Etude bibliographique granulés de bois feuillus Juillet 20–...DE BOIS FEUILLUS Juillet 2010 Etude...

Synthèse bibliographique et retour d’expérience sur la granulation de rondins de bois feuillus - Juillet 2010 1

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ET RETOUR D’EXPERIENCE SUR LA

GRANULATION DE RONDINS DE BOIS FEUILLUS

Juillet 2010

Etude financée par l’ADEME

Marché 1030C0073

ADEME, direction régionale Haute-Normandie

Les galées du roi, 30 rue Henri Gadeau de Kerville 76100 ROUEN

FCBA,

10 avenue de Saint Mandé 75012 PARIS

Synthèse bibliographique et retour d’expérience sur la granulation de rondins de bois feuillus - Juillet 2010

2

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ET RETOURS D’EXPERIENCES SUR LA

GRANULATION DE RONDINS DE BOIS DE FEUILLUS

Auteurs

Gilles NEGRIE, FCBA

Ingénieur bois & énergie, auditeur NF Granulés biocombustibles, membre du comité miroir français du Groupe technique 335 du Comité européen de normalisation auprès de l’AFNOR pour la norma-lisation des biocombustibles solides.

Frédéric DOUARD, Bioénergie Promotion

Ancien directeur de l’ITEBE de 1999 à 2009 et représentant de la filière française des granulés bio-combustibles à l’Association européenne de la biomasse, fondateur de la charte ITEBE granulés en 1999, artisan de la marque NF Biocombustibles de 2007 à 2009, membre du comité miroir français du Groupe technique 335 du Comité européen de normalisation auprès de l’AFNOR pour la norma-lisation des biocombustibles solides, rédacteur en chef du magazine Bioénergie International, orga-nisateur du Forum professionnel GRANUPRO.


SO MMA IR E

1 - HISTORIQUE ET EVOLUTION DES EXIGENCES DE QUALIT E POUR LES GRANULES DE BOIS ................................................................................................................................................................................... 4

2 - LA PRODUCTION DE GRANULES DE BOIS DANS LE MONDE ......................................................... 7 2-1 – LA PRODUCTION EN FRANCE .......................................................................................................................... 7 2-2 – L’ITALIE .............................................................................................................................................................10 2-3 – LA ROUMANIE ..................................................................................................................................................10 2- 4 – L’ESPAGNE ......................................................................................................................................................11 2 – 5 – LE RESTE DE L’EUROPE..............................................................................................................................11 2 – 6 - LES ETATS-UNIS ...........................................................................................................................................13 2-7 – LE CANADA ......................................................................................................................................................15

3 - LES POINTS CRITIQUES DE LA PRODUCTION DE GRANUL ES DE BOIS DURS ....................16 3-1 - L’APPROVISIONNEMENT ..................................................................................................................................16 3-2 - L’ECORÇAGE .....................................................................................................................................................16 3-3 - LE DECHIQUETAGE ...........................................................................................................................................17 3-4 - L’AFFINAGE /TAMISAGE ...................................................................................................................................18 3-5 - LE SECHAGE ......................................................................................................................................................18 3-6 - LE PRESSAGE, LUBRIFICATION ET COHESION ............................................................................................19 3-7 - LE CONTROLE ...................................................................................................................................................20

4 - SYNTHESE DES CARACTERISTIQUES DES GRANULES DE B OIS FEUILLUS ET COMPARATIF AVEC LES REFERENTIELS DE QUALITE EXISTAN TS ................................................21

5 - SYNTHESE DES INTERVIEWS ET DE LA BIBLIOGRAPHIE ...............................................................23 5-1 - LE COMPORTEMENT DES BOIS DURS A LA GRANULATION .......................................................................23 5-2 - COMPORTEMENT DES GRANULES DE BOIS DUR EN COMBUSTION .........................................................24

6 – VISION DU MARCHE DES GRANULES ISSUS DE FEUILLUS EN EUROPE ET AMERIQUE DU NORD........................................................................................................................................................................27

7 - SYNTHESE SUR LES OPPORTUNITES DE MARCHE POUR UN PROJET DE PRODUCTION DE 70 000 TONNES ....................................................................................................................................................31

8 – FORCES ET FAIBLESSES COMPAREES ENTRE LA PRODUCT ION DE GRANULES A PARTIR DE RONDINS FEUILLUS ET LA PRODUCTION A PARTI R DE PRODUITS CONNEXES RESINEUX......................................................................................................................................................................33

9 - BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................................................................34

10 - PERSONNES INTERVIEWEES OU RENCONTREES LORS DE L’ETUDE ...................................37

11 – QUELQUES CAHIERS DES CHARGES DE GROS CONSOMMAT EURS ....................................39


4

1 - Historique et évolution des exigences de qualité pour les granulés de bois

La compression de sciure pour une valorisation thermique a été industrialisée pour la première fois dans les années 1930 aux USA (Pres-to-logs1). Ce n’est qu’au début des années 1970, au moment du premier choc pétrolier que les premières usines de granulés de bois apparaissent dans l’Etat de l’Idaho à l’Ouest des Etats Unis2. La granulation se fait alors à partir de sciure de bois de résineux. Les premiers poêles à granulés, inventés par Jerry Whitfield dans l’Etat voisin de Washington, fonctionnent avec une alimentation par le haut. Ces poêles supportent mal un taux de cendres supérieur à 1% au dessus duquel les cendres se vitrifiant dans le brûleur et asphyxient la combustion. En 1975, Shell monte une usine de 100 000 tonnes par an au Québec pour alimenter 4 centrales charbon en co-combustion. Rapidement l’aventure du granulé intéresse l’Est du continent qui dispose principa-lement de forêts de feuillus. Pour répondre aux problèmes de vitrification en raison de taux de cen-dres plus élevés dans les granulés de bois durs, Dane Harman, situé en Pennsylvanie (donc à l’Est des Etats-Unis), construit un poêle à alimentation par vis de poussée, qui permet d’évacuer la cen-dre au fur et à mesure de sa production, évitant ainsi l’encombrement du brûleur et la vitrification. Cette technologie est quasiment insensible aux taux de cendres dans les granulés (Voir photo ci-dessus). Par contre la difficulté de ce principe réside dans la maîtrise du système coupe-feu du ré-servoir au brûleur.

Schémas de fonctionnement de poêles à alimentation par le haut et par le bas

1 http://www.forestnet.com/timberwest/archives/March_April_04/prestologs.htm

2 Le marché du poêle à granulés aux USA en 1999 (http://www.itebe.org/telechargement/revue/Revue%204/BE4_19.PDF )


Dans les appareils avec foyer à chute (Schéma de gauche), le coupe-feu est obtenu très simple-ment par la contrepente de la vis dans le réservoir, une pente que le feu ne peut emprunter naturel-lement. Dans les foyers à vis de poussée (Schéma de droite), la vis arrive horizontalement du ré-servoir et nécessite une coupure mécanique contre le feu. Avec l’arrivée du second choc pétrolier au début des années 80, cette technologie qui s’affranchit du taux de cendres a été vite et souvent mal copiée par la concurrence du sas coupe-feu Harman. Des incendies dus à des retours de feu sont ainsi venus mettre à mal la réputation de ce type de foyers et plus largement des poêles à gra-nulés. En 1990, pour sortir de cette image, la société Whitfield lance alors un important marketing sur l’avantage des poêles à alimentation par le haut en terme de sécurité. Résultat : cette technolo-gie va se généraliser, laissant la technologie « pour fortes teneurs en cendres » en marge du mar-ché alors que bien qu’éprouvée par son inventeur et constructeur Harman.

Pour garantir les exigences de qualité consécutives à ce « choix » technologique, en avril 1995, le PFI (Pellet Fuel Institute) met en place un référentiel de qualité des granulés de bois, volontaire, en distinguant une classe Premium et une classe Standard, dont la différence est principalement le taux de cendres inférieur à respectivement 1% et 3%. L’association professionnelle ne fera par contre jamais de différence entre les granulés issu s de bois feuillus ou de bois résineux : ce qui importe sont les caractéristiques chimiques et mécaniques des granulés .

En France, en 1999, l’ITEBE s’inspirera de ce principe à plusieurs classes, contrairement à l’Önorm ou à la Din qui n’ont qu’une seule catégorie, pour réaliser sa charte de qualité, mais en intégrant non pas deux mais 4 catégories pour couvrir l’ensemble des granulés pouvant exister sur le mar-ché. Au printemps 2010, le PFI vient de proposer pour les Etats-Unis et le Canada, le même décou-page également en 4 catégories (Voir tableau ci-dessous).

Le PFI annonce sur son site internet qu’il est poss ible de produire des granulés de qualité Premium et Super Premium aussi bien avec des bois d urs qu’avec des bois tendres .

Aujourd’hui la plus grande partie du parc d’appareils de chauffage domestique à granulés de bois en Amérique du Nord se compose de poêles à alimentation par canal de chute, et donc plus sensibles au taux de cendres.


6

Comme les producteurs est-américains ne fournissent presque exclusivement que ces types d’appareils on peut en déduire qu’ils sont parvenus à fabriquer des granulés de bo is durs en respectant les contraintes de ces appareils !

