplo, o aquecimento a lenha contribui com 23% das emissões totais de PM 10 , "ou seja, tanto quanto o escapamento de veículos rodoviários" . As lareiras “constituem mais da metade dessas emissões devido ao aquecimento a lenha” e, além disso, “as lareiras são responsáveis pelo aumento da poluição do ar no interior das habitações onde a lenha é queimada” .
“Enquanto elas [essas lareiras] são usadas como back-up, uma noite de vez em quando, ainda passa, mas quando estão funcionando continuamente, isso aumenta o equilíbrio ecológico do aquecimento da lenha em termos de emissões de MP e outros. Poluição. da (pobre) combustão de madeira ”(E. Carcano, # Bibliografia , p. 26 ).
Problemas com o desempenho e uso de aparelhos de queima de lenhaUma lareira aberta não pode ser considerada um meio de aquecimento adequado dado o baixo rendimento e as suas consequências na qualidade do ar.
Aquecedores a lenha muito velhos ou mal usados também podem poluir enormemente. Conforme indicado na seção de Aplicações , um estudo CSTB mostra que um inserto operando a uma taxa reduzida (então apenas a combustão primária permanece ) pode multiplicar as emissões de poluentes por seis ou sete em comparação com a taxa nominal. Isto é, polui quase tanto quanto um aberto lareira.
MelhoriaO problema da madeira, um combustível sólido, pode ser amplamente resolvido de duas maneiras diferentes:
Uma combustão incompleta gera não queimado envolvido na poluição do ar .
Os produtos formados pela combustão incompleta da madeira são principalmente:
A combustão incompleta também produz óxidos de nitrogênio (NO x ). Detalhes estão disponíveis na seção “ Relação entre as emissões de óxido de nitrogênio e as emissões não queimadas ”.
Excluindo CO 2, dois outros gases de efeito estufa , metano (VOC) e óxido nitroso (N 2 O, família de NO x ), também são formados.
Correlação entre monóxido de carbono e partículas carbonosasO monitoramento das emissões de CO permite qualificar a qualidade da combustão e estimar as quantidades totais de materiais sólidos não queimados (PM) a partir de uma fórmula de correlação.
CO - fórmula de correlação de poeira: PM = emissões de partículas em mg / Nm 3 a 13% O 2 CO = emissões de CO (% do volume de fumos a 13% O 2) Redução de não queimado Fatores que influenciam as emissões não queimadas - regra 4 TEm geral, as emissões não queimadas são reduzidas quando as condições do forno são favoráveis para as reações de oxidação .
Um aparelho com boa eficiência de combustão reduz as emissões não queimadas, desde que seja utilizado de forma adequada (ver por exemplo o caso de um aparelho com a etiqueta Green Flame e o de um fogão certificado pela EPA na secção “ Combustão primária ” ).
A otimização da combustão resulta em menor consumo de combustível e, além de menos poluição , economiza os recursos disponíveis (ver por exemplo este estudo do CSTB , como o uso correto de fogões melhorados em países em desenvolvimento).
Dispositivos de alimentação manualO problema do risco de combustão incompleta surge principalmente com dispositivos de alimentação manual ( dispositivos de registro ).
Desempenho anunciado e desempenho entre os usuáriosEsses equipamentos de combustão de madeira, inclusive os mais eficientes, não estão imunes ao risco de combustão incompleta; o desempenho dos dispositivos é estabelecido sob condições muito precisas, muitas vezes não muito representativas das condições reais para a maioria dos usuários.
“Os testes de queima para a certificação EPA são feitos com pranchas de pinho Douglas de 2 ″ x 4 ″ com 1,5 ″ de espaço de ar ao redor de cada pedaço de madeira, sob condições de tiragem bem definidas (por exemplo, uma chaminé de 15 pés de altura). Em geral, os fabricantes se organizam para garantir que seus produtos ofereçam o melhor desempenho possível nas condições de uso estabelecidas pela EPA . Essas condições não são representativas das da maioria dos usuários. "Os serviços federais suíços também são muito reservados quanto ao desempenho real dos dispositivos quando usados por indivíduos.
Deve ser feita uma distinção entre dispositivos independentes comumente usados (dispositivos de log: fogão clássico, lareira fechada, inserção , fogão ), para os quais o protocolo de teste é o mesmo (E. Carcano, # Bibliografia , p. 89, 90 ) e um determinado tipo de salamandra, salamandra ( energia térmica ) ou salamandra (alguns modelos também podem funcionar com pellets de lenha ).
Dispositivo independente clássico A ignição e a adição de madeira geralmente causam altas emissões, essas etapas do processo de combustão não são levadas em consideração nos protocolos de teste de laboratório para determinar o desempenho do dispositivo. As emissões podem ser calculadas no momento da combustão máxima. Na prática, o usuário tende a quase desligar o fornecimento de ar, de forma a reduzir a perda de calor pela chaminé, resultando em alta poluição. Este procedimento também não é levado em consideração no laboratório e os resultados obtidos “não respondem de forma alguma ao uso real” . Fogão de massa O protocolo de teste é muito mais rígido. Todo o processo de combustão é testado, incluindo a ignição. Além disso, com um recuperador de calor, é quase desnecessário reduzir o fornecimento de ar. "O resultado será muito comparável ao (o) que as pessoas podem obter em casa . "Veja também as seções Aplicações e Caso de fogões de massa .
Os aparelhos alimentados automaticamente ( caldeiras automatizadas e fogões a pellets ) são os mais confiáveis, especialmente os aparelhos a pellets (desde que apenas grânulos de qualidade certificada ( pellets ) sejam usados e que qualquer absorção de umidade seja evitada. Combustível):
Fontes: Agência de Gestão Ambiental e Energética (ADEME) e Bois Énergie 66 . Uma caldeira fornece aquecimento central e radiadores , eventualmente um tanque de água quente sanitária ou outra rede de retorno hidráulico ( piso radiante, por exemplo).
Calado natural e calado forçadoAs caldeiras a toras são a versão mais antiga das caldeiras a lenha. Caracterizam-se pelo modo de combustão e pela forma como o ar entra na lareira: a tiragem. Pode ser natural ou forçado usando um ventilador. O "calado natural" é implementado usando três técnicas:
As caldeiras de combustão reversa de “tiragem forçada” funcionam melhor com mais facilidade porque são menos sujeitas a problemas de tiragem da chaminé. Estas caldeiras, denominadas "turbo", estão equipadas com um ventilador do tipo turbina que introduz o ar de combustão ou um exaustor que aspira os fumos.
→ [Representação de saque forçado]
A caldeira está associada a um grande tanque de água que armazena o excesso de calor fornecido pela caldeira. O tanque de hidroacumulação, ou tanque tampão, permite que a caldeira funcione com potência total sem superaquecimento na casa.
Sem tanque de armazenamento A combustão, regulada de acordo com os requisitos de calor, é irregular e é acompanhada por uma poluição atmosférica significativa . A autonomia é limitada, o desempenho medíocre e o carregamento, manutenção e limpeza são mais frequentes. Com tanque de armazenamento O calor acumulado no tanque é devolvido conforme necessário. Dependendo da potência da caldeira, do tamanho do tanque e da temperatura externa, a autonomia pode variar de 12 horas a 48 horas. O funcionamento a plena potência da caldeira aumenta a sua longevidade e melhora a sua eficiência. A hidroacumulação é particularmente adequada para aquecimento a baixa temperatura através de um piso aquecido, por exemplo.Fontes: Emmanuel Carcano ( #Bibliografia ) e Biomasse Normandie. A recuperação de combustíveis como cavacos ou pellets permite resolver os problemas associados à utilização da madeira em tora - desde que os pellets sejam armazenados permanentemente secos porque a humidade os degrada. Estes novos combustíveis apresentam uma boa “fluidez” que permite automatizar o funcionamento das caldeiras e adquirir um conforto do utilizador comparável ao obtido com caldeiras a combustíveis fósseis. A organização da caldeira e seus acessórios é muito semelhante à de uma caldeira coletiva a lenha .
Pellet e caldeiras de pelletPrincípio de operação :
A vantagem dessas caldeiras é a capacidade de serem alimentadas com todos os tipos de combustíveis de biomassa : lascas, pellets, lascas de madeira, grãos de cereja ou damasco, miscanthus , etc. Isso possibilita, no meio rural , administrar seu abastecimento de acordo com a disponibilidade do recurso.
Insertos, lareiras fechadas, fogões (com toras ou pellets ) e fogões (também com toras ou pellets - cf. ADEME , p. 10, 12 -) chamados "hidráulicos" ou " caldeiras " podem, como as caldeiras, fornecer um aquecimento central rede . Este equipamento está a experimentar um interesse renovado com novos padrões de construção, nomeadamente em Edifícios de Baixo Consumo (BBC) onde o consumo de energia para aquecimento é muito baixo. Sistemas como fogões e caldeiras são perfeitamente adequados para fornecer aquecimento, ou mesmo água quente sanitária , a toda a casa.
O calor fornecido por uma sala de caldeiras a lenha pode ser utilizado em moradias coletivas , setor terciário e redes de aquecimento em áreas urbanas ou rurais . Tal como acontece com os aquecedores individuais, a escolha do combustível é importante. As caldeiras coletivas aceitam todos os tipos de madeira, porém o nível de umidade é sempre prescrito pelo fabricante e deve ser respeitado. As caldeiras a lenha são totalmente automatizadas e operam de forma semelhante a outras energias. Mas montar uma caldeira a lenha é mais complexo, é necessário lançar um estudo de viabilidade . Vários países europeus (Alemanha, Áustria, Dinamarca, Finlândia, França, Suécia, Suíça) já criaram muitas caldeiras a lenha que atendem a edifícios coletivos ou redes de aquecimento.
Recursos de biomassa que podem ser usados na sala da caldeiraA grande maioria da lenha ainda é consumida na forma de toras, mas a madeira em tora requer um manuseio significativo e está particularmente exposta ao risco de combustão incompleta que gera poluentes . Para além das toras de madeira para uso doméstico, a energia da madeira apresenta-se em formas muito diversas que têm em comum a dificuldade de escoamento: bocage e resíduos florestais, serradura, casca, madeira "em fim de vida", também designada por “Madeira de sucata” ( paletes, engradados e engradados usados, móveis antigos, etc.). Este resíduo lenhoso pode ser recuperado por meio da queima em caldeiras automáticas ao invés de eliminá-lo em condições prejudiciais ao meio ambiente (abandono na floresta, queima a céu aberto , aterro ). As cinzas da madeira queimada em caldeiras podem ser recicladas na agricultura .
Os recursos de biomassa que podem ser usados em salas de caldeiras, portanto, vêm em muitas formas:
As salas de caldeiras coletivas modernas , monitoradas e mantidas, têm muitas vantagens sobre o aquecimento individual: combinação de recursos e combustível; o custo da instalação é mais facilmente amortizado quando há vários usuários; as técnicas (automação, uso de filtros para desempenho de fumaça ) permitem um melhor controle de determinados parâmetros como emissões de poluentes .
