Qu’est-ce qu’une chaudière à biomasse ?
Les chaudières à biomasse sont des équipements à source de chaleur qui utilisent des déchets industriels tels que les déchets de bois, les déchets de papier et les pneus usagés comme combustible pour produire de la vapeur et de l’eau chaude.
Utilisations des chaudières à biomasse
Les chaudières à biomasse sont utilisées dans divers domaines. L’une des utilisations les plus courantes est la production d’électricité à petite échelle.
Les systèmes de production d’électricité utilisant des chaudières à biomasse utilisent la chaudière à biomasse pour produire de la vapeur ou du gaz, qui est ensuite utilisé pour faire tourner une turbine dans le générateur afin de produire de l’électricité. Une chaudière à biomasse qui produit de la vapeur peut, par exemple, produire environ quatre tonnes de vapeur par heure, ce qui peut faire tourner la turbine du générateur pour produire 300 kilowatts d’électricité.
En plus de la vapeur, les chaudières à biomasse peuvent également produire de l’eau chaude, qui est utilisée pour chauffer les installations agricoles et fournir de l’eau chaude aux thermes. Les chaudières à biomasse sont également installées dans diverses usines, par exemple comme source de vapeur, d’eau chaude et d’eau sanitaire dans les grandes usines chimiques et comme source de chaleur pour les équipements de séchage dans les scieries.
Principe des chaudières à biomasse
Les chaudières à biomasse peuvent être divisées en trois méthodes de combustion principales : la combustion directe, la gazéification par pyrolyse et le gaz biochimique. Les chaudières à biomasse de chaque méthode sont utilisées pour la production d’électricité.
1. Systèmes à combustion directe
Les systèmes à combustion directe produisent de la vapeur et de l’eau chaude en brûlant directement des combustibles de biomasse tels que des copeaux de bois, du bois aminci et des déchets combustibles. Lorsqu’une chaudière à biomasse de cette méthode est utilisée comme générateur, la vapeur produite dans la chaudière à biomasse fait tourner une turbine pour produire de l’électricité.
2. Systèmes de gazéification par pyrolyse
Les systèmes de gazéification par pyrolyse utilisent des copeaux de bois, du bois aminci et des déchets combustibles comme combustible et produisent du gaz par chauffage plutôt que par combustion directe. Lorsqu’une chaudière à biomasse de ce type est utilisée comme générateur d’électricité, le gaz produit est utilisé pour faire tourner une turbine à gaz et produire de l’électricité.
3. Méthode du gaz biochimique
Les systèmes à gaz biochimique utilisent comme combustible des effluents d’élevage, des déchets alimentaires ou des boues d’épuration. Ils se distinguent par le fait qu’ils sont fermentés plutôt que brûlés. La fermentation produit du biogaz combustible tel que le méthane, qui est brûlé pour produire de la vapeur et de l’eau chaude. Lorsqu’une chaudière à biomasse de ce type est utilisée comme générateur d’électricité, le gaz produit est utilisé pour faire tourner une turbine à gaz qui produit de l’électricité.
L’une des principales caractéristiques des chaudières à biomasse est qu’elles utilisent comme combustible des éléments provenant directement de la biosphère, plutôt que des combustibles fossiles. Cela signifie que le dioxyde de carbone absorbé par les copeaux de bois et les autres matériaux utilisés comme combustible pour la croissance et le dioxyde de carbone produit lors de la combustion sont considérés comme étant plus ou moins nuls, ce qui permet d’atteindre la “neutralité carbone”.
Autres informations sur les chaudières à biomasse
1. Points à prendre en compte lors de l’installation d’une chaudière à bois et à biomasse
Trois points sont à prendre en considération lors de l’installation d’une chaudière à biomasse : le coût du combustible, le coût de l’équipement et l’élimination des cendres de combustion. Ces points sont expliqués successivement :
Coût du combustible
Les chaudières à biomasse bois sont réputées avoir des coûts de combustible inférieurs à ceux des chaudières à combustibles fossiles. Le combustible peut provenir de la sylviculture, de l’industrie manufacturière (transformation du bois), de la construction (principalement la construction de maisons générales) et de l’élimination des déchets industriels.
Coût de l’équipement
Le pouvoir calorifique inférieur des combustibles ligneux par rapport aux combustibles fossiles et la variation de la qualité des combustibles ligneux signifient que les coûts d’équipement d’une chaudière à biomasse ligneuse sont plus élevés pour obtenir le même rendement. Afin de promouvoir l’utilisation de ces chaudières à l’avenir, il est souhaitable d’augmenter les subventions du gouvernement ainsi que les améliorations techniques.
Élimination des cendres de combustion
Le bois de chauffage génère des cendres de combustion représentant environ 10 % du combustible utilisé. Selon la législation japonaise, les cendres de combustion sont considérées comme des déchets industriels. Cela soulève la question de l’élimination coûteuse des cendres de combustion. Toutefois, la décision est laissée à l’appréciation de chaque municipalité, qui prend des décisions différentes.
2. Combustibles pour les chaudières à biomasse de bois
Les combustibles pour les chaudières à biomasse bois comprennent le bois de chauffage, les copeaux de bois et les granulés de bois. Le bois de chauffage est défini comme du bois qui a été coupé en bûches de taille raisonnable et séché pour augmenter l’efficacité de la combustion. Les copeaux de bois sont des chutes de bois déchiquetées provenant des industries forestières, manufacturières et de la construction, qui sont plus faciles à transporter que le bois de chauffage.
Les granulés de bois sont fabriqués à partir de copeaux de bois, de sciure de bois, etc., qui sont moulés en plus petits morceaux et traités pour faciliter la combustion. Les prix varient en fonction du nombre d’heures de travail nécessaires à la transformation.
3.Potentiel des chaudières à biomasse de bois
Les chaudières à biomasse de bois entrent dans la même catégorie d’énergie renouvelable que la production d’énergie éolienne et solaire. L’avantage par rapport aux autres énergies renouvelables est qu’elles ne sont pas affectées par les conditions météorologiques. Si l’approvisionnement en combustible et d’autres questions peuvent être résolues, il s’agit d’une source d’énergie très prometteuse.