L’influence des constructeurs de chaudières sur les exigences de qualité des granulés viendra beaucoup plus tard que celle des fabricants de poêles. Elle viendra en particulier d’Autriche dans les années 2000, l’Amérique du Nord ne pratiquant que marginalement le chauffage central à eau chaude. Aux débuts de l’utilisation des granulés en chaudières, en Suède en particulier à partir de 1974, les constructeurs ont tout simplement utilisé des chaudières à plaquettes, avec foyer à vis de poussée, ce qui jusque dans les années 2000 ne posa aucun problème majeur de fonctionnement pour les granulés de bois, puisque ces foyers gèrent facilement des taux de cendres allant jusque 3%. La chose s’est compliquée lorsque les constructeurs de chaudières autrichiens, mus par une forte volonté de développement dans leur pays, se sont mis à optimiser les chaudières à plaquettes pour les transformer en chaudières à granulés. Cette évolution s’est naturellement accompagnée d’une recherche de réduction des coûts de production des appareils et donc d’une simplification maximale des foyers pour les rendre plus petits et moins chers pour le marché domestique. Cette évolution a conduit à des foyers hyperperformants au niveau combustion, à l’image des moteurs de voiture actuels, mais qui comme ces derniers sont devenus plus sensibles aux impuretés. Les chaudiéristes autrichiens sont ainsi devenus aussi exigeants pour les granulés que les construc-teurs de poêles américains. Notons que tous les constructeurs autrichiens n’ont pas mené cette démarche aussi loin et que les constructeurs des autres pays n’ont pas tous de telles exigences, ce qui laisse malgré tout la place à plusieurs qualités de granulés sur le marché, pour peu qu’une in-formation validée soit disponible auprès des consommateurs. Ceci a été le sens de la mis en place de la marque certifiée NF en 2008 en France pour bien distinguer les différentes qualités.

Au niveau européen, dès 2011, la norme EN-14961-2 devrait retenir 3 qualités de granulés : A1 pour les poêles et chaudières domestiques « sensibles », A2 les poêles et chaudières « non sensi-bles » et B pour les chaudières de l’industrie ou des collectivités.

Notons enfin, que pour répondre d’une part aux marchés du sud de l’Europe à majorité feuillue et d’autre part à la diversification nécessaire des approvisionnements en matière première, les cons-tructeurs de poêles comme de chaudières domestiques travaillent actuellement pour donner plus de souplesse à leurs foyers en matière de taux de cendres, ce qui devrait ouvrir de meilleures perspec-tives aux granulés de feuillus.

Résumé sur l’historique

La mise au point un peu laborieuse des sécurités de s foyers de poêles à vis de poussée dans les années 1990 aux Etats-Unis et la vive réac tivité marketing des constructeurs de foyer à canal de chute a orienté durablement dans l es années 80 les exigences de qualité pour les granulés en faveur d’un taux faible de cen dre alors que les technologies existaient depuis le début pour s’affranchir de cette question .

Aujourd’hui, le fort développement du marché et l’i mpossibilité à terme de faire porter tout ce développement sur la seule ressource résineuse, inc ite les constructeurs d’appareils de chauffage domestique à un retour en arrière de mani ère à rendre leurs appareils moins sen-sibles au taux de cendres.


2 - La production de granulés de bois dans le monde

2 - 1 – L a p r o d u c t i o n e n F r a n c e

Rappelons que la France figure parmi les premiers pays à avoir produit des granulés biocombusti-bles juste après les Etats-Unis et la Suède au début des années 80 en réponse au deuxième choc pétrolier. Une douzaine d’usines ont été montées à l’époque pour alimenter des chaufferies collecti-ves et quelques chaudières domestiques notamment en Franche-Comté. Il est à noter que ces usi-nes produisaient indifféremment à l’époque du granu lé à partir de bois durs ou résineux.

Le récent essor des usines de granulés en France s’est mis en route à partir de 2004 à l’occasion du troisième choc pétrolier. La grande majorité de ces nouveaux projets se sont par contre faits à partir d’un approvisionnement presque exclusivement en résineux. Ce choix s’explique en grande partie par la forte pression exercée par les fabricants d’appareils de chauffage domestique qui ont répondu à la subite demande du marché ces années là. Ces constructeurs, d’origine autrichienne et allemande, ont en effet exigé des granulés strictement similaires à ceux utilisés dans leur pays d’origine pour garantir le meilleur service sans devoir changer de réglages ou la conception de leurs appareils. Il y eut ainsi entre 2004 et 2008 une vague « DIN PLUS PLUS » où tout granulé qui n’était pas « plus blanc que blanc » était forcément mauvais. Nous revenons progressivement de cette frénésie d’autant qu’il est important de comprendre pourquoi les granulés n’étaient à l’époque fabriqués dans ces pays qu’en résineux : d’une part bien sûr parce que les forêts de ces pays sont majoritairement résineuses mais aussi pour des raisons de facilité et de coût, les scieries résineu-ses étant de loin les plus grandes, elles permettent des concentrations de sciures plus aisées. Ces ressources ayant aujourd’hui toutes été captées, la poursuite du développement doit se faire avec d’autres ressources qu’industrielles y compris dans ces pays.

Ainsi aujourd’hui, et même en Autriche, alors que la tension se fait connaître depuis 2006 sur les approvisionnements de sciures résineuses, on commence à regarder d’autres matières premiè-res disponibles : les connexes de scieries, les rondins résineux et feuillus.

En France, malgré cette amorce de revirement à la diversification des approvisionnements en ma-tières premières, les unités de granulation de bois durs restent pour l’instant encore fort peu nom-breuses et de tailles modestes, les professionnels français ayant obéi aux mêmes réflexes que leurs voisins germaniques, à savoir préférer les filières résineuses portées par les secteurs de l’emballage et de la construction. Nous avons recensé les principaux producteurs mais il en existe d’autres encore plus petits qui valorisent également sciures et copeaux de bois durs. Par ailleurs, nous n’avons pas listé ni interviewé les fabricants qui mélangent les bois durs avec plus de 50% de résineux.

Comme nous le voyons dans la liste ci-dessous, il n’existe à cette heure en France aucune usine produisant du granulé de bois dur à partir de rondi ns , ni même à partir de connexes à déchi-queter, tel qu’on peut déjà en observer en résineux.


8

Principaux producteurs de granulés bois feuillus en France en 2010

Notons que le chêne et le hêtre, les deux essences feuillues les plus sciées, sont les deux essences les plus utilisées en granulés en France. Les productions pures de feuillus ne dépassent par contre pas les 5000 tonnes par an actuellement et les capacités de production de ces usines sont forte-ment sous-exploitées faute de visibilité sur le marché. En effet, les producteurs que nous avons in-terrogés se plaignent de la difficulté à écouler leur marchandise. De petite taille, ils n’ont pas forcé-ment développé de réseau de distribution à l’inverse de leurs concurrents « résineux ».

Lors de l’interview téléphonique, deux responsables de ces sociétés ont également exprimé leur besoin d’un soutien d’image national à la filière granulés et en particulier feuillue. Ils demandent no-tamment que l’Etat et les collectivités encouragent les projets de chaufferies collectives à granulés. Ces projets ne posent en effet d’ores et déjà aucun souci ni technique ni d’image pour les granulés feuillus. Ils souffrent simplement d’une communication institutionnelle négative, opposée à une ima-ge plus vertueuse de la plaquette forestière, alors que les ACV menés par l’ADEME ont démontré des performances équivalentes en matière environnementale pour ces deux combustibles. Un tel soutien permettrait à ces producteurs de conquérir plus rapidement des marchés de tailles impor-tantes et de pérenniser leur activité en leur laissant le temps de développer un réseau de distribu-tion pour le secteur résidentiel. Ajoutons que la concurrence plaquettes contre granulés est globa-lement néfaste à la filière bois puisque le granulé se positionne justement là où la plaquette n’est pas pertinente, sur les installations où le rapport consommation/puissance est faible et où les solu-tions plaquettes amènent à des surinvestissements nuisibles à l’acceptation économique de toute la filière.

Liste presque exhaustive

Société Localisation Production Essences % cendres

Tonnellerie Vicard Cognac, 16 1900 t/an Chêne 100% < 1%

Manubois Les Grandes Ventes, 76 2000 t/an Hêtre 99% 1%

Alpha bois Pratz, 52 4000 t/an Chêne 60% 1%

Parqueterie Tarteret

Cerisiers, 89 400 t/an Chêne 100% Aucun problème de clientèle aux ¾ poêles

Eurodesi Sept-Saux, 08 1/3 feuillus < 1%, certifié NF

SCA Haute-Seine Baigneux les Juifs, 21 5000 t/an 90% chêne 10% hêtre

<0,7%

Sica Grasasa Sainte Sabine, 24 10 à 50 % de châtaigner

1 %

Bois’Up Engenville, 45 8000 t/an 20 à 50 % de chêne

< 1% certifié NF

SCAEMB Ivry en Montagne, 21 2000 t/an 100 % chêne < 0,5%, certifié NF


Problèmes techniques et solutions rencontrés en Fra nce pour la production

Parmi les problèmes rencontrés dans leurs unités de production, les responsables ont fait remar-quer deux points principaux.