O Escritório Federal Suíço para o Meio Ambiente (FOEN), portanto, comenta sobre a utilidade das salas de caldeiras para a preservação da qualidade do ar. “Em vez de explorar muitos pequenos sistemas de aquecimento sem filtros , é necessário incentivar as madeireiras que possuem sistemas de purificação de gases de combustão muito eficientes , têm um bom desempenho e cujo funcionamento profissional está garantido. " Um comentário semelhante pode ser encontrado na página 3 de uma nota de resumo disponível no site do Ministério da Ecologia (França): "[...] para limitar as emissões de poluentes, devido à utilização de biomassa , o uso de energia da madeira deve ser incentivada em instalações no" coletivo "ou" industriais " setores com maior capacidade térmica de 2 M W . Com efeito, devido às suas dimensões, estas instalações têm a vantagem por um lado de permitir, do ponto de vista económico, a implementação de dispositivos eficazes de controlo da poluição , tais como filtros electrostáticos ou filtros de mangas, e por outro lado, têm uma produção maior do que as unidades pequenas. Refira-se ainda que estas instalações se enquadram no âmbito da regulamentação das instalações classificadas e que serão sujeitas a verificações periódicas por entidades independentes que permitirão assegurar o respeito do seu desempenho ambiental ”. Priorizar o desenvolvimento da energia da madeira nas áreas "coletivos" e "industrial" foi sugerido em março de 2006 na conclusão de um relatório a partir do mesmo ministério, assim como no relatório "Ar e Atmosfera" Chantier n o 33 do Grenelle Ambiente em Março de 2008. Exemplos de conquistas França Desde 2012, a cidade de Orléans teve duas caldeiras de biomassa, um dos quais, localizado ao norte da cidade, tem uma potência de 37 M W acoplado a um 18 km de aquecimento rede que abastece 12.000 casas com aquecimento.. Fichas técnicas em formato [PDF] para caldeiras de biomassa podem ser baixadas do site “ Energia de biomassa Île-de-France ”. Em meados de 2017, a caldeira de biomassa de 26,5 MW em Saint-Denis (Seine-Saint-Denis) anunciou que atenderia às necessidades de aquecimento e água quente de cerca de 40.000 residências e escritórios na cidade e municípios vizinhos. suíço Três exemplos de "redes de aquecimento urbano" ( CAD ): uma rede com três caldeiras de aparas de madeira , uma usina que consiste em uma sala de caldeira a lenha e uma caldeira a gás, e uma terceira instalação CAD em caldeira dupla a lenha (combustível: madeira velha, madeira florestal, madeira residual) com uma caldeira a óleo adicional. Áustria A cidade de Güssing possui uma das maiores redes de aquecimento movidas a biomassa . A energia é fornecida por duas caldeiras de biomassa com uma capacidade de 3 e 5 M W . O sistema de aquecimento compreende dois circuitos de um comprimento total de 14 km ao a uma temperatura de 90 para 110 ° C . Mais de 300 famílias se beneficiam dessa rede de aquecimento, bem como todas as comunidades da cidade - escolas, creches, hospitais - e algumas indústrias (secadores de madeira, por exemplo). Com a entrada em operação do sistema de aquecimento urbano, a qualidade do ar na cidade melhorou significativamente.Tipo de problema | Antes da inauguração do aquecimento urbano à biomassa |
Após a entrada em função de aquecimento urbano de biomassa |
Redução percentual
nas emissões |
---|---|---|---|
Dióxido de carbono CO 2 | 6.650.000 kg / ano | 250.000 kg / ano | NS. 96% |
Dióxido de enxofre | 6.980 kg / ano | 280 kg / ano | NS. 96% |
Monóxido de carbono (CO) | 16.900 kg / ano | 2.870 kg / ano | NS. 83% |
Hidrocarbonetos (C x H y ) | 1.530 kg / ano | 610 kg / ano | NS. 60% |
Com o objetivo de otimizar o aproveitamento da energia da madeira e seu impacto no meio ambiente, o antigo princípio dos gaseificadores (conversão da madeira em gás de síntese) é objeto de trabalhos de melhoria.
Combina as vantagens da energia da madeira e do gás natural, sem as suas desvantagens“Atualmente, o aquecimento a lenha é - de longe - a tecnologia mais importante para o aproveitamento da madeira. No entanto, sua contribuição para a poluição é muito alta, em comparação com outros combustíveis (especialmente no que diz respeito às partículas finas ). Diante dessa constatação, surge a questão do desenvolvimento de novas tecnologias que possam otimizar o uso do recurso que a madeira representa. Por "ótima" queremos dizer que a madeira deve ter a maior eficiência possível e ao mesmo tempo ter baixas emissões de poluentes , quando usada como energia primária para as formas finais de energia necessárias no futuro. A gaseificação da madeira e a preparação do gás resultante - de qualidade semelhante à do gás natural - permitem cumprir os critérios acima mencionados: de facto, a conversão permite obter uma elevada eficiência, ao mesmo tempo que o aproveitamento. de gás pode ser realizada de forma descentralizada , rejeitando poucas emissões de poluentes (por exemplo, considerando toda a cadeia de operações, a emissão de partículas finas é reduzida por um fator de 50 a 100). Além disso, esta tecnologia também permite o uso final nas áreas de transporte (veículos a gás natural ) e produção de eletricidade . "
[GNS da madeira - Instituto Paul-Scherrer - Texto informativo para a mídia, p. 1 ].
Princípios de conversão Materiais utilizáveisIsso diz respeito principalmente a madeira florestal barata e de baixa qualidade, resíduos de madeira da indústria de processamento de madeira, resíduos de madeira urbana não tratada disponíveis em centros de reciclagem , resíduos de madeira domésticos ou municipais (poda, etc.), etc.
Preparação de matéria primaÉ necessário, se necessário, eliminar as substâncias estranhas (metais, pedras ...). Assim, a matéria-prima é submetida a vários tratamentos preliminares: classificação, trituração, separação magnética ... e secagem antes do armazenamento.
GaseificaçãoA madeira é gaseificada em alta temperatura (800 - 900 ° C ) com vapor d'água. O resultado é uma mistura ( gás de madeira ) contendo principalmente dihidrogênio (H 2), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2) e metano (CH 4)
Purificação de gásO gás obtido contém impurezas que devem ser removidas.
MetanaçãoConsiste na conversão catalítica de dihidrogênio (H 2) e monóxido de carbono (CO) para metano (CH 4) O processo é baseado na reação de equilíbrio de equação :
(na presença de um catalisador de níquel ) Limpando a mistura de gásÉ necessário eliminar o CO e o H 2residuais, e separar a maior parte do CO 2presente na mistura. O resultado é um “gás natural sintético” (GNS) que atende aos padrões necessários para sua injeção na rede de gás natural. Documentos relacionados à conversão de madeira em metano estão disponíveis em dois sites na Suíça.
Vantagens energéticas e ambientaisEste GNS orgânico (o termo “bio”, como o prefixo “bio” em biocombustíveis por exemplo, indica que o GNS vem da biomassa ) pode ser substituído ou misturado com gás natural fóssil. Pode ser utilizado tanto para aquecimento como como combustível ou como fonte de eletricidade . Como a madeira , é uma energia renovável local, com um balanço neutro de emissões de CO 2 .e contribui para a independência energética. Assim como o gás natural , a combustão desse GNS não é muito poluente. O problema das emissões poluentes de combustível de madeira é assim resolvido de forma otimizada, sem filtros caros. A produção lucrativa deste GNS requer grandes quantidades de madeira barata. A Europa de Leste tem um potencial muito interessante nesta área.
Os principais protagonistasNa Suíça: o Instituto Paul-Scherrer (PSI), que desenvolveu o princípio dessa produção. Na Áustria: Universidade Técnica de Viena . No distrito austríaco de Güssing , um consórcio suíço-austríaco está testando uma instalação de demonstração para a produção deste GNS. O gás obtido consiste em 98% de metano.
Um modelo que está sendo emuladoNo final de junho de 2009, o município de Güssing inaugurou a primeira unidade de produção de gás natural sintético de madeira. Esta solução inovadora está despertando o interesse dos gigantes europeus da energia (uma usina 20 a 25 vezes maior que a de Güssing está sendo planejada na Suécia ). O evento foi noticiado na mídia. Novos projetos também estão surgindo em outros lugares, principalmente na Alemanha e na França . É o caso, por exemplo, do projeto GAYA
O CIRC atualmente classifica a fonte interna de emissões devido à combustão residencial de biomassa (principalmente madeira) no grupo de prováveis carcinógenos em humanos (grupo 2A).
A combustão doméstica inclui o aquecimento e cozimento de alimentos .
Apenas uma certeza foi estabelecida: a combustão doméstica de combustível de biomassa (principalmente madeira ) causa câncer de pulmão dentro das casas.
A gênese desta classificação está exposta no “Volume 95” publicado em 2010 pelo IARC.
Trata-se de combustíveis sólidos utilizados para cozinhar ou aquecer ( carvão e biomassa ), especialmente em espaços mal ventilados.
Além do risco de câncer de pulmão, fumaça de madeira ( madeira fumo em Inglês), o agente associado a essas emissões, tem uma série de riscos graves se não efeitos no nível comprovada celular .
Os dados que levaram à classificação das emissões de fontes internas da combustão de biomassa doméstica no grupo 2A incluem: (I) a presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e outros compostos carcinogênicos na fumaça de madeira, (II) evidências da natureza mutagênica da fumaça de madeira; e (III) os múltiplos estudos que mostram danos citogenéticos em humanos expostos à fumaça de lenha ( p. 307 ).
A fumaça doméstica representa um sério risco para a saúde de cerca de 3 bilhões de pessoas que cozinham e aquecem suas casas usando biomassa e carvão vegetal .
Poluição do ar exteriorIARC anunciado na quinta-feira 17 de outubro de 2013, que classificou a poluição do ar exterior como um certo cancerígeno (grupo 1) para os humanos, independentemente da região do mundo onde se resida. De acordo com a IARC, há “evidências suficientes” de que a exposição à poluição do ar externo “causa câncer de pulmão” . Entre as principais fontes que contribuem para a natureza carcinogênica dessa poluição, o IARC cita o aquecimento residencial e o cozimento . O “material particulado” ( partículas em suspensão , material particulado - PM em inglês ), “um dos principais componentes da poluição do ar externo” foram avaliados separadamente e também foram classificados como cancerígenos para humanos (Grupo 1).
Combustão de resíduos de madeiraResíduos de madeira sujos (pintados, impregnados, etc.) contaminados com produtos poluentes ou tratados com biocidas e / ou produtos retardadores de chama, como sais de boro (madeira classificada como B ou C na França) podem ser usados em fábricas de cimento ou em alguns salas de caldeiras especializadas equipadas com filtração adequada, como na França desde 2014 na primeira grande caldeira de resíduos de madeira, construída sobre a “plataforma química Roussillon”; esta é uma caldeira Leroux & Lotz de 21 MW produzindo 200.000 toneladas / ano de vapor e aceitando 60.000 toneladas / ano de resíduos de madeira de todas as classes - bem como resíduos de polpadoras de papel - para uma taxa de cobertura de biomassa de 15%. O investimento foi de € 20 milhões.
Para fazer os cálculos de combustão , a seguinte composição é usada:
50% de carbono , 44% de oxigênio e 6% de hidrogênio (consulte # Composição elementar média da madeira ).Nessas condições simplificadas, os produtos da combustão completa da madeira são apenas dióxido de carbono (CO 2) E água (H 2 S)
Outros produtos presentes na fumaçaNo entanto, durante a combustão completa, outros compostos são encontrados nos fumos:
A fonte de combustível dos óxidos de nitrogênio derivada da oxidação do nitrogênio contido na madeira na forma de aminas e proteínas , compostos de nitrogênio necessários para o crescimento da árvore.
Em geral, os aquecedores a lenha geram mais emissões de óxidos de nitrogênio (NO x ) por unidade de energia produzida do que as usinas de combustão movidas a combustíveis fósseis . Veja também a tabela intitulada "Comparação dos fatores de emissão para aquecimento a lenha com aqueles para aquecimento com óleo combustível doméstico, gás natural e carvão" na seção França Metropolitana .
A degradação de substâncias nitrogenadas na madeira na lareira produz moléculas de NH 3e HCN (ver combustão completa ) chamados " precursores de nitrogênio". Então, dois tipos de evolução podem ser observados:
Por exemplo, no caso de NH 3, as duas equações de equilíbrio concorrentes no foco são:
(1) (2)Qualquer fator que tende a promover a reação (1) levará a um aumento nas emissões de “NO combustível”.
Inversamente, qualquer fator que favoreça a reação (2) tornará possível limitar essas emissões.
Fatores que influenciam as emissões de NOx Conteúdo de nitrogênio do combustívelO fator com maior influência nas emissões de NO x das caldeiras de biomassa é o teor de nitrogênio no combustível.
Tipo de combustível | Conteúdo de massa de nitrogênio sobre anidro |
Tipo de combustível | Conteúdo de massa de nitrogênio sobre anidro |
---|---|---|---|
Laje de faia | 0,3 | Chip de madeira macia | 0,3 |
Wafer de carvalho | 0,3 | Miscanthus | 0,3 |
Palha de trigo | 0,3 | Casca de carvalho | 0,5 |
Madeira classe A | 0,5 | Espigas de milho | 0,6 |
Briquetes de cânhamo | 1.0 | Talha de rotação curta | 1,3 |
Resíduos de destilaria | 1,6 | Pelotas de maltagem | 2,1 |
Quanto maior o excesso de ar, mais as reações de oxidação dos precursores de nitrogênio (ver Mecanismo de formação ) em NO são favorecidas. Por outro lado, para pequeno excesso de ar, as reacções de redução destes precursores de N 2 , por espécies de hidrocarbonetos ou de nenhuma, são os preferidos.
Qualquer medida que favoreça as reações de oxidação permite limitar a formação de NO x .
Estágio de combustãoA combustão ideal do ponto de vista das emissões de NO x deve ocorrer:
Na prática, sob o termo óxidos de nitrogênio (NO x ), monóxido ( NO ), dióxido ( NO 2) e protóxido ( N 2 O) nitrogênio. O óxido nitroso é formado em casas que operam a temperaturas inferiores a 950 ° C .
Como a combustão completa , a combustão incompleta da madeira emite NO x mas em proporções que diminuem quando a concentração não queimada aumenta.