• La plus grande difficulté à granuler

La dureté de la matière première feuillue induit une productivité plus faible des presses, de 10 à 30 % et donc une consommation d’électricité plus importante. Le matériel souffre également plus et sa durée de vie s’en ressent. La lubrification des presses peut donc parfois être nécessaire afin d'augmenter le rendement de production et afin de diminuer l’usure des filières. Une des usi-nes utilise par exemple de la fécule de pomme de terre. Une autre a utilisé de l’huile végétale les premiers temps puis a réussi à s’en passer. L’huile végétale a en effet tendance à donner une odeur parfois décelable de “rance” aux granulés. Il faut noter que contrairement à l’Amérique du Nord, en Europe il est envisageable de lubrifier avec de l’amidon ou de la fécule car le prix de cette matière première y est moins élevé. Dans tous les cas, ces lubrifiants sont autorisés par les différentes normes en vigueur bien que certaines centrales thermiques les interdisent. Notons en-fin, la difficulté à doser l’humidité en entrée de presse : l´humidité qui ne doit pas être trop basse, au risque de provoquer des désordres.

• Le choix de la filière

A la mise en route d’une unité de granulation, quelle qu’elle soit, la difficulté consiste toujours à définir les dimensions techniques de la filière en fonction du produit. Ce travail, qui est aussi va-lable pour le résineux que pour le feuillu, est effectué par le fournisseur de la presse à la mise en route de l’usine ou à tout changement significatif de matière première. Le constructeur tâtonne ainsi au début et doit réaliser plusieurs essais jusqu’à trouver les bonnes dimensions et notam-ment la longueur des zones de compression de la filière. Ces paramètres dépendent principale-ment du coefficient de compressibilité des particules à granuler. L’un des producteurs en 100% chêne faisait également remarquer qu’il a fallu de nombreux tests pour déterminer la bonne vi-tesse de rotation de la presse. Et donc, la difficulté du moment est qu’en France, l’expérience des mises en route de filières à feuillus est devenue une chose rare depuis 15 ans et les profession-nels français de la granulation ont parfois un peu de mal à caler les choses chez leurs clients « feuillus ».

Résumé sur la production en France

La granulation de feuillus requiert des paramètres techniques qui lui sont propres. Les unités françaises sont cependant aujourd’hui trop modestes en taille pour que leur expérience puisse servir de base à de futures unités de plus d e 50 000 tonnes par an.

Les producteurs français demandent parallèlement un e équité d’image et de message de la part des pouvoirs publics entre plaquettes et granu lés, afin que les avantages de l’un ou l’autre combustible jouent pleinement sur le marché , sans distorsion de concurrence.

Notons enfin que les producteurs qui nous ont répon du affichent un taux de cendres < 1%, ce qui démontre que cette question est loin d’être aussi grave que la rumeur ne le colporte.


10

2 - 2 – L ’ I t a l i e

L’Italie est le plus grand marché européen du granulé de bois pour l’usage en poêles. La production italienne en 2009 est estimée par l’AIEL (Association Italienne pour l’Energie du Bois) à environ 800 000 tonnes (représentant 87% de la capacité de production en 2009)3. C’est le 3ème plus grand pro-ducteur de granulés de bois en Europe, après la Suède et l’Allemagne. Selon l’AIEL, l’essentiel de cette production est consommée nationalement par le marché croissant des poêles et poêles-chaudières (parc estimé à 700 000 poêles en 20094). La majorité des forêts italiennes est compo-sée d’arbres à feuilles caduques et plus de la moitié de la production de granulés ital iens est fabriquée à partir de bois durs et plus particulièr ement à partir de hêtre .

Ces usines de granulés produisent en moyenne de 10 000 à 20 000 tonnes par an. Elles sont cons-truites sur ou à proximité de sites de première ou seconde transformation du bois pour la valorisa-tion de leurs sous-produits. La majorité des presses sont de marque CPM5.

Deux nouvelles unités de granulation de plus de 150 000 tonnes par an viennent d’être montées au cours des deux dernières années et produisent à partir de bois ronds en provenance de pays de l’Est comme la Roumanie ou la Croatie.

Le taux moyen de cendre des granulés italiens est de 0,7 à 1%. Selon l’AIEL, les problèmes de fonctionnement apparaissent sur les appareils à partir de 1,5%.

Résumé sur la production en Italie

L’Italie est le meilleur exemple européen et à gran de échelle pour montrer que les appareils de chauffage domestique les plus exigeants du march é (les poêles) sont capables d’utiliser des granulés de feuillus.

L’Italie constitue également avec ses deux nouvelle s grosses unités le modèle européen identifié le plus proche des critères de notre étud e.

2 - 3 – L a R o u m a n i e

Les forêts roumaines produisent essentiellement des bois durs. Bien que le marché domestique du chauffage au granulé n’ait pas encore réellement démarré, les investisseurs (étrangers) ont mis en route plusieurs usines de granulation, notamment pour l’export vers l’Europe de l’Ouest. Nous avons répertorié 12 fabricants de granulés de bois mais n’avons pas pu connaître les détails de la produc-tion. La seule usine que nous connaissons est celle qu’Averill Cook est en train de monter. Il s’agit d’une unité de 30 000 tonnes par an qui ne granulera que du bois de hêtre.

Résumé sur la production en Roumanie

Les données et le recul manquent aujourd’hui sur l’ utilisation de ces produits qui partent en majorité vers l’Italie.

3 Final report on producers, traders and consumers of wood pellets - Pellets@las 2009

4 Final report on producers, traders and consumers of wood pellets - Pellets@las 2009

5 Selon interview téléphonique avec Annalisa Paniz, AIEL


2 - 4 – L ’ E s p a g n e

L’Espagne est avec ses quelques dizaines de producteurs sans nul doute le second producteur de granulés feuillus en Europe après l’Italie. Cependant, plusieurs raisons nous ont conduit à ne pas prendre en compte les données hétérogènes de ce pays :

- une majorité de petites unités de production,

- un marché domestique intérieur extrêmement faible, dont le volume ne permet pas de valider des résultats à grande échelle,

- un recours à des essences non ou peu présentes en France : des essences « méditerranéen-nes », de l’eucalyptus et aussi un recours pas toujours avoué à des sous-produits de bois d’importation, notamment d’Amérique du Sud, le tout ne permettant pas de tirer des conclusions valables pour la France,

- un manque de clarté dans les informations.

Résumé sur la production en Espagne

Les données disponibles s’avèrent délicates à explo iter.

2 – 5 – L e r e s t e d e l ’ E u r o p e

Le plus ancien pays producteur de granulés en Europe et aujourd’hui le plus important consomma-teur est la Suède qui avec ses 9 millions d’habitants consomme de près de 2 millions de tonnes/an de granulés dont un quart importé de ses voisins baltes, finnois ou du Canada. Ce pays produit en immense majorité des granulés à base résineuse ou feuillus tendres.

L’Allemagne , deuxième producteur européen avec près de 1 million de tonnes/an, est l’adepte par excellence du résineux, en tout cas jusque maintenant. Ceci est en adéquation avec la structure de son industrie du sciage, fortement concentrée à l’image de l’industrie scandinave. Notons que la Suède et l’Allemagne pratiquent la cogénération biomasse et qu’il n’est pas rare de trouver des pro-ducteurs de granulés utilisant la chaleur basse température en sortie de turbines pour sécher la ma-tière première à granuler, produisant ainsi des granulés tous blancs et non pollués par les cendres du générateur. AES en Isère sera la première unité à pratiquer cela en France avec une production de 70 000 t/an.

L’Autriche est à l’image de l’Allemagne avec une consommation de 600 000 t/an pour seulement 7 millions d’habitants. Depuis cette année, le modèle monolithique tout résineux commence néan-moins à s’ébranler puisque des producteurs annoncent réaliser des granulés aussi bons que les autres avec du bois feuillus. L’entreprise Ökopellets à Reichraming (http://www.oekopellets.at) a ainsi démarré une production à base de feuillus d’éclaircies mélangés et s’annonce dans les normes. Cette entreprise a par ailleurs breveté un système d’écorçage des plaquettes forestières pour leur utilisation en granulation.

Les Pays-Bas, la Belgique, le Danemark, le Royaume-Uni consomment des centaines de milliers de tonnes de granulés dans de grandes chaufferies biomasse ou encore le plus souvent dans des centrales thermiques électriques en co-combustion (et rarement en co-génération). Ces installations


12

le plus souvent positionnées sur les côtes, près d’un port, reçoivent le granulé de bois par cargo vrac. Les granulés sont dans la plupart des cas broyés avant d’être brûlés en co-combustion avec du charbon sous la forme de sciure. Cette solution de cocombustion est la plus simple et la plus économique pour intégrer la biomasse au charbon des centrales dont il faut réduire les émissions de CO2. Actuellement en Europe il existe au moins six centrales électriques qui ont été ainsi conver-ties et qui peuvent consommer 400 à 500 000 tonnes de granulés chacune. La centrale de Drax Power de 3960 MW électriques située dans le Yorkshire au Royaume-Uni pourrait à terme consommer jusqu’à 1.6 millions de tonnes de granulés par an.

Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer ces centrales ont des exigences de qualité (cf. extraits de cahiers des charges dans le tableau en point 9) qui sont très proches de celles demandées dans les normes pour les granulés du chauffage domestique. Elles requièrent pour la plupart une humidi-té inférieure à 10% et un taux de cendres inférieur à 2 %. Elles n’ont par contre aucune contrainte concernant les essences utilisées. Par conséquent le granulé de bois dur est tout à fait adapté à ces grands consommateurs.