“Com a maioria dos equipamentos de combustão, existe uma relação entre a concentração de NO x nos gases de combustão e a concentração não queimada (CO, fuligem, etc. ). Essas duas quantidades evoluem em direções opostas ”( p. 17 ).De acordo com os Escritórios Federais Suíços para o Meio Ambiente e Energia ( FOEN e SFOE), aquecedores automatizados em perfeito estado de funcionamento, em que a combustão está quase completa , emitem apenas pouca fuligem , mas estão, por outro lado, na origem de "relativamente densos emissões "de partículas minerais finas . "Essas partículas penetram nos pulmões e, portanto, não são isentas de riscos, mas são consideradas menos prejudiciais à saúde do que a fuligem."
Serviços Cantonal suíço de energia e estresse ambiental que a caldeira autoloader de madeira ( grânulos de caldeira ou plaquetas de caldeira ) transmite "muito mais" de partículas PM 10 e óxidos de nitrogênio NO x do que uma caldeira a óleo : "Filtro de fumaça fortemente recomendado, e até obrigatório dependendo sobre a potência da instalação e do distrito " .
As emissões significativas de partículas durante a combustão de pellets de madeira também são destacadas em Quebec pela ALAP .
Renovação de frota de eletrodomésticosNa França, a renovação da frota de eletrodomésticos, que resulta em menores emissões não queimadas , leva a uma redução nas emissões de partículas e maiores emissões de óxido de nitrogênio em comparação com a situação existente.
Fogões catalíticosPara atingir a combustão completa, três condições devem ser atendidas: alta temperatura, oxigênio suficiente (do ar) e tempo para os gases de combustão queimarem antes do resfriamento.
Os fogões catalíticos exploram o fenômeno natural de diminuir a temperatura de ignição de subprodutos voláteis quando são colocados na presença de certas substâncias que promovem a oxidação, como paládio ou platina (este princípio é usado em conversores catalíticos de potes ). Para aumentar as superfícies de contato entre os gases de combustão e o material catalisador , os gases não queimados da combustão primária são forçados a passar por uma estrutura de " favo de mel " revestida de cerâmica onde são "requeimados". A cerâmica permite absorver mais a energia térmica produzida pela queima das toras localizadas abaixo. A temperatura de ignição das substâncias voláteis é reduzido a partir de 475 ° C a cerca de 260 ° C , uma temperatura que fogões de madeira são capazes de manter por mais tempo do que aqueles próximos de 500 ° C .
O dispositivo fornece aos dispositivos catalíticos uma combustão mais completa ao operar em um regime de combustão lenta . A catálise reduz os finos, mas não o PAH . A eficiência do catalisador se degrada com o tempo (em particular devido à incrustação progressiva das células do favo de mel), o que resulta em um aumento nas emissões. A incrustação é tanto mais rápida quanto mais inadequado ou de baixa qualidade combustível (sujo ou muito úmido) é queimado. Uma grande diferença de temperatura (fogo muito quente seguido de fogo muito mais frio) pode rachar a cerâmica ou reduzir seu revestimento metálico, o que leva a uma perda de eficiência do catalisador. Deve, portanto, ser substituído após um certo tempo. Além disso, os fogões catalíticos emitem mais partículas do que um fogão convencional no início e no final da combustão, o catalisador não estando suficientemente quente.
Caixa de fogões de massaOs fogões de massa a lenha (alguns modelos também funcionam com pellets de madeira) são também chamados de "fogões de inércia " ou "acumuladores de calor" (de energia térmica ).
De refractários ao redor da casa, o que provoca um aumento da temperatura de combustão média que subiu de 600 ° C a 900 ° C . Quanto mais alta a temperatura, mais completa é a combustão. Este é particularmente o caso para este tipo de fornos a lenha: a temperatura pode subir a mais de 1000 ° C . No entanto, existem limites que não devem ser ultrapassados: uma temperatura muito alta promove a produção de óxidos de nitrogênio de origem térmica .
Combustível | madeira de toras | paletes de madeira |
---|---|---|
Colheita | 70 a 90% | 80 a 93% |
Com base em um protocolo de teste muito rígido, os rendimentos atribuídos aos fogões de massa são representativos do desempenho real obtido pelo usuário. Detalhes estão disponíveis na seção Distinção entre aparelhos independentes convencionais e fogões de massa .
Estudo do CSTB realizado em fogão de massa de esteatita , observa que "O acúmulo de calor na massa de pedra-sabão [...] permite separar a produção de calor (difícil de controlar com fogão a lenha) de sua restituição. Assim, é possível eliminar a ociosidade do sistema durante a fase de combustão. Testes de laboratório mostraram que o sistema opera com potência nominal durante as fases de combustão, o que reduz significativamente a emissão de poluentes em comparação com os aparelhos convencionais de queima de lenha ”.
Para limitar a poluição do equipamento de combustão de madeira, filtros de partículas (ou filtros de fumaça) estão sendo desenvolvidos para grandes salas de caldeiras, mas também agora para dispositivos individuais e três modelos estão disponíveis na Suíça , no entanto, a eficácia destes últimos deve ser melhorada ( consulte “ Campanha de medição de PSI ”) e seus custos adicionais limitam seu desenvolvimento.
Princípio de um precipitador eletrostático para eletrodomésticosEmbora progressos técnicos significativos tenham sido feitos nos últimos anos, a natureza recente de uma instalação por si só não pode garantir baixas emissões. Os “sistemas de separação de pó” (filtros de partículas) desenvolvidos até agora para pequenos aquecedores a lenha operam quase todos com o processo de precipitação eletrostática . Com aquecedores usados corretamente e combustão quase completa , esses sistemas podem reduzir ainda mais as emissões de poeira restantes. (Fonte: Escritório Federal Suíço para o Meio Ambiente )
O princípio do filtro de partículas eletrostáticas (também denominado “precipitador eletrostático”) para eletrodomésticos é apresentado no site “Énergie-bois Suisse”. Este tipo de filtro permite uma redução de 60 a 95% das partículas de PM 10 .
BenefíciosO filtro eletrostático tem vantagens significativas sobre outros sistemas de filtragem, como coletores de poeira úmida ou filtros mecânicos, incluindo:
Um vídeo mostra um precipitador eletrostático suíço com seu princípio de operação simplificado.
Outros filtrosFiltro catalítico . O novo filtro de partículas, ganhando em 2011 o 12 th 'Madeira Energia Living "(França), iria reduzir em 80% as emissões da queima de madeira em casas, especialmente a ignição e recarregar lareiras. Funciona sem eletricidade.
Note-se a existência de “coletores de pó úmido”: “precipitadores eletrostáticos úmidos”, “condensadores”, que também permitem a recuperação de energia após o resfriamento dos fumos por aspersão de água, bem como “lavadores de fumos”.
No caso particular da caldeira a pellets de condensação , o permutador de condensador também desempenha o papel de "filtro de partículas" original.
PrecisarO princípio do filtro de partículas é tanto mais necessário porque, além dos produtos não queimados produzidos durante a combustão incompleta, a combustão completa da madeira ainda é acompanhada por emissões notáveis de partículas de origem mineral (menos nocivas que a fuligem). , Mas não completamente inofensivos) e como essas emissões são inevitáveis, o filtro de partículas é a única solução possível para evitar sua liberação na atmosfera; detalhes na seção Combustão completa .
A necessidade de equipar os dispositivos atuais com um filtro de partículas é mencionada em um documento do Escritório Federal Suíço para o Meio Ambiente intitulado: "Sistemas de aquecimento - lenha tudo bem, mas nunca sem filtro", bem como em um documento. Reportagem de uma televisão notícias da França 2 (caso apresentado: o de uma caldeira a pellets).
Para atender aos padrões de descarga cada vez mais exigentes, o princípio do filtro de partículas está se provando cada vez mais essencial.
“As normas em termos de emissões de particulados são cada vez mais exigentes [...] O problema das emissões de particulados não se limita às caldeiras industriais . Na verdade, as caldeiras domésticas estão cada vez mais na mira das autoridades de supervisão. Estamos a falar de milhares, dezenas de milhares de caldeiras que num futuro próximo deverão ser equipadas com sistemas de filtração . Este requisito já existe em alguns países da Europa , como a Suíça ou a Alemanha . "Natureza da poeira emitida pela combustão da madeira:
A redução das emissões requer uma combinação de aparelhos e combustíveis de qualidade e boas práticas.
A redução das emissões de poeiras também permite reduzir simultaneamente as emissões de outros poluentes ( metais pesados , dioxinas , VOCs , PAHs, etc.) presentes na forma de partículas.
O estudo ANTEA da ADEME mostra que a qualidade do combustível (principalmente o nível de umidade), o bom funcionamento das instalações e seu dimensionamento (bem adaptado) são preponderantes. “Uma caldeira superdimensionada opera em baixa carga com temperaturas de combustão mais baixas e maiores emissões de poluentes (especialmente CO ).”.
Existem duas possibilidades para reduzir essas emissões:
Categoria | Condições "se e somente se" | |
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Lareiras abertas | ||
Pequenos fogões de convecção | ||
Encaixes de lareira fechada e lareiras |
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Fogões a lenha |
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Caldeiras de toras |
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Fogões de registro pós-combustão |
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Fogões a pellets |
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Caldeiras industriais |
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Caldeiras de plaquetas |
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Caldeiras de pellets |
Fonte: Instituto de Bioenergia (ITEBE) 2008
Como controlar as emissões?Fonte: Instituto de Bioenergia (ITEBE) 2008
Soluções preventivas: redução na fonteNo setor doméstico
Ar carregado de ciclone , ar purificado e partículas
Multiciclone.
Princípio de um precipitador eletrostático.
Precipitador eletrostático de uma planta de aquecimento de biomassa
Filtro de mangas.
Fonte: X-Environment 2004
As diversas pressões ( desmatamento , superexploração ) que se exercem sobre os recursos florestais dos países do Sul e preocupam a opinião pública dos países desenvolvidos, como aliás da maioria dos grandes organismos internacionais (Nações Unidas, Banco Mundial) , deve manter e ampliar todo o XXI th século .
A “crise da lenha”, anunciada na Conferência das Nações Unidas sobre Fontes de Energia Novas e Renováveis (Nairóbi, 1981) e prevendo escassez ou sérios problemas de abastecimento, acabou nunca acontecendo. Na verdade, além da lenha obtida de amostras retiradas diretamente da floresta, a grande diversidade das origens dos combustíveis lenhosos (madeira morta, galhos de copas , talha , árvores de parques agroflorestais , florestamento de vilas, resíduos de extração de madeira e processamento, subprodutos de atividades de conversão de terras) provavelmente explica esta situação.
Atualmente, 80% da energia consumida no mundo vem dos combustíveis fósseis , contra pouco mais de 10% da biomassa, e a participação do petróleo deve diminuir muito até 2050.
As populações rurais dos países tropicais ainda têm insuficiente acesso à eletricidade ou força motriz para o desenvolvimento das suas atividades, sendo grande parte da energia que consomem, essencialmente lenha, destinada ao uso doméstico e em particular à confecção de alimentos .
A partir de agora, os combustíveis de biomassa , incluindo lenha e carvão , representam até 90% das necessidades de energia doméstica na África Subsaariana , 70% na China rural e entre 30 e 90% dessas necessidades na América Latina .
Fonte: X-Environment 2004
Globalmente, pouco mais da metade da produção de madeira é usada para energia, a diferença sendo principalmente para uso em madeira serrada e celulose .
Com exceção da África do Sul , a grande maioria dos países africanos é caracterizada pelo predomínio do uso de madeira para fins energéticos. O mesmo vale para o continente asiático , com exceção, porém, do Japão e, em menor medida, da China , de um lado, e da América Central , do outro. A América do Sul oscila, por sua vez, entre um modelo de "países desenvolvidos" à imagem do Chile , e um modelo de " países em desenvolvimento " à imagem da Bolívia e do Peru , o Brasil , um país-continente multifacetado, combinando esses diferentes modelos.
Energia madeira ainda é responsável por cerca de três quartos do consumo total de madeira em desenvolvimento países , o que é uma importante característica de muitos países tropicais .
A produção sustentável de madeira como fonte de energia renovável tem um potencial considerável na África. O reflorestamento de terras erodidas, o desenvolvimento de plantações florestais e a manutenção sustentável de florestas naturais podem ajudar a aumentar a segurança energética, melhorar o acesso à energia e reduzir a dependência de combustíveis fósseis .
“A madeira está na moda nos países ricos como combustível alternativo aos combustíveis fósseis . Também está reabilitado nos países do Sul e em particular na África. Por décadas, o combustível de madeira teve uma má reputação neste continente. Foi a energia dos pobres. Seu uso foi considerado um freio ao desenvolvimento por monopolizar o tempo disponível das populações e principalmente das mulheres. Sua coleta levaria finalmente à extinção das florestas na zona do Sahel [...]