Résumé sur la production dans le reste de l’Europe

Les pays de la bordure nord ouest de l’Europe sont peu boisés et ont paradoxalement choisi d’alimenter des installations gigantesques à partir de granulés importés. Ces marchés qui ne sont pas les plus rémunérateurs sont cependant ouve rts à tous fournisseurs capables de remplir des bateaux.

Carte : Projets en Grande Bretagne (Biomasse pas forcément toujours granulée)


2 – 6 - L e s E t a t s - U n i s

Dans le monde, l’essentiel de la production de granulés de bois dur se situe dans l’Est des Etats Unis. Depuis 2006, plusieurs très grosses usines ont également été construites dans le sud des USA. Ces nouvelles usines fabriquent des granulés à partir de feuillus à raison de 50 000 à 150 000 tonnes par an pour l’export à destination et principalement pour les centrales thermiques. Elles constituent les modèles les plus éprouvés pour un projet d’envergure en France à partir de rondins de bois feuil-lus. La plupart de ces usines consomment en effet en tout ou partie des rondins.

En 2010 l’association nationale des professionnels de l’industrie du granulé de bois (Pellet Fuels Insti-tute) compte environ 80 producteurs. Selon divers producteurs, bureaux d’étude et fournisseurs de matériels américains, il y aurait environ 300 producteurs de granulés de bois aux USA (Le Pellets Fuels Institute en répertorie lui une cen-taine). Encore selon ces mêmes sources, 50 à 80 de ces usines produiraient du granulé principalement à partir de bois durs. Nous avons interviewé une quinzaine de producteurs situés au Nord-Est des USA là où se trouve l’essentiel de la ressource en bois durs. New England Wood Pellet, l’un des plus importants industriels du granulé, est en train de construire une troisième unité de 100 000 tonnes annuelles.

Le savoir-faire américain est en train de migrer en Europe. Le bu-reau d’étude Biomass Commodities Corporation a conçu, supervise la construction et la mise en route de deux usines de granulés de bois de hêtre de 30 000 tonnes par an en Serbie et Roumanie en 2010.

Granulés de bois durs aux USA, photo Gitchie Gumee Pellet Company

Résumé sur la production aux Etats-Unis

Comme l’Italie mais à une échelle encore plus impor tante, le modèle de production est-américain est le plus éprouvé et approprié pour ser vir de référence à des installations françai-ses de production de granulés à partir de rondins d e bois feuillus. Avec la crise des subpri-mes, les scieries américaines ne produisent plus as sez de sciures pour la production crois-sante de granulés et les producteurs se tournent to ut naturellement vers le rondin.

Quelques usines de granulés de bois durs aux USA


14

Société Localisation Début Prod 2009 Bois dur Essences Appro. Cendres

Turman Hardwood Pellets Galax, VA 2006 25 000 100 % connexes 0,27 %

Curran Renewable Energy Massena, NY 2009 100 000 100 %

Dry Creek Products, Inc. Arcade, NY 1993 40 000 100 % Erable, cerisier 80 % rond 0,50 %

Hamer Pellet Fuel Co. Kenova, WV 80 000 100 % Chêne, peuplier connexes 00,5 à 1%

Lignetics of West Virginia Glenville, WV 1996 125 000 100 % connexes <1,5%

O'Malley Wood Pellets Tappahannock, VA 2008 55 000 100 % Chêne, peuplier, carya

connexes <1%

Tri State BioFuels Lemont Furnace, PA

2009 60 000 100 % Chêne, cerisier, éra-ble

50% rond <1%

Woodstone USA LLC Hingham, MA 40 000 100 % Chêne rouge connexes <1%

Lauzon Recycled Wood Energy Papineauville PQ 30 000 100 % connexes

Lauzon Recycled Wood Energy St Paulin 30 000 100 %

Rock Wood Products The Rock GA 18 000 100 %

Somerset Wood Pellets Somerset KY 46 000 100 %

Southern Kentucky Hardwood Flooring Inc

Gamaliel KY 18 000 100 %

Fiber By-Products Corporation. White Pigeon, MI 41 000 100 % Chêne, érable <0,4%

Maeder Bros Quality Wood Pel-lets Inc

Weidman, MI 23 000 100 %

Ozark Hardwood Products Seymour, MO 68 000 100 %

Energex Pellet Fuel Mifflintown, PA 75 000 100 % 0,5 %

Allegheny Pellet Corp. Youngsville, PA 1993 30 000 90 % Chêne, cerisier, éra-ble

connexes 0,3- 0,4%

Corinth Wood Pellets Corinth, ME 2007 60 000 85 % Érable 90% rond 0,60 %

Inferno Wood Pellet Inc. Rumford, RI 2008 80 000 80 % Chêne connexes <0,6%

Maine Woods Pellet Co 207 858 5010 100 000 80 % 35% connexes

0,6-0,8 1,3 industriel

New England Wood Pellet, Inc. Jaffrey, NH 1992 75 000 80 % connexes 0,4 à 0,6%

New England Wood Pellet, Inc. Jaffrey, NH 2007 90 000 80 % 50% rond 0,4 à 0,6%

Liste non exhaustive – Source : interviews téléphoniques et carte Bioenergy International


2 - 7 – L e C a n a d a

Le principal producteur de granulés de bois dur canadien est Lauzon. Il s’agit d’un fabricant de par-quets en bois durs. Cet industriel produit actuellement 60 000 tonnes par an dans deux usines de 30000 tonnes chacune. Une des usines est en cours d’équipement d’une seconde ligne de 30 000 tonnes annuelles. La production annuelle de granulés de bois durs à la fin 2010 pour le marché do-mestique sera de 90 000 tonnes. Lauzon fabrique avec des presses de 4 t/h par ligne. L’ensemble de l’approvisionnement provient des sous-produits de la fabrication de ses parquets. Les granulés sont donc 100% bois dur composés d’un mélange de cerisier, hêtre, chêne, frêne, bouleau, érable et noyer noir. Le taux de cendre revendiqué des granulés est inférieur à 0,4%.

Parallèlement l’entreprise est en train de monter deux usines de capacité de 120 000 tonnes annuel-les chacune. La première sera mise en route en septembre 2010 et la seconde en septembre 2011. Contrairement aux unités situées à coté des usines de parquets, elles vont être approvisionnées avec des bois ronds . Le taux de cendres non encore connu sera supérieur à celui des usines ac-tuelles car le granulé est destiné à un usage industriel à l’export (l'Europe très certainement).

Usine de granulés Lauzon à Papineauville (Québec) - 30 000 tonnes par an de granulés de bois durs

Résumé sur la production au Canada

Le phénomène observable aux Etats-Unis est exacteme nt le même au Canada, en moins vaste.


16

3 - Points critiques de la production de granulés de bois durs

Dans ce chapitre nous avons regroupé les retours d’expérience des 40 personnes intervie-wées durant cette étude: responsables de production de granulés de bois dur aux USA, au Canada, et en France, de fabricants de presses à granuler, d’experts indépendants ou d’ingénieurs d’associations professionnelles.

3 - 1 - L ’ a p p r o v i s i o n n e m e n t

Si l’approvisionnement est la clef de la réussite pour l’industrie du granulé de bois, sa totale maîtrise est une condition sine qua non dans la production de granulés de bois dur. Qu’entend on par maîtri-se? La maîtrise complète et continue du flux de matière qui entre dans une usine de granulés est en réalité impossible tout simplement car le bois est une matière vivante, et que chaque coupe issue de massifs forestiers différents va apporter des bois de propriétés physico-chimiques différentes. Néan-moins, les producteurs de granulés de bois dur dans l’Est des Etats-Unis ont tous insisté dans nos interviews téléphoniques, sur le fait que ce contrôle est primordial. Il consiste à connaître parfaitement le mode opératoire et les bois travaillés par ses fournisseurs que sont les scieries, parqueteries, me-nuiseries ou exploitants forestiers. Bien qu’il ne semble pas que ces industriels en soient arrivés à un système de traçabilité, ils savent néanmoins d’où vient le bois avant façonnage, comment ils ont été stockés (plates-formes bétonnées ou goudronnées, stockage à l’abri des intempéries,…). Cela impli-que bien évidemment que l’usine de granulé soit équipée elle aussi de plateformes de stockage pro-pres et protégées. Il n’existe pas vraiment de solution toute faite et quand on leur pose la question, les dirigeants de ces sociétés insistent juste sur l’importance capitale de ce contrôle. Comme ils ne détaillent pas leur méthodologie, on se doute qu’ils parviennent à ce savoir-faire car la majorité d’entre eux sont à l’origine des scieurs qui savent gérer l’approvisionnement avant de faire des granu-lés. Ceux qui produisent des granulés 100% bois dur nous ont confié que le contrôle de l’approvisionnement est encore plus important que pour la granulation de bois tendres.

Résumé sur l’approvisionnement

Il est tout à fait possible de réaliser de « bons » granulés à partir de bois feuillus à condition de maîtriser en permanence la qualité de son approv isionnement. La marge de manœuvre sur le taux de cendre étant un peu plus faible qu’avec les résineux, ce contrôle ne doit souffrir aucun manque de rigueur : connaissance des natures de bois par origine, maîtrise des durées et conditions de stockage avant et dans l’usine, pr opreté absolue des stockages et fraîcheur des produits….en gros comme en résineux mais avec m arge de manœuvre plus réduite !

3 - 2 - L ’ é c o r ç a g e

Si aujourd’hui l’essentiel de la production de granulés combustibles est encore issue des connexes de l’industrie du bois, les regards se tournent de plus en plus vers les bois ronds. Ce nouveau maillon de la chaîne de production qui a déjà été intégré dans plusieurs usines dans l’Est des Etats-Unis consiste principalement en une unité d’écorçage et une unité de déchiquetage. D’autres granulateurs qui s’approvisionnent de 90 à 100% en bois ronds, font appel à des entrepreneurs pour les opérations d’écorçage et de déchiquetage. L’écorçage est une étape primordiale dans le traitement des bois ronds car c’est d’elle que dépend en grande partie le taux de cendres final dans les granulés. Les


technologies utilisées dans les sites produisant des granulés de bois durs à partir de bois rond dans l’Est des USA sont identiques à celles que l’on trouve dans les scieries. Il n’existe pas à notre connaissance et à ce jour de littérature propre à l’écorçage des feuillus à destination des granulés de bois. Comme indiqué dans le paragraphe sur l’Autriche, un fabricant écorce quant à lui de la plaquet-te grâce à un nouveau système breveté.

Il est également possible de faire des granulés sans écorçage selon les essences choisies (certaines possèdent moins d’écorce (le charme, l’érable, …), selon la taille des bois utilisés (plus ils sont gros, moins l’impact de l’écorce est sensible) et selon le type de marché (les chaudières collectives ou in-dustrielles à grilles mobiles par exemple n’étant pas du tout sensibles au taux de cendres).

Résumé sur l’écorçage

Concernant, l’usage de bois ronds, l’écorçage est i ndispensable pour des qualités premières de granulés, c'est-à-dire pour les petits appareils domestiques qui demandent moins de 1%. Pour les autres marchés, diverses solutions moins r estrictives existent pour produire et ven-dre des granulés avec des teneurs plus importantes en cendre, donc intégrant une partie d’écorces : par le mélange avec des bois peu cendre ux, par l’usage de gros bois ou des bois à écorce fine.

3 - 3 - L e d é c h i q u e t a g e

Cette étape comme la précédente n’est bien entendu nécessaire que pour les approvisionnements en bois ronds. Un des leaders de la fabrication d’usines de granulation de bois nous a rappelé que le rendement massique de déchiquetage des bois durs est de 25 à 30 % supérieur à celui des bois rési-neux, en rapport à la masse volumique supérieure des feuillus. Cela signifie que pour le même ton-nage, le déchiquetage requière 25 à 30% plus d’énergie pour du bois tendre que pour du bois dur.

Par ailleurs, les plaquettes produites par les déchiqueteuses à tambour conçues pour l’alimentation des grosses chaufferies biomasses ne sont pas le meilleur choix pour produire des granulés. Les déchiqueteuses à disques sont préférables. La société Andritz, un des plus importants fabricants de presses et d’usines de granulation clefs en main aux USA, a récemment conçu une déchiqueteuse spécialement pour le granulé de bois, la Andritz HQQ. Ce modèle permet de réduire la consommation de 50% par rapport à une déchiqueteuse à tambour. Les plaquettes sont plus fines (8,5 mm de coté en moyenne pour 2,5 mm d’épaisseur) ce qui permet de sécher la matière première plus efficace-ment. D’autres fabricants américains comme CPM proposent avec leur broyeur Champion des solu-tions de déchiquetage fin qui ramènent directement les rondins en fines particules prêtes à être sé-chées avant affinage.

Résumé sur le déchiquetage

Les rendements massiques et énergétiques du déchiqu etage des rondins de feuillus sont 25 à 30% meilleurs que les rendements en résineux, ceci au regard du différentiel de masse volu-mique. Les déchiqueteuses à tambour permettent d’éc onomiser jusque 50% d’électricité par rapport aux machines à tambours, en regard des angl es d’attaque. D’autres machines permet-tent également de produire directement de la sciure écorcée à partir de rondins.

Les équipementiers de la transformation du bois son t en train de s’adapter très rapidement à la demande de la nouvelle industrie en train de se structurer : la granulation de bois rond.


18

3 - 4 - L ’ a f f i n a g e / t a m i s a g e

L’affinage est une étape de production qui existe sur toutes les installations de granulation. En effet même si l’approvisionnement est composé de sciure, il est toujours nécessaire d’affiner et de calibrer en amont de la presse afin de garantir une granulométrie optimale des particules avant l’extrusion dans la filière. Bien que chaque mélange d’essences et qualité d’approvisionnement implique une granulométrie adaptée en entrée de presse, aucun référent ne nous a donné d’informations spécifi-ques aux bois durs. Une étude suédoise6 appliquée aux granulés de résineux montre que si l’affinage permet de réduire l’effort de la presse, un affinage plus poussé n’améliore pas les qualités du granulé.

Le calibrage des particules en résumé

Etape indispensable comme avec toute matière premiè re, aucune littérature ou retour particu-lier pour les feuillus.

3 - 5 - L e s é c h a g e

En termes d’investissement et de processus, on peut découper une usine de granulés en trois par-ties. L’approvisionnement /déchiquetage /affinage, le séchage et le pressage. Le séchage est très important. Aujourd’hui la plupart des usines du monde entier sont équipées de séchoir rotatif à contact direct avec les fumées de la chaudière. C’est le cas pour toutes les usines américaines âgées de plus de deux ans. Cette technologie, qui est très efficace, a deux inconvénients de plus en plus difficiles à gérer. Tout d’abord le contact direct des fumées de chaudières qui le plus souvent sont des chaudières à biomasse et notamment écorces, ajoute au flux de sciure une charge minérale qui va augmenter le taux de cendre des granulés et donner au combustible final une couleur plus foncée. Le second problème est un séchage à trop haute température qui a pour effet la formation de composés organiques volatiles (COV) dont les émissions sont réglementées. Heureusement pour les essences de feuillus qui contiennent peu de résines, ces émissions de COV sont bien plus faibles que pour le séchage de sciures de bois résineux.

Aussi pour répondre aux normes de granulés de plus en plus strictes et aux normes d’émissions, la solution s’avère être le séchage à basse température. Les nouveaux projets d’usines de granulation sont désormais équipés de séchoirs à tapis alimentés par la chaleur d’une centrale cogénération biomasse installée sur le même site.

Pour les essences de bois dur, ce choix technologique présente un véritable avantage. En effet, le séchage sur bande à basse température a un effet «laxatif» sur la matière première qui arrive en en-trée de presse. Ceci signifie que le matériau a moins ou pas besoin de lubrification. Le bois de hêtre par exemple, puisque c’est celui qui pose le plus de problème, devient ainsi plus facile à granuler.

Le séchage à bande implique des changements importants sur la filière de la presse en aval. En effet les produits étant plus souples, il faut que la longueur des filières soit plus importante afin que la compression requise ait lieu. Par exemple, en moyenne, sur un diamètre fixe de 6 mm pour une sciu-re de bois de feuillu, la longueur de la filière va être respectivement d’environ 27 mm pour un flux sé-ché en tambour rotatif et de 35 mm si le flux est séché sur tapis.

6 Bergström, Dan, Effects of raw material particle size distribution on the characteristics of Scots pine sawdust fuel pellets


Résumé sur le séchage

Les séchoirs à tambours sont les plus pénalisants c ar ils véhiculent des minéraux de la com-bustion de la biomasse utilisée comme combustible d e séchage.

Les séchoirs à bandes, en plus de ne pas charger le s granulés en minéraux rendent la granu-lation des feuillus plus facile. Leur investissemen t est cependant beaucoup plus important.

3 - 6 - L e p r e s s a g e , l a l u b r i f i c a t i o n e t l a c o h é s i o n

Le pressage reste le cœur du savoir-faire. La qualité et l’adaptation de la presse à l’approvisionnement sont capitales pour produire un granulé de qualité. Dans la littérature universitai-re, notamment dans les documents danois7, les chercheurs annoncent même qu’il est presque im-possible de granuler correctement du bois de hêtre. Or les nord-américains y parviennent à merveille et ce depuis bientôt 20 ans. Chaque dirigeant d’usine a sa propre recette qu’il ne nous a pas révélé complètement en détails. Par ailleurs sa recette sur un autre site serait certainement à revoir, celle-ci étant intimement dépendante des outils et de la matière première. Cependant on peut tout de même retenir des grandes lignes sur les différences entre granulation de bois dur et de bois résineux, et les moyens à mettre en œuvre pour y parvenir dans le cas des bois de feuillus. Producteurs de granulés et fabricants de presse annoncent pour la plupart des pertes de rendement pour les bois dur d’environ 25 à 30% au pressage. En général une presse donnée à 4 tonnes/heure pour du bois rési-neux ne pourra produire plus de 3 tonnes/heure. Toutefois si l’on considère une filière à partir de bois ronds, le rendement global pour les bois dur est semblable à celui de la filière pour les bois résineux. En effet le gain de rendement au déchiquetage compense les pertes au pressage.