Paradoxalmente, foi quando os estados proibiram a coleta de madeira verde, na República Democrática do Congo ou no Quênia , que a floresta diminuiu mais. Deixada de ser mantida, passou por cortes rasos para safras efêmeras de sorgo ou milho , que deram lugar, definitivamente, ao deserto de laterita .
Em Burkina Faso , o manejo florestal para produzir lenha permitiu que comunidades que não viviam de seus cereais escapassem da pobreza. Hoje, estamos interessados em madeira, madeira resíduos , e mais geralmente em biomassa , que inclui também outros resíduos vegetais como palha de cereais ou casca de arroz, para produzir eletricidade em plantas. Rurais comunidades . Madagascar tem quatro projetos de gaseificação de biomassa para gerar calor e energia .
No Magrebe, os habitantes da cidade passam gás liquefeito de petróleo , mas na área urbana subsaariana , o carvão que substitui o fogo de lenha das comunidades rurais. Para dotar cidades com demografia galopante como Bamako , Ouagadougou , sem falar em Lagos ou Kinshasa , a África não poderá, segundo esses pesquisadores, prescindir de plantações florestais artificiais, como as de eucalipto , mais produtivas que as florestas naturais, para trazer recursos mais próximos das principais áreas de consumo. Como na Europa, também será necessário organizar o transporte de cavacos ou carvão . "
O Ministério do Meio Ambiente, Energia e do Mar classifica a energia da madeira entre as energias renováveis. É mesmo a principal fonte de energia renovável na França: esta fonte é responsável por quase 40% da energia primária renovável produzida na França em 2016, o que representa 9,4% da produção total de energia primária.
De acordo com a France Nature Environnement , “a energia da madeira não é uma energia renovável como a solar ou eólica. A reconstituição do ecossistema florestal pode ser contada em décadas: é preciso, portanto, preservá-lo e favorecer seu uso para construção e não para energia ” .
Em 2019, medidas legais são tomadas para evitar que a biomassa florestal seja incluída na diretiva europeia sobre energias renováveis . É introduzido por ENGOs da Estônia, França, Irlanda, Romênia, Eslováquia, Suécia e Estados Unidos.
Uma carta aberta de mais de 500 cientistas em fevereiro de 2021 pediu aos governos que removessem qualquer incentivo que encorajasse a lenha, proveniente ou não de seus próprios recursos florestais. De fato, quando a indústria da madeira e do papel usa seus resíduos de produção para produzir eletricidade e calor, esse uso de subprodutos não requer uma remoção adicional de madeira. Mais recentemente, entretanto, tem havido a prática de cortar árvores ou mobilizar grandes frações de safras de madeira para produzir energia. O resultado desse imposto adicional induz um aumento significativo nas emissões de carbono. Estudos mostraram que queimar madeira pode aumentar o aquecimento por décadas, senão séculos.
Combustível | CO 2( kg / G J ) |
---|---|
Madeira e resíduos semelhantes | 92 |
Óleo combustível doméstico (FOD) | 75 |
Óleo combustível pesado | 78 |
Gás natural | 57 |
Carvão | 95 |
A queima de madeira como fonte de energia tem um equilíbrio neutro do ponto de vista das emissões atmosféricas de CO 2somente na medida em que a madeira seja explorada como energia renovável e as técnicas de exploração não utilizem energia fóssil. Neste caso, a quantidade de CO 2liberado pela combustão da madeira é compensado pela captura da mesma quantidade de CO 2para o crescimento da árvore. Isso é verdade, desde que a extração de madeira leve a uma quantidade de madeira criada pelo menos equivalente à consumida.
Fonte: MEDD , questionário anual de declaração de emissões de poluentes para 2005 de instalações classificadas sujeitas a autorização . No inventário da UNFCCC , primeiro contamos o estoque de carbono constituído pelo aumento da biomassa durante o ano em questão e, em seguida, subtraímos a quantidade de carbono relativa às emissões de CO 2 .devido à combustão da biomassa. Na França e na Europa , a floresta sendo manejada de forma sustentável, ela cresce e, portanto, desempenha o papel de sumidouro de carbono : a fixação de CO 2por fotossíntese (aumento biológico na floresta + plantações artificiais) é maior que as emissões devido à decomposição e combustãoEste equilíbrio não leva em consideração a energia incorporada que aqui consiste, em particular, na energia necessária para a exploração e manutenção das florestas, o corte de árvores e o transporte de madeira para os locais de combustão.
A contribuição da etapa de combustão para o efeito estufa está ligada às emissões de metano (CH 4) e óxido nitroso (N 2 O) O metano tem um potencial de aquecimento global (GWP) igual a 25 vezes o do CO 2ao longo de um período de 100 anos (a vida útil do dióxido de carbono na atmosfera é estimada em cerca de 100 anos ). O GWP do óxido nitroso é 298 vezes o do CO 2durante um período de mesma duração. Essa contribuição representa uma parte significativa do efeito estufa da energia da madeira.
A soma, em equivalente de CO 2, dessas diferentes contribuições constitui a pegada de carbono da energia da madeira . Esse equilíbrio tem uma vantagem clara sobre as energias convencionais.
Como agente de energia, a madeira produz 42 g eq. CO 2por kWh útil (produzido pelo usuário), contra mais de 400 para óleo combustível e 6 para nuclear na França. Além disso, o setor madeireiro ainda possui uma margem significativa para melhorias (desempenho das técnicas de corte e arraste, redução do uso de embalagens plásticas, ou mesmo entrega a granel, para pellets e madeira adensada).
No que diz respeito à presença de carbono orgânico nos solos, a situação é mais complexa: a decomposição natural da madeira é um processo que alimenta uma grande biomassa de detritívoros e saprófitas e acaba por resultar na criação de húmus que substitui o solo lavado pela erosão . A combustão, por outro lado , produz apenas uma pequena quantidade de cinzas, que são essencialmente sais minerais inorgânicos. Por outro lado, o corte de árvores gera uma grande quantidade de resíduos de madeira diversos (galhos, serragem, aparas, cascas, etc.) que ajudam a alimentar essa biomassa onde não são aproveitados na forma de aparas florestais .
Dívida de carbonoA pegada de carbono da energia da madeira dá uma indicação a longo prazo. No curto prazo, o saldo é maior: por um lado, o carbono liberado pela combustão ainda não é recapturado pelo crescimento das árvores. Isso constitui uma “dívida de carbono”, que é amortizada após um “tempo de retorno do carbono”, uma vez que a biomassa voltou a crescer e sequestrou ainda mais o carbono vinculado aos processos de transformação. Além desse tempo de retorno, os resultados são positivos. Esse período pode variar de dez a cinquenta anos, principalmente de acordo com os métodos de manejo e processamento florestal.
Por outro lado, um aumento na colheita de madeira pode reduzir a taxa de sequestro de carbono nos ecossistemas, alongando assim o tempo de retorno do carbono.
A madeira é uma fonte de energia que pode ser renovável e tem menos impacto no clima do que os combustíveis fósseis. Mas, em comparação com as usinas de combustão movidas a óleo ou gás , os aparelhos a lenha emitem muito mais poluentes atmosféricos , em particular partículas finas carcinogênicas . As emissões de partículas finas de todos os aquecedores a lenha são várias vezes maiores do que as emissões de aquecedores a óleo e gás, embora a contribuição da madeira para a produção de calor seja muito menor. Os aquecedores a lenha são, de longe, a maior fonte de emissões de partículas finas associadas à combustão . Para outros gases de combustão, tais como os óxidos de azoto (NOx), o monóxido de carbono (CO) e compostos orgânicos voláteis (VOCs), aquecedores de madeira gerar mais emissões por unidade de energia produzida de aquecedores de madeira. Instalações de combustão que funciona na combustíveis fósseis . Com relação à poluição por partículas finas, os COVs em particular representam um problema porque contêm compostos altamente tóxicos e parcialmente condensam no ar, formando partículas finas adicionais .
De acordo com um estudo de 2006 do Instituto Francês do Petróleo , sobre a otimização da combustão de lenha:
“O uso da madeira como fonte de energia pode ser considerado renovável e, assim, participar integralmente do desenvolvimento sustentável , se as emissões emitidas forem baixas e controladas. Actualmente, todas as instalações cumprem as normas de descarga em vigor, mas agora é necessário ir mais longe e atingir desempenhos térmicos e ambientais próximos dos obtidos com combustíveis fósseis ”[Do documento " Fontes de poluentes atmosféricos: aquecedores de lenha " do Escritório Federal Suíço para o Meio Ambiente ].
Os riscos de poluição associados ao uso de lenha estão principalmente ligados ao seu caráter de combustível sólido , também de origem vegetal . Esses riscos aumentam muito se o combustível for usado de maneira inadequada.
A queima de madeira em más condições pode ser uma importante fonte de poluição do ar. Madeira insuficientemente seca, combustão lenta, o uso de madeira suja (tratada contra insetos ou fungos, pintada, etc. ) produzem vapores que consistem em partículas de fuligem , vários compostos orgânicos voláteis , hidrocarbonetos aromáticos policíclicos , dioxinas , furanos , monóxido de carbono , ácido cianídrico , metais pesados , etc. todos os quais representam problemas de saúde pública significativos.
Impacto na qualidade do ar Efeitos significativos em curta e longa distânciaOs problemas surgem primeiro nas áreas próximas de casa, tendo a poluição gerada um impacto negativo na qualidade do ar, especialmente nas imediações da fonte de emissão.
Énergie-bois Suisse realizou uma simulação para visualizar a diferença de impacto entre dispositivos antigos e / ou de baixo desempenho e materiais de alto desempenho. “Três cenários são ilustrados pelo uso do piso da poluição de vários dispositivos para as partículas do diluente até o valor limite de 50 μ g / m 3 em uma camada de ar de 500 metros de altura. Sabendo que a MP 10 permanece em suspensão em média por 10 dias, o cálculo é feito com 10 dias de emissão. No caso de incêndio em floresta de 500 kg de lenha úmida a céu aberto, emissão de 5000 m 3 na concentração de 5000 m g / m 3 e poluição de 100 ha . No caso de 5 aquecedores domésticos com mau desempenho, as emissões são de 135 g / he poluem 27 ha por aparelho. Por fim, no caso de cinco panelas para grânulos com emissões de 0,67 g / h , a área poluída é de 135 m 2 por unidade ” .
Se o problema estiver localizado principalmente nas proximidades das fontes, " o vento pode carregar parte das substâncias precursoras e as partículas emitidas por várias centenas de quilômetros " . Na escala da Europa dos Quinze , o principal emissor de partículas finas PM 2,5 até 2020 será a combustão da madeira em pequenos eletrodomésticos, segundo a OMS (ver secção “ Poluição atmosférica transfronteiriça à longa distância ”).
Impacto urbanoPara a OMS , as partículas de combustão são as mais perigosas para a saúde. Em áreas urbanizadas, as emissões de veículos a diesel e aquecimento ( combustíveis sólidos ) estão em causa.
Um estudo do INERIS , em parceria com associações aprovadas para o monitoramento da qualidade do ar ( AASQA ), foi realizado em quatro cidades francesas de novembro de 2006 a abril de 2007. Os resultados obtidos “ comprovam que a combustão da madeira desempenha um papel importante na composição da matéria orgânica no aerossol atmosférico e na poluição particulada em áreas urbanas ”.
Aquecedores a lenha emitem mais poeira fina e alguns outros poluentes do que o tráfego rodoviário.
Na Suíça , de acordo com o Instituto Paul-Scherrer , a combustão da madeira contribui consideravelmente no inverno para a poluição por poeira fina em áreas urbanas (cf. campanha de medição PSI ).
Estes achados são corroborados por um contribuinte científica para projeto Carbosol , para o qual " mesmo em grandes cidades, a madeira é a fonte de poluição n o 1 ".
Para ajudar a reduzir a poluição na aglomeração, a cidade de Lausanne incentiva os moradores que aquecem com lenha a equiparem suas chaminés com um filtro de partículas .
Impacto ruralEm áreas rurais , a combustão da madeira pode levar a altos níveis de partículas de PM 10 e benzo [a] pireno (ou B [a] P, um HAP muito cancerígeno ) no ar externo.
Efeitos na saúde Maiores riscos à saúde do que com outros combustíveisEstudos epidemiológicos recentes têm apontado a semelhança de efeitos à saúde entre os fumos de combustão de biomassa ( aquecimento a lenha , usinas de fogo) e derivados de petróleo ( diesel ), tanto na natureza quanto na frequência de distúrbios gerados (afecção respiratória, câncer de pulmão . ..). Um estudo científico em inglês analisa os efeitos da fumaça de lenha na saúde .