Il y a trois paramètres principaux avec lesquels les directeurs techniques jonglent pour produire un granulé de bois dur aux normes. La première assez surprenante et qui apparemment est propre à la granulation de bois dur est l’humidité de la sciure en entrée. Il ne faut pas qu’elle descende en des-sous des 10%. Deuxièmement il est possible d’ajouter de l’huile végétale ou bien de l’amidon de mais pour lubrifier. Cet additif peut également assurer un rôle de liant. En général le ratio est d’environ 1 litre d’huile par heure et par tonne de granulés. En Amérique du Nord, l’huile végétale est plus courante que l’amidon pour une raison de coût de la matière première. Enfin le troisième para-mètre qui peut permettre d’éviter les additifs est le mélange avec de la sciure de bois résineux. Dans l’est des USA, cette proportion varie entre 0 et 20% de résineux en entrée de presse. Pour terminer il faut savoir que de nombreux producteurs savent granuler le bois de hêtre sans ajouter ni additif et sans le mélanger à des essences de bois résineux.

Résumé sur le pressage

Comme, il a été exposé précédemment, la productivit é de pressage des granulés feuillus est de 25 à 30% moins importante que celles des résineu x. Ce handicap est précisément annulé dans le cas des approvisionnement en rondins à déch iqueter, car là, c’est le déchiquetage qui fait économiser l’équivalent en productivité et en électricité.

Les recettes de cuisine sont au nombre de trois : m aintenir une humidité proche de 10% en entrée de presse, lubrifier si nécessaire et mélang er avec des sciures plus plastiques (rési-neux) à hauteur de 0 à 20% si besoin.

7 "Holm, Jens K., « Fundamentals of biomass pellet production », Technical university of Denmark, 2005"


20

3 - 7 - L e c o n t r ô l e

Les producteurs américains de granulés de bois durs ont tous annoncé contrôler quotidiennement la qualité des granulés. Le contrôle commence avec la mesure du taux d’humidité des matières premiè-res livrées et un contrôle visuel. Ensuite chaque jour un technicien effectue les mesures de PCI, de taux de cendres et d’humidité. Enfin les fabricants font réaliser un test complet (selon les normes du PFI) par un laboratoire indépendant tous les mois. Rappelons qu’aux USA, les 4 normes de qualité du granulé fonctionnent sur une base de déclaration : il n’existe pas de certification.

Résumé sur le contrôle

La maîtrise de son processus passe par un contrôle très régulier des paramètres influents : contrôle visuel des matières premières, humidité en entrée de presse, PCI, taux de cendres et humidité des granulés.

Séchoir rotatif chez EO2 à Saint Germain Près Herment, photo Frédéric Douard


4 - Synthèse des caractéristiques des granulés de bois feuil-lus et comparatif avec les référentiels de qualité existants

Un des producteurs français de granulés de bois de hêtre a fait analyser ses granulés par le LER-MAB8. Les résultats montrent qu’il est possible de produire en France des granulés à partir de bois de hêtre tout en répondant aux différentes normes en vigueur.

Humidité sur brut 6,2 %

Teneur en fines 0,3 %

Teneur en cendres 0,51 %

Masse volumique apparente 650 kg/m3

PCI avec humidité sur brut de 6,2% 4740 kWh/tonne

Un autre producteur français de granulés de bois, de chêne cette fois, a obtenu ces valeurs cette année, valeurs qui respectent également les critères actuels des marques certifiées les plus sévères.


Teneur en fines 0,63 %




Pour cette étude, le FCBA a réalisé l’analyse d’un échantillon de granulés fabriqués à partir de ron-dins de hêtre écorcés. Les résultats montrent un taux de cendres proche des meilleures qualités de granulés. Cette mesure demande bien entendu à être reproduite sur d’autres échantillons et un retour pourra être fait au producteur afin d’en améliorer les résultats.


Teneur en fines -




8 Caractérisation de granulés de bois, résultats d’essais, LERMAB, Y. Rogaume, 3 juillet 2008


22

Valeurs comparées NF, DIN plus et EN 14961-2

Critères

NF Bois

Haute per-formance

NF Bois

standard

NF Bois

industriel

Din +

EN

classe A1

EN

classe A2

Humidité sur brut

< 10 % < 10 % < 15 % < 10 % < 10 % < 10 %

Teneur en fines

< 1 % < 1 % < 3 %

< 0,5% en sacs

< 1 % en vrac

< 1 % < 1 %

Teneur en cendres

< 0,7 % < 1.5 % < 3 % < 0,7 % < 0,7 % < 1,5 %

Masse volumique

650 kg/m3 < M < 700 kg/m3

650 kg/m3 < M < 700 kg/m3

> 650 kg/m3

> 600 kg/m3

> 600 kg/m3

> 600 kg/m3

PCI avec humidité sur brut

> 4600 kWh/t > 4600 kWh/t > 4300 kWh/t

> 4600 kWh/t

> 4600 kWh/t > 4500 kWh/t

Seau de mesure de la masse volumique, CRA Gembloux


5 - Synthèse des interviews et de la bibliographie

5 - 1 - L e c o m p o r t e m e n t d e s b o i s d u r s à l a g r a n u l a t i o n

Nous avons recensé plusieurs travaux scientifiques sur la granulation des bois durs. Cependant les approches très scientifiques ne font que modéliser le procédé de compression et permettent d’expliquer la différence de comportement des différentes essences au passage dans la matrice de la presse. En 2006 l’étude danoise de Jens Holm, «Toward an understanding of controlling parameters in softwood and hardwood pellets production9» constate une plus grande difficulté à la granulation des bois durs notamment le hêtre. Les universitaires conseillent l’adjonction de lubrifiants ou le mé-lange avec des essences de bois résineux. Dans une étude précédente10 (2005) la même équipe danoise avait fait des tests de lubrification en ajoutant des déchets de brasserie à la sciure de hêtre. Le résultat était meilleur qu’avec des huiles végétales dont l’efficacité était fortement remise en cau-se.

On peut conclure que ces études sont trop théoriques et que nous ne sommes qu’au début des re-cherches scientifiques sur la granulation des différentes essences de bois. On se rend compte que le savoir faire est essentiellement empirique. Le réglage d’une nouvelle ligne de production se fait par itération et cela prend souvent plusieurs mois afin de trouver la «recette» optimum.

Pour mieux comprendre cette difficulté à maîtriser la technique de granulation, il faut rappeler que le bois est une matière vivante. En effet la même essence de bois peut avoir des taux de silice très dif-férents d’un pays à l’autre, d’un massif forestier à l’autre et même d’un versant d’une montagne à l’autre. Le directeur de Corinth Wood Pellets nous a informé que l’université du Maine a d’ailleurs mené une étude sur les variations des propriétés physico-chimiques des différentes essences en fonction de la géographie à l’échelle internationale (Amérique du Nord et Europe).

Filière avec granulés de chêne, photo Frédéric Douard

9 "Holm, Jens K., « Toward an understanding of controlling parameters in softwood and hardwood pellets production », Technical University of Denmark, Lingby, 2006"

10 Fundamentals of Biomass pellet production, Holm Jens Kai, Technical University of Denmark, dtu184933


24

5 - 2 - C o m p o r t e m e n t d e s g r a n u l é s d e b o i s d u r e n c o m b u s t i o n

Comparaison des teneurs en lignine et du PCI entre les bois durs et les bois résineux

Le PCI anhydre du bois varie entre 5000 et 5400 kWh/tonne, les résineux ayant un pouvoir calorifique plus important en raison du taux de résine plus élevé11. Cet écart assez faible se réduit lorsque le bois est compressé en granulé. Le PCI des granulés de bois durs peut donc être légèrement inférieur à celui des granulés de bois résineux. Le paramètre principal dont dépend le pouvoir calorifique du combustible de granulés de bois est principalement l’humidité et dans une moindre mesure l’essence ou le mélange d’essence constituant le granulé.

Figure : PCI et PCS en MJ/t de bois ronds (source K. Nemestothy)12

Combustion de granulés de bois feuillus

Il existe de nombreuses études publiées sur le comportement à la combustion des granulés de bois. L’essentiel de ces travaux ont été menés avec des granulés de résineux. Concernant les granulés de bois dur, la littérature est plus rare.

Etude sur la combustion de granulés de bois de tremble

Une étude suédoise publiée en mai 200813 a évalué le comportement de la combustion de granulés de bois de tremble. Cependant même s’il s’agit d’une essence de feuillu et donc classifié comme bois dur par les auteurs, il s’agit d’un bois presque plus tendre que le sapin ou le pin. L’étude conclut que ces granulés ont un bon comportement à la combustion malgré des émissions de NO et de CO plus élevés. Les scientifiques n’ont pas constaté de problèmes de vitrification des cendres. En effet cette essence (en Russie) contient un taux de silice faible et un taux de calcium élevé. L’étude recomman-de d’autres tests avant de pouvoir généraliser sur le potentiel positif des bois de tremble pour produi-re du granulé de bois à usage énergétique. 11 Effect of lignin content and extractives on the higher heating value of wood, Robert H. White, Forest Products Laboratory, Wood and Fiber Science, 1987, pp 446-452

12 Wood fuels: characteristics, standards, production technology, Kasimir P. Nemestothy, E.V.A. Austrian Agency

13 Combustion properties and environmental performance during Small scale combustion of pelletized hardwood raw material of aspen, C. Boman, Umea University, World

Bioenergy 2008


Etude du comportement de vitrification des cendres en fonction de différents types de granulés

Dans l’étude de Carl Gilbe14, de l’université de Lulea en Suède, publiée en 2008, les scientifiques ont analysé les résidus de combustion dans un même foyer volcan à granulés de 20 kW par diffraction et microscope électronique tout en mesurant en continu les taux d’O2, CO, CO2, HCl, SO2 et particules. Ils ont testés des granulés d’herbe à éléphant, de paille de blé, de saule, de rémanents forestiers, de bois ronds, d’épicéa, de pin, et de hêtre. Les problèmes de vitrification adviennent principalement sur les biomasses à fort taux de silice, en particulier les plantes annuelles. Pour les granulés de bois, les universitaires n’ont pas relevé de problèmes particuliers. Notons qu’ils ont comparé des combustibles d’une gamme beaucoup plus large que celle du marché actuel. Par ailleurs ils ont utilisés un foyer volcan qui est la technologie la moins sensible aux forts taux de cendre. Nous en concluons que cette étude n’apporte pas vraiment d’éléments concrets permettant de différencier les granulés de bois d’épicéa et de pin, des granulés de hêtre.

Emissions comparées entre la combustion de granulés de bois dur et de bois de feuillus

Au sujet des émissions, nous avons trouvé un document comparant les émissions issues de la com-bustion entre granulés de bois dur et granulés résineux dans un poêle à granulés. Ce test a été conduit en novembre 2009 par le laboratoire américain Omni Environmental Services15. Les résultats montrent clairement une émission de particules 2 à 4 fois plus importante pour la combustion de gra-nulés de feuillus. Nous n’accordons pas plus d’importance à ce résultat car le test n’a été mené que sur un seul échantillon de granulés. Le protocole est intéressant, cependant il serait nécessaire de mener le test à plusieurs reprises et sur au moins une vingtaine d’échantillons de fabricants différents de granulés 100 % feuillus. Il faudrait également corréler les résultats au taux de cendre de chaque combustible entrant. Enfin il faudrait également réaliser les mêmes mesures dans un poêle à bûche pour des bûches de bois écorcées issus des mêmes bois dont sont fabriqués les granulés. La compa-raison permettrait ainsi de savoir si la surproduction d’émissions de particule est du au pressage ou à l’essence des bois consumés. Pour terminer il serait intéressant de faire une analyse par spectromé-trie de masse des particules retrouvées sur les filtres et déterminer ainsi quels sont les imbrûlés pour chaque essence de bois.

Granulés en combustion, photo Frédéric Douard

14 Slagging characteristics during residential combustion of biomass pellets, Carl Gilbe, Lulea university of Technology

15 Evaluation of hardwood vs. softwood pellets, method 5G/28 particulate émissions from a pellet stove, James E. Houck, OMNI Envisronmental Services Inc, November

11 2009


26

Résultats de tests de combustions comparées de granulés de bois dur et de bois tendre par le laboratoire Omni Test (USA) en novembre 2009 : le taux de cendres des granulés de bois dur était de 0,65%

Synthèse sur le comportement des granulés de feuillus lors de la combustion

Les deux différences de qualité de granulé entre ceux issus de bois durs et de bois résineux sont principalement le taux de cendres et le taux de lignine influençant légèrement le PCI du combustible. Néanmoins ces différences sont très faibles chez les producteurs qui maîtrisent la qualité de leur ap-provisionnement. Les conséquences que l’on peut rencontrer dans les appareils de chauffage domes-tique sont les suivantes :

• un volume de cendres pour les feuillus plus important et la vitrification de ces dernières, obturant les arrivées d’air primaire et réduisant les performances de l’appareil de chauf-fage. Le problème peut être résolu en choisissant des appareils à foyer volcan

• Une puissance thermique dégagée légèrement inférieure à celle des granulés de bois tendre

Par contre ces problèmes disparaissent dans les grandes chaudières qui sont beaucoup moins sen-sibles. Aussi au vu des faibles variations de caractéristiques des granulés entre les essences de bois durs et tendres, nous ne voyons pas de contre-indications à l’utilisation de granulés de bois dur dans les grandes installations.

Type de bois Puissance de

test Vitesse

d’alimentation Taux d’émissions

de particules Facteur

d’émissions

Minimum 0,46 kg/h 1,68 g/h 3,65 g/kg

Moyenne 1,01 kg/h 0,6 g/h 0,59 g/kg Bois tendre

(Résineux)

maximum 1,45 kg/h 1,25 g/h 0,86 g/kg

Minimum 0,41 kg/h 1,4 g/h 3,43 g/kg

Moyenne 1,01 kg/h 2,34 g/h 2,32 g/kg Bois dur

(Feuillus)

maximum 1,48 2,37 g/h 1,59 g/kg


6 – Vision du marché des granulés issus de feuillus en Euro-pe et Amérique du Nord

Depuis des siècles en Europe comme en Amérique du Nord, lorsque on veut se chauffer au bois, en bûches en l’occurrence, on choisit du feuillu et plus particulièrement du hêtre ou du chêne. Au-jourd’hui concernant les granulés, l’homme achète plutôt en fonction de critères de marketing comme la couleur, le pays d’origine ou le type de certification.

Dans la plupart des pays d’Europe et dans l’Ouest des Etats-Unis, un bon granulé est souvent un granulé blanc, un granulé de bois résineux. Dans l’Est des USA et en Italie, parce que les forêts sont peuplées d’essences feuillues, ce sont surtout des granulés de bois dur que l’on brûle dans les poê-les.

En France, sur les 350 000 tonnes de granulés produites en 2009, moins de 4% étaient issues de bois durs alors que les feuillus couvrent 67% de la forêt de l’hexagone. Pourtant lors de la première vague d’usines de granulés construites en France entre 1982 et 1996, la plupart de ces installations granulaient du bois dur. A l’époque ces granulés étaient surtout destinés à des chaufferies industriel-les ou collectives. Aujourd’hui les raisons de la disproportion sont nombreuses. Tout d’abord le parc de chaudières à granulés français est plutôt domestique et importé principalement d’Autriche et de pays nordiques où les constructeurs ont l’habitude de granulés fabriqués exclusivement à partir de résineux. Ensuite par voie de conséquence et par facilité, les porteurs de projets de la seconde vague à partir de 2003, ont choisi de monter leurs grandes et modernes usines autour des connexes de ré-sineux. En effet les quelques dixièmes de point de taux de cendres permettant d’obtenir le sésame des marques du marché domestique ont été défavorables aux feuillus. En effet, s’il est naturellement facile d’obtenir un taux de minéraux bas en résineux, en feuillus cela relève d’une grande rigueur dans la gestion des approvisionnements afin de ne pas alourdir par des intrants extérieurs un taux naturellement plus haut. Or, au début des années 2000 une part importante des appareils de chauf-fage sur le marché ne tolérait pas les granulés dont les taux de cendres dépassait les 1%car le sur-croît de cendres obstruait les arrivées d’air comburant dans le foyer. Cette situation est en train d’évoluer rapidement. Enfin en raison de contre références de la fin des années 90 justement sur ces nouveaux types d’appareils, les granulés de bois feuillus ont parfois été associés à un combustible à problèmes alors que bien souvent cela relevait d’une méconnaissance des opérateurs tout simple-ment sur des réglages différents à réaliser.

Des approvisionnements qui s’épuisent et qui se libèrent. Depuis 7 ans, l’industrie du chauffage au granulé de bois française affiche une croissance annuelle moyenne de 60%. Les sources d’approvisionnement disponibles en provenance des unités de transformation de bois résineux se font plus rares. Aussi pour continuer sur la lancée, la filière devra trouver d’autres ressources. Or, sans forcément aller chercher vers des nouvelles organisations, il se trouve parallèlement que cer-tains approvisionnements qui étaient destinés au panneau de particules ou à la papeterie se libèrent en larges volumes suite à des pertes de marché au niveau mondial, suite à l’utilisation des papiers recyclés ou de pâte vierge importées.

Or une part importante de ces flux était issue de forêts de feuillus. On retrouve la même situation aux USA où les usines de granulés compensent maintenant en partie la perte de production de panneaux de particules (cf. figure).


28

Evolution temporelle de la répartition de la consommation de connexes de bois aux USA (source: North Ameri-ca wood pellet sector)

Il existe également les sous-produits des scieries, menuiseries et parqueteries de bois dur dispersées sur tout le territoire français. Ces connexes de seconde transformation sont économiquement diffici-lement transportables et sont disponibles en volumes plus restreints: ils ne peuvent donc alimenter que des unités de granulation de tailles plus modestes, de 3000 à 10000 tonnes par an. Ce créneau de marché à la productivité forcément plus faible disposera cependant du double atout d’une ressour-ce proche et donc moins chère et d’un marché de proximité à la hauteur de son offre et au coût d’acheminement également moins cher.

Des bois plus durs à granuler

Alors pourquoi devant ces gisements français évidents, les industriels ne se jettent pas dans l’aventure du granulé de bois dur? Et bien tout d’abord parce qu’en France, il n’existe pas à l’heure actuelle d’usine de référence produisant plus de 10 000 tonnes de granulés de feuillus par an. En fait de par la dureté de cette ressource, les rendements de production sont plus faibles. Les moteurs des presses consomment 20 à 30% d’énergie en plus. Les filières s’usent également plus vite. De plus les essences feuillues contiennent moins de lignine que les résineux ce qui rend la granulation un peu plus difficile. Par ailleurs et nous en avons déjà parlé, le taux de cendres est un autre obstacle. La-marque certifiée DINplus qui s’est largement diffusée en Europe et qui a fait longtemps référence toute seule, imposait un taux de cendres inférieur à 0,5% ce qui était difficile à obtenir avec les bois feuillus. Enfin le marketing non officiel chez les constructeurs d’appareils autrichiens ou allemands a tendance à privilégier les granulés clairs, et ces facteurs combinés n’ont pas encourager les candi-dats granulateurs à se lancer dans la fabrication d’un granulé qui serait donc plus difficile à vendre.