Do ponto de vista da limpeza de suas emissões, a madeira é uma forma de energia em desvantagem em relação aos demais combustíveis, principalmente no que diz respeito às emissões de particulados , e os riscos à saúde daí decorrentes são maiores. A queima de madeira emite principalmente partículas muito finas, com um diâmetro inferior a 1 micrômetro ( PM 1 ). Os riscos à saúde estão relacionados ao tamanho e à composição química das partículas.
“ A combustão da madeira emite principalmente partículas PM 1 muito finas . As partículas de PM 1 são tão pequenas que podem penetrar profundamente no sistema respiratório e gerar asma ou bronquite crônica, ou mesmo entrar no sangue e contaminá-lo . O PM 10 e o PM 2,5 contêm metais pesados e hidrocarbonetos, fenômeno cancerígeno comparável ao fumo passivo . "
Em relação ao aspecto “tabagismo passivo”, a Association d ' otorhinolaryngologie et deirurgie cervico-faciale du Québec declara:
“ Um sistema de aquecimento a lenha é semelhante a uma casa de fumante [...] esse tipo de aquecimento não é recomendado (mesmo como reserva) . "
O tratamento de partículas é um assunto que atualmente vem mobilizando todo o setor de energia da madeira. Um site relata as técnicas de despoeiramento apresentadas nas exposições “Bois Énergie”.
A solução " filtros de partículas "Consulte a seção Filtros de Partículas - Necessários .
“ Embora as chamadas energias verdes sejam uma excelente solução por serem neutras no ciclo do carbono , a biomassa gera problemas com a emissão de partículas [...] Essas emissões devem ser controladas por meio a jusante da combustão, atrás da caldeira ou gaseificador, que prender essas partículas [...] E a preocupação com os problemas das partículas em suspensão é crescente. O verdadeiro problema vem das partículas mais finas, às vezes nanométricas . Seu tamanho é inferior a um milésimo de milímetro [partículas PM1 ]. Estes são muito perigosos para a saúde humana. Eles podem entrar profundamente nos pulmões. E agora é mostrado que sua presença está associada a muitos tipos de câncer . Então, estamos lidando com um grande problema de saúde pública . Devemos, portanto, cuidar disso. "De acordo com a Quebec Respiratory Health Foundation (FQSR):
“ Obviamente, é extremamente importante usar sempre madeira limpa e seca e controlar adequadamente a combustão. No entanto, a queima de madeira ainda resultará em emissões de poluentes como partículas finas, que são praticamente invisíveis, mas que podem penetrar profundamente no sistema respiratório. "O princípio do filtro de partículas responde ao comentário FQSR, conforme explicado em um vídeo suíço. Depois de relembrar as vantagens da energia da madeira, evoca a questão das partículas finas perigosas para a saúde emitidas pela sua combustão, então soluções para este problema para as instalações domésticas:
Em vários países, o desenvolvimento da energia da madeira, no âmbito da promoção das energias renováveis , suscita receios de um agravamento da poluição atmosférica, em particular por partículas finas ; os problemas de poluição atmosférica gerada pela lenha dizem respeito, acima de tudo , ao aquecimento residencial a lenha .
SO 2 k t |
NOx kt |
CO kt |
NMVOC kt |
PAH * t |
Dioxinas g (ITEQ **) |
PM 10 kt |
PM 2,5 kt |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Setor doméstico ( residencial individual ) % da madeira total |
6,4 82 |
19,2 69 |
1 704,4 98 |
303,9 99 |
19,1 98 |
21,9 91 |
131,3 97 |
128,6 97 |
Setores coletivo, industrial e agrícola % da madeira total |
1,4 18 |
8,7 31 |
35,3 2 |
2,9 1 |
0,3 2 |
2,1 9 |
4,1 3 |
3,5 3 |
% do total nacional | 2 | 2 | 31 | 22 | 77 | 11 | 27 | 40 |
* Soma de 4 PAHs conforme definido pela UNECE : benzo (a) pireno , benzo (b) fluoranteno , benzo (k) fluoranteno e indeno (1,2,3-cd) pireno. Esses 4 PAHs são cancerígenos . Veja a toxicidade deles
* ITEQ = Quantidade Equivalente Tóxica Internacional
Fonte : Jean-Pierre Sawerysyn, # Bibliografia , p. 14 ( pág. 8 do arquivo)
Partículas e monóxido de carbonoA combustão da madeira emite partículas minerais (formadas a partir dos minerais inicialmente contidos na madeira) quando a combustão está completa e partículas carbonosas quando a combustão é incompleta .
As emissões de partículas de carbono e monóxido de carbono (CO) estão ligadas (ver Correlação entre monóxido de carbono e partículas de carbono ).
“ A emissão de pó fino de PM 10 produzido pela combustão de lenha em fogões e lareiras domésticas é um dos problemas mais sensíveis na Itália e nos países europeus , em particular nos países de língua alemã . A Alemanha , a Suíça e a Áustria estão se movendo nesta direção com a instalação de aparelhos de alta eficiência e baixas emissões de CO e poeira total e com a aplicação de manutenção adequada dos aparelhos existentes. "Na França, a Airparif , por exemplo, acredita que é necessário levar muito a sério a poluição particulada gerada pelo aquecimento da madeira:
“ Como o aquecimento a lenha é recomendado no combate às mudanças climáticas , é fundamental levar em conta essa fonte de partículas para que seu desenvolvimento não comprometa os esforços de redução da poluição atmosférica realizados em outros lugares . "As tecnologias evoluem e os dispositivos emitem cada vez menos poluentes. Por exemplo, em França, um aparelho Flamme Verte de 5 estrelas , instalado "de acordo com as regras da técnica" e devidamente utilizado , tem a garantia de emitir menos de 80 m g / Nm 3 de poeira total ( TSP ). O progresso ainda é possível. “ Certos modelos, ainda em desenvolvimento, não ultrapassarão 20 mg / m 3 ” . É o caso, por exemplo, de uma caldeira automatizada austríaca apresentada em pré-lançamento na feira Bois Énergie 2014 (França) e “ já cumprindo os mais exigentes regulamentos e normas futuras ” , nomeadamente em termos de emissões de poeiras e monóxido de carbono . Suas emissões de poeira são inferiores a 20 mg / Nm 3 (a 11% O 2) na potência nominal . Esta nova norma entra em vigor a partir de 1º de janeiro de 2015 na Alemanha e em Paris .
Óxidos de nitrogênioOs aquecedores a lenha geram mais emissões de óxidos de nitrogênio (NO x ) por unidade de energia produzida do que as usinas de combustão movidas a combustíveis fósseis . No que diz respeito ao desenvolvimento das energias renováveis , o da energia da biomassa “ desempenha um papel preponderante em relação a outras energias na evolução das emissões de NO x ”.
Emissões na França continentalAqui, novamente, o setor residencial é, embora em menor grau, o principal emissor de NO x da combustão de biomassa (tabela acima ).
Combustível | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% De energia da madeira do total nacional |
27 1,9 |
28 2.1 |
28 2.2 |
31 2.6 |
34 3,0 |
37 3,4 |
32 3,1 |
35 3,5 |
39 4.0 |
Carvão * % do total nacional |
83 5,8 |
71 5,2 |
75 5,8 |
51 4,2 |
48 4,3 |
45 4,1 |
30 2,9 |
41 4,1 |
42 4,3 |
% De óleo combustível pesado do total nacional |
50 3,5 |
46 3,4 |
35 2.7 |
31 2.6 |
29 2.6 |
27 2,5 |
20 1,9 |
20 2.0 |
17 1,7 |
Óleo de aquecimento ** % do total nacional |
268 19 |
243 18 |
214 17 |
206 17 |
194 17 |
178 16 |
135 13 |
53 5,3 |
55 5,6 |
Gás natural e GNV % do total nacional |
96 6,7 |
91 6,7 |
88 6,8 |
90 7,6 |
85 7,6 |
90 8,2 |
78 7,5 |
80 8,0 |
81 8,2 |
Fonte: CITEPA , atualização deabril de 2015. Inventário de emissões de gases de efeito estufa e poluentes atmosféricos na França - formato SECTEN , p. 207 ( p. 211 do arquivo) |
Desde 1 ° de maio de 2011, máquinas móveis não rodoviárias, embarcações de recreio e embarcações de navegação interior não podiam mais usar óleo combustível doméstico. Para tratores agrícolas ou florestais, esta obrigação foi aplicada desde1 st de Novembro de 2011. Isso explica a queda no consumo desse combustível registrada a partir de 2012.
Entre 2005 e 2013, a contribuição da lenha para as emissões de NO x quase dobrou.
A queda nas emissões reportada em 2011 no setor residencial / terciário pelo inventário da Citepa é explicada pelo clima ameno daquele ano. Isso sublinha a sensibilidade das emissões aos perigos climáticos ( p. 27 , p. 31 do arquivo SECTEN) .
Em 2012, a contribuição do aquecimento individual a lenha para as emissões de NO x foi de 1,9%. O setor individual (doméstico), portanto, contribuiu (ver tabela) para 1,9 / 3,5 = 54% do “total nacional” para lenha, abaixo dos 69% em 2005 registrados na primeira tabela acima . A contribuição para as emissões de NO x das caldeiras de biomassa, portanto, aumentou.
Técnicas de redução de emissõesPara reduzir as emissões das caldeiras de toras de NO x , métodos como adição de ar escalonado e fornecimento de combustível escalonado são necessários.
Outros métodos estão sendo considerados para reduzir as emissões de NO x das caldeiras de biomassa , em particular as tecnologias SCR ( Redução Catalítica Seletiva ) e SNCR ( Redução Não Catalítica Seletiva ) para caldeiras de grande capacidade.
Outro dossiê dedicado ao mesmo assunto é intitulado “Boas práticas de baixo NO x para caldeiras de biomassa” (Técnicas para reduzir as emissões de NO x : p. 16, 19 a 24 .
Este programa científico reuniu investigadores de diferentes nacionalidades e teve como objetivo, em particular, definir as respetivas quotas dos combustíveis fósseis ( transportes , indústria , aquecimento a óleo e gás ) e biomassa (aquecimento a lenha , incêndios em plantas) na poluição. Por partículas carbonosas que são reconhecidas como o mais perigoso para a saúde. Os resultados do estudo foram publicados em meados de dezembro de 2007: a combustão de biomassa ( fogueiras nas chaminés , na agricultura e nos jardins ) é responsável por 50 a 70% da poluição de carbono no inverno na Europa.
“ Como lutar efetivamente contra a poluição por partículas de carbono? - Se esforços numerosos e onerosos têm sido feitos e continuam a limitar a poluição por partículas de carbono, esses novos estudos sugerem que a forma mais eficaz de limitar essa poluição em escala continental, especialmente no inverno, consistiria principalmente no ataque à combustão de biomassa , por meio de desenvolvimentos tecnológicos e regulamentações estritas que limitam seus modos de uso [...] Muitos Estados também proibiram o uso de chaminés [lareiras] , agrícolas e de jardins. " Poluição atmosférica transfronteiriça de longo alcance Transporte de partículasSegundo a OMS , o transporte de partículas por longas distâncias contribui significativamente para a exposição das populações e para efeitos na saúde. Na Europa dos quinze, a combustão da lenha em pequenos eletrodomésticos, fogões, fogões, etc. (“ Queima de lenha em fogões domésticos ”), passaria a ser, em 2020, a principal fonte de partículas finas PM 2.5 .
Impacto ambiental das emissões de carbono negroO negro de fumo ( (in) Black carbon BC) (ou fuligem de carbono ) está ligado à combustão incompleta de combustível fóssil e biomassa , representa uma parte da fuligem , misturas complexas de partículas compostas principalmente de fuligem de carbono e carbono orgânico . O carbono da fuligem tem o poder de aquecer a atmosfera porque absorve a radiação solar (efeito de corpo negro ). O carbono orgânico, ao contrário, tende a resfriar a atmosfera. O carbono negro causa um aquecimento muito maior por tonelada do que o resfriamento causado pelo carbono orgânico ( pág. 5 ).
O “carbono negro” é um dos principais poluentes climáticos de curta duração na atmosfera (de alguns dias a algumas décadas dependendo do poluente). Esses poluentes influenciam fortemente o aquecimento do clima , são os mais importantes contribuintes para o efeito estufa de origem humana após o CO 2. Eles também são poluentes atmosféricos perigosos, que têm muitos impactos negativos na saúde humana , na agricultura e nos ecossistemas .
Fogão a pellets.
Caldeira a pellets.
No que diz respeito à combustão de biomassa não recuperada para energia, uma proibição efetiva da combustão ao ar livre poderia representar cerca de 10% do potencial total de redução das emissões de carbono negro. Além disso, as queimadas são freqüentemente a causa de incêndios florestais que, por sua vez, são uma importante fonte de emissões (ver § 48 páginas 13 e 14).
A tecnologia de filtragem de partículas é particularmente desenvolvida neste país, com aplicação a todos os tipos de equipamentos (veículos rodoviários, máquinas de construção, instalações de aquecimento , etc.) e a todas as potências . A Suíça foi o primeiro país a introduzir limites de emissão de poeira para novos equipamentos de aquecimento de madeira colocados no mercado. Hoje, normas e padrões técnicos ainda mais rígidos existem na Alemanha ( DIN + ), o que sugere que a Suíça fortalecerá ainda mais seus regulamentos. |
Vários documentos das Delegacias Federais de Meio Ambiente ( FOEN ) e Energia (SFOE) expressam a preocupação da Confederação.
InventárioEm 2006, um documento do OFEN e do OFEV apresentava um inventário completo do aquecimento a lenha e dedicava uma página Às vantagens da energia da madeira e praticamente cinco páginas Suas desvantagens e formas de utilizá-la remédio para assegurar o desenvolvimento sustentável deste combustível.
Em relação à parte da combustão de biomassa em emissões de partículas finas na Suíça:
“ Os aquecedores a lenha representam 18% das partículas emitidas pela combustão e a combustão ao ar livre 16%. Aquecedores a lenha e combustão aberta contribuem no total quase tanto para a emissão de poeira fina quanto os motores a diesel , que são responsáveis por 39% das partículas de combustão . "( P. 2 )No resumo da página 6, podemos observar:
Outro documento FOEN especifica que as medidas destinadas a combater o efeito de estufa , mas também a proteger o ar , não podem incluir " a substituição do gasóleo para aquecimento por lenha, desde que as emissões poluentes dos aquecedores a lenha não sejam reduzidas ao nível das de aquecedores a óleo ”.
Modificações do OPairEm 2006, a Suíça alterou sua portaria sobre poluição do ar (OPair) a fim de implementar várias medidas do plano de ação que “visa reduzir as emissões de poeira, poeira fina e carbono em cada fonte. Diesel e fuligem de madeira ”. Essas medidas visam, entre outras coisas, aquecedores a lenha com potência superior a 70 kW , a maioria deles com carregamento automático, que “mesmo quando operados corretamente [...] emitem pelo menos 300 vezes mais poeira fina do que um aquecedor semelhante movido a óleo ou gás. "
Campanha de medição PSIAs concentrações nocivas de poeira em áreas construídas são medidas regularmente, especialmente no inverno .
“ Todas as partículas de poeira também são perigosas: as partículas de fuligem emitidas pelos motores a diesel e caldeiras para a madeira não prejudicam apenas os pulmões, mas também são cancerígenas e devem ser eliminadas o máximo possível ”.As medições foram realizadas pelo Instituto Paul-Scherrer (PSI), utilizando em especial a espectrometria de massa e o carbono-14, que permite identificar fontes fósseis e não fósseis de carbono na poeira fina . A combinação desses dois métodos permite uma caracterização completa de partículas com diâmetro inferior a 1 micrômetro ( PM 1 ).
Os resultados, combinados com os dados de emissão comunicados pelo FOEN , permitem estimar a contribuição de cada fonte para a carga total de pó fino: a combustão da lenha ( aquecedores a lenha e fogueiras ) contribui " consideravelmente " para as emissões. partículas.
As soluções existentes ou planejadas para reduzir as emissões de aquecedores a lenha são:
A Agência Ambiental Federal, observando que as emissões de partículas finas das usinas de combustão de madeira têm aumentado constantemente desde 1995, publicou em 2007 um guia para usuários de aquecimento a lenha. O comunicado que acompanha este guia relembra que a madeira é um combustível neutro em relação ao clima, mas que a sua combustão em condições não óptimas ou a utilização de combustíveis inadequados pode conduzir à poluição do ar, nomeadamente através de partículas e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos . As principais recomendações são as seguintes:
- livrar-se de lareiras velhas; - escolher um combustível adequado e de boa qualidade (limpo e seco); - assegure-se de que o funcionamento dos aparelhos de aquecimento é óptimo, nomeadamente seguindo os conselhos do instalador; - efetue manutenções regulares na sua instalação, pelo menos antes de cada período de aquecimento. Limites de emissão cada vez mais rígidosA principal medida que regulamenta as emissões de dispositivos térmicos para a atmosfera é o BImSchV (de) : lei alemã, cujas últimas modificações entraram em vigor em 22 de março de 2010 , e que rege o desempenho e as emissões para a atmosfera dos dispositivos. aquecedores de combustível sólido de pequeno e médio porte. Esta lei contribui consideravelmente para a redução das emissões de partículas: dá indicações para a construção de novos aparelhos e regulamenta a reabilitação de lareiras existentes.
A principal novidade, introduzida pela recente modificação do BImSchV, diz respeito aos dispositivos com potência nominal média reduzida. A introdução desta nova disposição ocorrerá em duas etapas:
1 r FASE A partir 2010/03/22 para 2014/12/31 |
Unidade de medida | Produção de calor nominal ≥ 4 ≤ 500 kW |
Produção de calor nominal > 500 kW |
---|---|---|---|
Poeira total ( TSP) Madeira, aparas florestais , galhos, pinhas
|
mg / Nm 3 mg / Nm 3 |
100 60 |
100 60 |
Monóxido de carbono ( CO ) Madeira, aparas florestais , galhos, pinhas
|
mg / Nm 3 mg / Nm 3 |
000 1 800 |
500 500 |
2 nd FASE 2015/01/01 |
Unidade de medida | Potência térmica nominal
≥ 4 kW |
---|---|---|
Poeira total ( TSP) | mg / Nm 3 | 20 |
Monóxido de carbono ( CO ) | mg / Nm 3 | 400 |
Os limites de emissão para aparelhos com potência térmica nominal inferior a 4 kW permanecem os estabelecidos antes da modificação recente do BImSchV.
Tipo de dispositivo | CO (mg / m 3 ) | Poeira (mg / m 3 ) |
---|---|---|
Fogão a pellets com tanque de água | 400 | 30 |
Fogão a pellets sem tanque de água | 400 | 50 |
Fogões de acumulação - inserções | 2.000 | 75 |
Fogões com aquecimento plano | 2.000 | 75 |
Fogões com aquecimento de enchimento | 2.500 | 75 |
Fogões domésticos de combustível sólido | 3000 | 75 |
Fogões domésticos para aquecimento central | 3.500 | 75 |
Tipo de dispositivo | CO (mg / m 3 ) | Poeira (mg / m 3 ) |
---|---|---|
Fogão a pellets com tanque de água | 250 | 20 |
Fogão a pellets sem tanque de água | 250 | 30 |
Outros fogões - inserções | 1250 | 40 |
Fogões domésticos | 1.500 | 40 |
A alteração BImSchV prevê ainda que os aquecedores a lenha de menos de 70 kW que não cumpram os valores-limite de emissão de poeiras sejam equipados com “separadores de pó” ( filtros de partículas ) ou substituídos.
Legislação mais severa será implementada em 2015, o movimento de " proibição da queima de madeira " é adotado por mais e mais regiões.
Há vários anos, campanhas de informação têm sido lançadas pelas autoridades governamentais para substituir os aparelhos por aparelhos mais eficientes (com certificação EPA ), o incentivo à não utilização deste método de aquecimento como principal método de aquecimento ou em caso de episódios de poluição. As campanhas de amostragem realizadas em Montreal desde 1999 têm demonstrado a influência do aquecimento da madeira sobre os níveis de partículas , hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e compostos orgânicos voláteis (VOCs), principalmente à noite e nos finais de semana.
QuebecDesde 29 de abril de 2009, com algumas exceções, a cidade de Montreal proibiu a instalação de novos aparelhos de combustível sólido ou lareiras ; apenas a instalação de aparelhos pellet aprovados é autorizada.
OntárioA província de Ontário produziu e distribuiu uma brochura exortando as pessoas a não se equiparem com uma caldeira a lenha ou, se houver, a controlar bem a combustão.
Ponto de vista do GreenpeaceDe acordo com o Greenpeace Canadá , queimar árvores para obter energia ameaça o clima, as florestas e as pessoas.
Falsas alegações de carbono neutro escondem grandes impactos climáticos Além dos problemas de desmatamento decorrentes do uso industrial de florestas naturais para produção de energia, a queima de árvores (seja para eletricidade, aquecimento ou biocombustíveis) não é neutra em carbono . " A ciência mais recente mostra que queimar árvores contribui para a mudança climática por décadas, senão séculos, até que as árvores em regeneração atinjam a maturidade . " Em comparação com as usinas a carvão , "para produzir a mesma quantidade de energia, as usinas de biomassa florestal na América do Norte emitem até 150% mais CO 2., 400% a mais de monóxido de carbono que irrita os pulmões e 200% a mais de partículas finas que causam asma ” .“A queima de biomassa da floresta boreal é pior para o clima devido à lentidão da regeneração da floresta e à fragilidade dos reservatórios de carbono existentes. "
“A American Lung Association está pedindo que a legislação não promova a queima de biomassa. A queima de biomassa pode causar aumentos significativos de óxidos de nitrogênio , partículas finas e dióxido de enxofre e ter sérios impactos à saúde de crianças, idosos e pessoas com doenças pulmonares. "
Em relação ao aquecimento em particular, a ONG propõe a seguinte solução: “ Garantir que apenas pellets de resíduos de madeira industriais sejam usados para aquecimento e fazer cumprir o Washington Fireplace Standard para todas as instalações de aquecimento residenciais. Este padrão, que é mais severo do que os padrões da EPA , limita as emissões de partículas finas ” . Fonte: Da biomassa ... à biomascaradaEm 2017, o aquecimento a lenha fica atrás apenas do gás e da eletricidade. É o principal meio de aquecimento em 48% dos agregados familiares (35% dos proprietários de aparelhos a lenha também o utilizam "como apoio" e 17% "como lazer"). Lareiras / inserções fechadas ou fogões e caldeiras com toras ou pellets agora dominam amplamente o mercado (em 2017, apenas 12% dos dispositivos de queima de lenha são lareiras abertas tradicionais .
A energia da madeira caiu ligeiramente entre 2012 e 2017, mas continua essencial: representa "40% das energias renováveis produzidas na França, muito à frente de outras fontes renováveis". A tora fornece quase 70% do consumo de lenha do país, usado por 6,8 milhões de usuários de aparelhos a lenha. Produz quase 90% da madeira para energia, muito à frente dos pellets (9%) e dos briquetes e cavacos reconstituídos (1%). O programa plurianual de energia (PPE) quer incentivar o calor renovável (objetivo: + 40% até 2028 em relação a 2012), prevendo que 9,5 milhões de residências na França serão em breve aquecidas com lenha "com um dispositivo rotulado" (desempenho energético aprimorado e reduzido emissões de combustão) antes de 2023. Segundo a Ademe (2019), 37% dos dispositivos usados são recentes (<5 anos). Os pellets estão crescendo (80% do estoque data de depois de 2012). Enquanto as lareiras abertas ainda representavam 29% dos casos (aquecimento doméstico a lenha) em 2012, essa proporção caiu para 12% em 2017; a renovação de dispositivos deve, portanto, ainda ser encorajada em favor de sistemas mais eficientes e menos poluentes (rotulados como Green Flame) .
Em 2017, o aquecimento a gás ou elétrico custava em França de 84 a 154 € / MWh ”, contra 48 a 78 € / MWh para um sistema de toras (fogão, pastilha ou caldeira) e de 73 a 103 € / MWh para um sistema. . De acordo com a Ademe, a substituição de uma caldeira a óleo por uma caldeira a pellet poupa € 1.300 / ano , sabendo que o aquecimento representa 67% do consumo médio de energia de um agregado familiar francês médio. Os 15.000 a 20.000 € necessários para uma caldeira a pellets podem ser suportados através de um crédito fiscal para a transição energética, o sistema CEE, etc. A Ademe recomenda chamar um assessor da rede “FAIRE”.
Um vasto complexo industrial para serrar e produzir energia renovável está planejado no Morvan, na cidade de Sardy-lès-Epiry . A central térmica de Provence, conhecida como central de Gardanne, usa a chamada tecnologia de leito fluidizado circulante .
ControvérsiasA forma como a lenha é produzida levanta questões ambientais: pressionando pela industrialização da silvicultura , com plantações de monoculturas intensivas baseadas em árvores coníferas , corte raso de florestas decíduas mais ricas em biodiversidade, por técnicas de mecanização (colheitadeiras, tratores skidder) que impactam o solo. Por outro lado, com a mudança climática em ação, as florestas industriais assim impostas são muito frágeis e particularmente sensíveis a massivas mortas , como no outono de 2019. Um estudo publicado na revista Science em 2016, afirma que a industrialização da silvicultura se transformou em lignicultura degrada a pegada de carbono. Livros recentes detalham esses riscos com precisão e propõem soluções alternativas: Nossas florestas em perigo de Alain-Claude Rameau e Main basse sur nos forest de Gaspard d'Allens.
PoluiçãoNa França, a combustão da madeira emite mais partículas finas (em particular PM 1.0 , menores que 1 micrômetro ) e alguns outros poluentes do que todos os veículos a diesel. A redução dessas emissões é um problema de saúde pública, conforme confirmado pelos seguintes dados:
Participação no consumo final de energia |
SO 2 | NÃO x | CO | PM 2,5 | PM 1.0 | PAH | PCDD / F | NMVOC | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Madeira energética | 5,9% | 1,68 | 3,68 | 38,3 | 45,2 | 60,8 | 73,1 | 19,8 | 21 * |
Óleo de aquecimento | não disponível | 9,90 | 4,90 | 0,56 | 1,65 | 2,28 | 0,56 | 0,25 | não disponível |
Carvão | 3,4% | 37,4 | 4.09 | 2,78 | 2,26 | 2,20 | 0,00 | 2,84 | não disponível |
Gás natural e GNV | 21% | 1,46 | 8,38 | 1,22 | 0,72 | 0,99 | 0,02 | 0,86 | não disponível |
Transporte de caminhão | 26% | 0,34 | 53,5 | 12,9 | 17,1 | 16,8 | 17,0 | 1,48 | 10,0 |
Outro transporte | 5,9% | 3,19 | 4,78 | 5,38 | 2,43 | 2,37 | 0,55 | 0,49 | 4,92 |
"Os PAHs são formados em proporções relativamente grandes durante a combustão e, particularmente, de biomassa, que geralmente ocorre em condições menos controladas (por exemplo, em uma lareira aberta) no setor residencial "
(Formato SECTEN, p. 75 )
“ O principal setor emissor de benzeno é o residencial / terciário com mais da metade das emissões totais na França em 2012 (53,2%), em particular devido à combustão de madeira, seguido do transporte rodoviário com 14,9% . "
(cf. p. 252 , na seção “Especiação de NMVOCs (incluindo benzeno)” do formato SECTEN).Tal como na Suíça , existe uma forte desproporção entre a importância relativamente secundária da lenha no mercado de energia (representa cerca de 6% do consumo final de energia na França metropolitana) e a sua contribuição muito significativa para as emissões de alguns dos principais poluentes; essa desproporção, inerente aos combustíveis sólidos , deve-se principalmente ao aquecimento da lenha no setor doméstico; em 2012, representou 72% do consumo de energia da madeira e, aliás, foi o único setor não controlado.
Contribuição para o consumo de energia neste setor |
PM 2,5 | |
---|---|---|
Bebida | 5% | 84% |
Óleo combustível | 13% | 13% |
Gás natural | 80% | <3% |
Fonte: Airparif (2011)
Desde 1990, houve uma melhoria geral significativa, mas ainda insuficiente. A renovação dos aparelhos ainda é relativamente lenta, os aparelhos antigos de baixa eficiência e alta poluição ( lareiras abertas , sejam antigas ou de design moderno em outros lugares, mas também lareiras fechadas, encartes e fogões antigos) continuam presentes. esses dispositivos obsoletos influenciam fortemente os resultados da tabela.
Além disso, existem certas práticas desfavoráveis a uma boa combustão (nomeadamente a utilização de lenha muito verde ou muito húmida e a prática de fogo contínuo a um ritmo reduzido); as emissões poluentes de um próprio dispositivo de alto desempenho podem ser excessivas se não for usado "de acordo com as regras da técnica".
Outro problema é que 85% das caldeiras industriais a lenha, com potência térmica inferior a 2 M W , fogem à regulamentação das instalações classificadas (pormenores no troço das caldeiras colectivas e industriais ).
Colheita | SO 2 | NOx | NMVOC | CO | PM 10 | PM 2,5 | PM 1.0 | PAH | Dioxina | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bebida | 48% | 42 | 126 | 1996 | 11190 | 863 | 844 | 836 | 125 mg / GJ | 144 ng / GJ (ITEQ) |
Óleo de aquecimento | 83% | 114 | 60 | 3,6 | 48 | 18 | 18 | 15 | 841 µg / GJ | 0 |
Gás natural | 86% | 0,6 | 58 | 2,9 | 29 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Carvão | 69% | 876 | 72 | 22 | 721 | 216 | 214 | 212 | 2,3 µg / GJ | 555 ng / GJ (ITEQ) |
Ao contrário da tabela anterior, que compara as emissões dos aparelhos de aquecimento com as de toda a frota de aparelhos a lenha (antigos e atuais), a seguinte tabela apresenta uma comparação das emissões dos aparelhos de aquecimento. Todos atuais:
Colheita (%) | PM10 (g / GJ) | PAH (mg / GJ) | NMVOC (g / GJ) | Benzeno (g / GJ) | |
---|---|---|---|---|---|
Madeira (fogão atual) | 60 | 411,7 | 1003,3 | 666,7 | 100,00 |
Madeira (caldeira atual) | 70 | 135,7 | 78,6 | 428,6 | 64,3 |
FOD (caldeira) | 83 | 14,6 | 1,2 | 3,6 | 0,2 |
Gás (caldeira) | 86 | 0,0 | 0,0 | 2,9 | 0,3 |
Carvão (caldeira) | 70 | 101,4 | 0,0 | 21,4 | 0.9 |
Trecho do documento Impacto na qualidade do ar das emissões da combustão de madeira ( MEDD , 2006).
O Plano de Partículas Metas no setor domésticoNo sector doméstico, uma redução mais significativa das emissões poluentes do aquecimento a lenha requer uma aceleração da renovação da frota e a melhoria contínua dos aparelhos.
Estes objectivos estão incluídos no Plano de Partículas (que está integrado no segundo Plano de Meio Ambiente e Saúde Nacional ) e estão em andamento: foi implementado um crédito fiscal que oferece uma taxa preferencial para a renovação de equipamentos antigos em 2010., ea evolução da a O rótulo Green Flame para uma redução nas emissões de poeira será eficaz1 ° de janeiro de 2011(cf. links externos: press release ADEME ). Em 2006, a "insuficiência" das ações "chama verde, crédito tributário" foi apontada na conclusão de relatório do Ministério da Ecologia, Desenvolvimento Sustentável e Energia .
Outras medidas, incluindo o desenvolvimento de tecnologias de filtração de emissões ( precipitadores eletrostáticos ), são também mencionadas, tecnologias “aliás já utilizadas em outros países da Europa ” (página 11 do plano).
Para serem totalmente eficazes, essas medidas devem ser acompanhadas de informações que afetem toda a população:
“ As partículas emitidas pelo setor doméstico vêm principalmente de equipamentos de combustão de madeira . [...] aquecimento Wood, porque se aproxima uma prática "natural e antiga", carrega uma imagem de sua própria prática , o que se justifica para o CO 2 equilíbrio, mas não para partículas ou compostos orgânicos voláteis (VOCs) ou hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). Uma comunicação mais completa terá, portanto, de ser desenvolvida com o objetivo de todos os cidadãos, porque as emissões do setor doméstico são importantes. ”(Página 9 do plano).A recomendação anterior ecoa este aviso do Presidente do Conselho Nacional da Aeronáutica num relatório enviado ao Primeiro-Ministro em 2007 : “Mas a combustão da madeira polui [...] Esta realidade é hoje desconhecida ou mesmo obscurecida. Em França”.
Uma seção é dedicada à queima ao ar livre .
Implementação local do plano de partículasO projeto “Implementação local do plano de partículas” do Ministério da Ecologia prevê várias ações a nível local no setor doméstico. Por exemplo, em áreas "sensíveis" para a qualidade do ar e / ou áreas cobertas por um Plano de Proteção Ambiental , considere uma regulamentação ou mesmo a proibição do aquecimento a lenha, a proibição de instalar (ou renovar) lareiras em novas instalações, ou mesmo revenda de imóveis e proibição de utilização nos existentes, ainda que para efeito de homologação, obrigatoriedade de instalação de precipitador eletrostático em construções novas equipadas com '' aparelho a lenha, como em prédios existentes, prevendo apoio financeiro local, se necessário.
Nos edifícios, deve ser dada preferência a redes de aquecimento ou instalações de combustão coletiva de madeira .
No que se refere à comunicação sobre os riscos associados à má combustão da biomassa , o projeto propõe uma modificação do documento fornecido pela ADEME : “A partir do documento sobre a combustão da madeira da ADEME: fazer um documento mais curto e mais focado na qualidade do ar . "
ConclusãoMedidas destinadas a reduzir as emissões poluentes da lenha em todos os setores que a utilizam (residencial individual, residencial coletivo e terciário, indústria) são necessárias para garantir o desenvolvimento sustentável deste combustível. Veja em particular § 4 página 15.
Aqui está um extrato da conclusão de um estudo do CSTB sobre o setor de energia da madeira: “A importância de certos aspectos como qualidade do ar ou riscos à saúde não deve ser subestimada, caso contrário o bem ficará comprometido. Desenvolvimento do setor ”.
Evolução do rótulo Green FlameDesde 1 st Janeiro de 2011, a Chama etiqueta verde desempenho ambiental de aquecedores individuais de madeira doméstica leva em consideração as emissões de poeiras ( TSP ). Este critério agora inclui a classe 5 estrelas.
Desde 1 ° de janeiro de 2012, apenas dispositivos com 4 ou 5 estrelas serão rotulados como Green Flame. Desde1 ° de janeiro de 2015, o selo Flamme Verte só será concedido a aparelhos com 5 estrelas.
Evolução dos limites de emissão de poeiraTipo de equipamento | Volume de emissão de partículas em mg / Nm 3 (faixas) |
---|---|
Lareira | 1.500-5.000 |
Antiga lareira fechada (fabricada antes do ano 2000) |
500 |
Green Flame Appliance 4 estrelas | 80-125 |
Green Flame Appliance 5 estrelas | 40-80 |
Novas classes, 6 e 7 estrelas, serão desenvolvidas posteriormente.
No que diz respeito à combustão individual de madeira em áreas “sensíveis” à qualidade do ar , definidas pelo SRCAE , e / ou PPA ( planos de proteção da atmosfera ), o projeto “ # Implementação local das partículas planas ” acima referido, prevê “ Para novas instalações, ou mesmo revendas de imóveis”, a obrigação “de possuir o rótulo 5 estrelas Green Flame , ou ainda estar equipado com precipitador eletrostático . "
Valores-limite ainda mais baixos em Parisa 1 ° de janeiro de 2015, o uso de biomassa como combustível em dispositivos de combustão é proibido em Paris :
Esta proibição foi levantada no outono de 2016 para aquecedores auxiliares.
Plano de proteção da atmosferaPor decreto interprefectural adotado em março de 2013 no âmbito de um Plano de Proteção Ambiental , a combustão de madeira é totalmente proibida no município de Paris e a combustão em lareira proibida nos municípios de uma área declarada. “Sensível” na Île- região de França , de1 ° de janeiro de 2015. A proibição foi suspensa no outono seguinte para aquecedores auxiliares.
Medidas de proibição também estão planejadas na região de Rhône-Alpes .
Detalhes sobre Île-de-France
Em grandes cidades, os incêndios de madeira podem contribuir rapidamente para exceder certos limites regulatórios de poluição do ar, incluindo micropartículas , PAHs e fuligem . De acordo com a Direcção Regional e Interdepartamental do Ambiente e Energia da Ilha-de-França (DRIEE IF) são responsáveis por 23% das emissões destas partículas na Ilha-de-França, ou seja, tanto quanto a exaustão rodoviária veículos. Acredita-se que as micropartículas sejam responsáveis por uma redução de 6 meses na expectativa de vida.
Em 2014, o fogo de "homologação" continua autorizado (em inserção, fogão ou lareira) e sob certas condições (artigo 31) mas será proibido fazer fogos de lenha em Paris a partir de 2015 por decreto municipal, exceto para determinadas padarias. Ou pizzarias em dispositivos que emitem muito pouca poeira. O mesmo se aplica às casas abertas dentro da “área sensível para a qualidade do ar” fora de Paris para 435 dos municípios de Île-de-France . O aquecimento a lenha em caldeiras aprovadas permanecerá autorizado, bem como através de fogões ou lareiras fechadas (tipo de inserção cujos rendimentos podem chegar a 75%, mas que deve ser bem conservado, inclusive por varredura anual). A partir de 2015, “Qualquer novo aparelho individual de queima de lenha instalado deve ser eficiente” .
A legislação define “zonas de controle de fumaça”, restringindo os tipos de combustíveis autorizados para o combate à poluição, principalmente em áreas residenciais. Por exemplo, no Royal District de Kensington e Chelsea, perto de Londres, os fogos de lenha são proibidos.
Em famílias pobres em países em desenvolvimento, madeira , carvão e outros combustíveis sólidos ( principalmente resíduos agrícolas e carvão ) são freqüentemente queimados em fogueiras ou fogões ineficientes. Como resultado da combustão incompleta , pequenas partículas e outros elementos sabidamente prejudiciais à saúde humana são liberados no ambiente doméstico.
Poluente | Emissão (mg / m 3 ) |
Padrão permitido (mg / m 3 ) |
---|---|---|
Monóxido de carbono | 150 | 10 |
Partículas | 3,3 | 0,1 |
Benzeno | 0,8 | 0,002 |
1,3-butadieno | 0,15 | 0,000 3 |
Formaldeído | 0,7 | 0,1 |
Como se espera que o uso de combustíveis sólidos permaneça em níveis elevados nos domicílios, os esforços para melhorar a qualidade do ar destes últimos concentram-se em dois eixos:
Muitas famílias em países em desenvolvimento usam fogões a lenha sem chaminés ou coifas eficientes para exaurir a fumaça . No entanto, mesmo os fogões com chaminés eficientes não eliminam totalmente a poluição interior , devido às grandes fugas que ocorrem frequentemente, fazendo com que parte do fumo dos gases de escape regresse à casa . A exposição é maior entre mulheres pobres e crianças pequenas em países em desenvolvimento, tanto rurais quanto urbanos , já que esses grupos estão mais frequentemente presentes na hora de cozinhar .
Vários efeitos sobre a saúde foram observados repetidamente em famílias que usam biocombustíveis , que na maioria dos casos consistem em madeira ou consistem inteiramente em madeira . Os seguintes efeitos podem ser vistos em particular:
O uso de combustíveis sólidos pode ser a causa de 800.000 a 2,4 milhões de mortes prematuras a cada ano.
Em 2006, a Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC) revisou as evidências globalmente e classificou a fumaça de biocombustíveis domésticos como um provável cancerígeno humano , enquanto a fumaça de carvão vegetal foi listada como cancerígena humana .
Com base no que mostraram estudos sobre poluição do ar externo e fumo ativo e passivo, pode-se esperar que doenças cardíacas sejam causadas pela fumaça da biomassa queimada em casa, mas nenhum estudo parece ter sido realizado em famílias em países em desenvolvimento . Da mesma forma, também se podem esperar casos de asma , uma possibilidade atualmente em exame.
Fogões melhoradosFonte: FAO
Os combustíveis alternativos, como o gás liquefeito de petróleo (GLP), são mais fáceis de usar, produzem menos emissões e causam menos exposição a poluentes. No entanto, eles são caros, não são acessíveis em todos os lugares e são desconhecidos em algumas culturas; eles também podem ser inaplicáveis em países em desenvolvimento, especialmente em áreas rurais pobres.
O uso doméstico de madeira em aparelhos que não queimam totalmente o combustível é incompatível com uma estratégia de desenvolvimento sustentável de longo prazo . Os métodos de cozimento e aquecimento também são importantes no uso correto de combustíveis e fogões, que visa reduzir a energia utilizada e o consumo de combustível .
Madeira devidamente cortada e temperada e fogões melhorados com chaminés e exaustores bem projetados, bem construídos e usados reduzem significativamente a poluição nas cozinhas. No entanto, não é fácil distribuir fogões eficientes e sustentáveis em grande escala. Em algumas áreas, as restrições culturais à adoção de fogões melhorados criaram obstáculos. No entanto, o fato de que esses fogões também podem ter benefícios sociais (economia de tempo), ecológicos (conservação de árvores) e econômicos (menos combustível) incentiva os esforços para encontrar maneiras de distribuí-los mais amplamente.
Uma nova geração de fogões, nomeadamente " gaseificadores " de biocombustíveis, está agora à venda na China . Estes fogões, que podem ser utilizados para queimar lenha e outros tipos de biocombustíveis , promovem a combustão secundária interna dos fumos parcialmente queimados e também estão equipados com chaminés ; seu objetivo é produzir emissões extremamente baixas. Testes de laboratório indicam que, quando esses fogões funcionam adequadamente, seus níveis de emissão rivalizam com os do GLP . O desafio é projetá-los de forma que sejam confiáveis e baratos.
Uso de outras fontes de energiaFonte: Declaração Conjunta OMS / PNUD 2004
Segundo a OMS e o PNUD, o remédio para a poluição doméstica passa pela substituição dos combustíveis sólidos (madeira, esterco de vaca , resíduos agrícolas ou carvão vegetal ) por soluções mais limpas , neste caso o gás , os combustíveis líquidos e a eletricidade . Embora essas fontes de energia hoje geralmente venham de combustíveis fósseis , " isso não será necessariamente o caso no futuro, quando as energias renováveis tornarem mais fácil proteger o ecossistema natural." Além disso, os governos, a comunidade de organizações de socorro, a sociedade civil e outros parceiros importantes podem reconhecer que a fumaça em ambientes fechados afeta seriamente a saúde das mulheres rurais e de seus filhos e agir de acordo . "
A madeira como fonte de energia contribui positivamente para o ambiente econômico: por um lado, tem um impacto muito forte no ordenamento do território por meio do manejo das florestas que gera; por outro lado, desenvolve a economia local por meio dos empregos que gera em toda a cadeia ( exploração madeireira , produção, colheita, logística).
A exploração tradicional das florestas para a produção de lenha deu origem a uma técnica de poda, a árvore de pollard , e a uma forma de silvicultura , a talhadia , que permitia produzir em quantidade madeira de pequeno diâmetro (duas versões Extremamente colhidas industrialmente são talhadia de rotação curta (TCR) e talhada de rotação muito curta (TTCR), com base na colheita de clones de salgueiro densamente plantados em fileiras).
O bosque de tratamento que produz madeira serrada , entretanto, permite a produção de pequenas lenha aquecidas desde os primeiros desbastes. Além disso, a transformação de toras em madeira serrada tem rendimento apenas de 40% (para madeiras nobres) a 80% (para coníferas), podendo o restante ser aproveitado em pellets ou outros.
A trituração de resíduos madeireiros (galhos e matas), que até então não eram valorizados, na forma de cavacos florestais é uma técnica promissora de abastecimento, mas que pode trazer problemas ecológicos (desaparecimento de espécies saproxilófagas que dependem especificamente, esgotamento e degradação dos solos ). De acordo com dados adicionais coletados por Ademe (2007) após a publicação de um guia " Manejo racional de corte ", o corte deve ser bem seco no campo, antes da moagem, pois "a folhagem representa menos de 5% da biomassa. Mas até um terço da mineralomassa ” . Também não deve ser cortado durante a seiva ascendente.
A produção de lenha aumenta indiretamente o manejo florestal e a colheita de madeira , tornando o primeiro desbaste lucrativo . O aumento do poder da lenha, no entanto, coloca o problema da competição com as cadeias de abastecimento de madeira para celulose e, às vezes, até madeira (por exemplo, na Grécia, onde o alto preço do óleo combustível aumentou durante o inverno de 2012). Encorajou os atenienses a se aquecerem com todos os tipos de madeira).
Em 2009 , plano de ação incentiva energias renováveis
O programa plurianual de energia estabelece objetivos ambiciosos para o aquecimento a lenha: aumentar de 7 para 9,3 milhões de moradias equipadas com sistema de aquecimento a lenha até 2028. As vendas de aparelhos a lenha aumentaram de 530.000 unidades em 2012 para 345.000 unidades em 2017, mas o A empresa Xerfi estima que o mercado poderá aumentar para 422.000 unidades em 2021.
A França deve o seu lugar como o maior produtor europeu de energia da madeira (9,18 milhões de toneladas de óleo equivalente em 2004) principalmente ao aquecimento doméstico (cerca de 7,4 Mtep ). Em habitações individuais, mais de 5 milhões de famílias estão equipadas com aquecimento a lenha (45% das inserções e lareiras fechadas, 27% das lareiras abertas, 13% dos fogões, 9% dos fogões e 6% das caldeiras individuais). A eficiência energética desses dispositivos permanece baixa (40-50%) em comparação com novos produtos no mercado e cuja eficiência ultrapassa 65%. Um dos maiores desafios do "plano de energia da madeira 2000-2006" e da lei tributária sobre aparelhos que usam energia renovável (crédito fiscal de 50% em 2006) é acelerar a renovação para aparelhos de alta energia a lenha. Rendimento e também aumentar o tamanho do parque instalado.
O plano de energia da madeira também inclui um componente importante para o desenvolvimento da energia da madeira nos setores industrial , coletivo e terciário . O objetivo para 2006 é o comissionamento de 1.000 salas de caldeiras adicionais (600 coletivas e 400 industriais) para uma potência de 1.000 megawatts (350 MW para coletiva e 650 MW para indústria), ou seja, produção adicional de madeira. Energia de 0,3 Mtep ( 0,12 Mtep) para o coletivo e 0,18 Mtep para a indústria). Os objetivos deste plano já foram alcançados em termos de quantidade com 1.090 salas de caldeiras. Em termos de energia produzida, após cinco anos, estamos a 73% da meta. Ainda há 80.000 tep a serem salvos para os anos de 2005 e 2006.
No final de 2004, a Agência de Gestão Ambiental e Energética estimou que a frota de sistemas de aquecimento coletivo a lenha em operação era composta por 641 instalações, ou seja, 430 MW de energia térmica instalada (+ 13% ao ano). Em média desde 2000). A frota de caldeiras industriais (com potência superior a 1 MW ) é estimada em 1.000 unidades para uma potência de 2.500 MW . Este parque é caracterizado por algumas unidades de alta potência na indústria de britagem que atuam em cogeração. Em relação à produção de eletricidade, o governo comunicou em 11 de janeiro de 2007, os resultados do edital de licitação de biomassa-biogás para instalações maiores ou iguais a 12 MW . O Ministro escolheu 14 projetos de biomassa (216 MWe ) e 1 projeto de biogás (16 MWe ), o que deve permitir uma produção adicional de eletricidade de 1,8 TWh . O preço médio de compra solicitado pelos promotores é de 86 € / MWh enquanto o preço no mercado grossista ronda os 35 € / MWh . O preço de compra da eletricidade produzida a partir da combustão de biomassa para potências inferiores a 12 MW é de 49 € / MWh , acrescido de um prémio de eficiência energética entre 0 e 12 € / MWh . O potencial continua significativo na França. Um estudo encomendado pela Ademe identificou um depósito físico nacional adicional e anual localizado entre 7 e 12 Mtep de fragmentos florestais (dependendo dos níveis de remanescentes e exploração madeireira), ou seja, tanto quanto o que é atualmente explorado.
Em relação à atualização dos planos de energia-clima para a França até 2020, o Diretor-Geral de Energia e Clima, Ministério da Ecologia , fornece os seguintes detalhes:
“A biomassa representará uma parte significativa dos desenvolvimentos previstos na produção de calor (9 dos 20 Mtep planejados para 2020). Será necessário garantir que o recurso não gere conflitos de uso e controlar os problemas de poluição atmosférica . Se esses problemas não forem tratados de maneira adequada, os projetos podem travar. O desenvolvimento do aproveitamento da biomassa passa, em parte, por meio de editais , mecanismo que visa garantir que o plano de abastecimento seja compatível com os demais usos da madeira. "Com uma contribuição de 3% para o consumo total de energia da França , a energia da madeira já representava 25% da produção de madeira do país. Portanto, ele não será capaz de resolver sozinho os desafios energéticos que surgirem.
M dedo do pé | 1990 | 2000 | 2005 | 2010 | 2011 |
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Consumo de energia de madeira | 10,26 | 8,83 | 8,52 | 9,55 | 9,86 |
Consumo total de energia | 228,3 | 267,0 | 275,2 | 263,5 | 265,5 |
Mtep | 1990 | 2000 | 2005 | 2010 | 2011 |
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Consumo de energia de madeira | 10,13 | 8,67 | 8,32 | 8,94 | 9,23 |
Consumo total de energia | 140,7 | 157,3 | 160,3 | 154,9 | 155,2 |
Em 2009, o consumo de energia da madeira foi estimado em 3,5 milhões de m 3 , sendo 40% em toras, 53% em cavacos de madeira e 7% em pellets. O aquecimento a lenha representa, segundo Énergie Bois Suisse, 7% do mercado de aquecimento e 3,9% da energia consumida na Suíça. Em 2009, a madeira era o segundo agente renovável do país, atrás da hidreletricidade . A floresta suíça é composta por 420 milhões de m 3 de madeira, espalhados por 1,27 milhões de hectares, ou 31% da superfície da Suíça (12.746 km 2 ). A densidade da floresta é de 350 m 3 por hectare. A floresta produz 7 a 7,5 milhões de m 3 de madeira aproveitável por ano, dos quais 5 milhões já são explorados, para um consumo total de 6,5 milhões de m 3 .