Apprendre des américains et des italiens

Pourtant sur la côte Est en Amérique du Nord, la quasi-totalité de la production de granulés est issue de bois durs. En 2009 ce sont plus de 1 300 000 tonnes de granulés de feuillus qui ont été produites


et vendues au parc local de poêle à granulés américains. La même année le Pellet Fuels Institute (Association de l’industrie du granulé combustible aux USA) a rajouté à sa gamme de normes, la qua-lité Super Premium qui se différencie de la qualité Premium principalement par le taux de cendres qui passe de 1% à 0,5%. Or plus de 80% de ces granulés de feuillus passent sous la sévère barre de la teneur en minéraux. Pour cela, les producteurs américains ont leur secret qui réside essentiellement dans le contrôle permanent de leur approvisionnement.

Avec la crise des subprimes et l’industrie du meuble qui a été délocalisée en Asie, 380 scieries amé-ricaines ont fermé en 2009. Les quantités de connexes ont dramatiquement diminué. Un producteur de granulés qui est également scieur raconte que sur 5 de ses scieries qui fonctionnaient en 3/8, seu-les deux produisent encore mais uniquement 8 heures par jour. Aussi certains granulateurs ont du se tourner vers les bois ronds soudainement disponibles. Avec ce schéma d’approvisionnement, le ren-dement de production défavorable aux bois durs redevient équivalent à celui des résineux. En effet la perte dans les presses est compensée par le débit massique plus important des broyeurs avec les bois de feuillus. Si certains utilisent de l’huile végétale à raison de 4 litres par heure pour lubrifier la filière, et soulager un peu les moteurs, d’autres s’en passent ou bien font un mélange incorporant jusqu’à 20% de bois résineux.

Les gros projets en cours qui visent l’export vers l’Europe, sont conçus en incluant une centrale en cogénération qui fournit une énergie thermique à bas prix. Il est ainsi possible d’installer des séchoirs à bande au lieu des tambours à contact direct avec les fumées. Cette technologie encore rare dans les usines de granulés, permet de diminuer le taux de cendres, les émissions de COV, d’obtenir une matière qui glisse mieux dans les filières et cerise sur la gâteau un granulé plus clair!

En Italie où la production nationale a atteint les 700 000 tonnes en 2009, plus de la moitié des granu-lés sont produits à partir de feuillus et plus particulièrement de hêtre. C’est une preuve de plus que le granulé de bois durs a toute sa place même sur un marché essentiellement composé de poêles, ap-pareils les plus sensibles à la teneur en cendres.

Du potentiel et encore des efforts

Il découle de ce tour d’horizon que l’essence du bois importe peu. Ce sont les caractéristiques physi-co-chimiques du granulé produit qui comptent. D’ailleurs aucune des normes ne se préoccupe de ce critère au final subjectif. La recette du succès du granulé de bois dur est la même que celle des bois résineux: la maîtrise de l’approvisionnement et le savoir faire technique. Sans bien évidemment ponc-tionner dans les ressources du bois d’oeuvre, il existe un véritable gisement de feuillus français dis-ponible pour garantir la croissance du marché du granulé.

Parallèlement il est indispensable de favoriser la création de petites unités pour granuler les gise-ments de connexes de bois dur avec des circuits courts de distribution du combustible. Enfin à l’heure où les performances de rendement des appareils de chauffage à granulés ont atteint leur apogée, il faut absolument que les constructeurs travaillent encore plus à une plus grande tolérance du taux de cendre pour le ramener vers les 1%. D’ailleurs, la nouvelle norme européenne sur les granulés bio-combustibles (EN 14 961-2) va en ce sens puisqu’elle n’exigera qu’un taux maximum de 0.7%de cendres pour la qualité première. Cette marge de tolérance aux cendres pourra indéniablement ouvrir d’avantage la ressource pour la production de granulés et en particulier vers la ressource majoritaire feuillue en Europe, diminuant par le même coup les éventuelles tensions possibles sur les prix de la matière première.


30

Résumé

Bien qu’il existe de nombreuses usines de granulés de bois dur en Italie et en Europe de l’Est, les dimensions de ces installations restent modeste s avec des capacités de production infé-rieures à 30 000 tonnes par an. L’histoire du granu lé et les volumes de granulés de bois durs produits dans l’Est des Etats-Unis et au Canada mon trent qu’à ce jour le savoir faire se trouve outre-Atlantique.

Les interviews des dirigeants des usines de granula tion de bois durs en Amérique du Nord montrent que la production de granulés de grande qu alité (standard super premium avec un taux de cendres inférieur à 0,5%) est réalisable a u quotidien. La clef de cette réussite réside principalement dans la maîtrise des filières d’appr ovisionnement. Certains producteurs qui n’ont plus suffisamment de connexes de scieries ou de menuiseries produisent désormais leurs granulés à partir de bois ronds. En partant d irectement des bois ronds dont ils maîtrisent la provenance, il leur est encore plus aisé de cont rôler le taux de cendres des granulés.

Les grands industriels qui ont des projets de futur es usines de fort tonnages annuels (supé-rieurs à 100 000 tonnes par an) adoptent tous le mê me modèle combinant bois ronds, cogéné-ration, séchage basse température sur tapis et une localisation côtière pour charger les granu-lés directement dans les navires cargo. Ils visent pour le moment le marché des centrales électriques en co-combustion. Néanmoins ce marché é tant très concurrentiel et les marges étant faibles (le granulé doit arriver à des prix d épassant à peine les 100 euros la tonne livrée dans les ports européens), ils conçoivent leurs ins tallations pour produire des granulés pou-vant répondre aux normes européennes les plus sévè res.

Séchoir à bande, Piveteau Bois, Saint Florence, photo Frédéric Douard


7 - Synthèse sur les opportunités de marché pour un projet de production de 70 000 tonnes

Après toutes ces considérations de production, quels conseils donner à un industriel souhaitant se lancer dans une production industrielle de granulés de bois feuillus à partir de rondins ?

La première chose est de dire que baser l’ensemble de ses coûts sur le processus rondins (le plus cher aujourd’hui) constitue la démarche économique la plus pérenne à moyen terme car cette ressource est celle qui résistera le plus longtemps à la demande et dont le prix restera stable le plus longtemps. Ceci n’empêche pas de réaliser une partie de sa production avec des approvisionnements d’opportunité. Le choix des rondins présente la sécurité supplémentaire sur le prix et la disponibilité, de pouvoir contracter des contrats de fourniture sur de longues périodes avec les sylviculteurs, ce qui est très difficile avec des produits industriels soumis à une forte spéculation.

La seconde chose est l’implantation de l’usine, qui va orienter définitivement la pertinence économique du producteur à 4 niveaux :

• se placer au centre de son bassin d’approvisionnement pour limiter les coûts,

• prévoir un accès à la mer ou par voie navigable si l’on prévoit d’exporter,

• se placer non loin d’un bassin de population important si l’on veut distribuer en vrac, • se placer dans une zone climatique permettant de travailler toute l’année dans de bonnes

conditions.

Ces 4 aspects étant vus, le producteur va pouvoir se positionner sur les 3 marchés existants ou en développement :

• Le secteur de la distribution en sacs pour les poêles (pour la plus grande part possible) • Le secteur de la fourniture en vrac, vers les particuliers et collectivités (pour le complément)

• Le secteur industriel, plutôt à l’exportation dans les années à venir (pour faire tourner ses équipements au maximum)

Quelles perspectives de marché pour les années à ve nir ?


32

Le marché français a cru de 60% l’an en moyenne depuis 2003.

En Europe, la situation est équivalente puisqu’on est passé d’une consommation de 3 Mt en 2003 à 10 millions t aujourd’hui. Alors cette tendance exponentielle va durer au moins jusqu’en 2020 à ce rythme pour atteindre selon les experts entre 50 pour les plus pessimistes et 100 millions de tonnes de marché en Europe en 2020 pour les plus optimistes. Une chose est sûre : la biomasse va devoir fournir à elle seule entre 50 et 66% des augmentations de production d’énergie renouvelable en Eu-rope d’ici à 2020, c'est-à-dire qu’elle doit au minimum doubler sa contribution actuelle qui est de 50 millions de tep, soit l’équivalent de 250 000 000 tonnes de granulés à fournir chaque année ! Tout ne se fera bien sûr pas en granulés, mais tout le monde l’a compris désormais, que ce soit dans le sec-teur domestique, électrique ou même collectif, le granulés est aujourd’hui le seul biocombustible dont les avantages permettent une croissance à deux chiffres ! La croissance du granulé n’est aujourd’hui qu’à ses balbutiements.

Quelle stratégie marketing pour un producteur de gr anulés de bois feuillus à 70000 t ?

1. Cibler les marchés à forte plus value étant donné sa taille « modeste »

2. Faire certifier sa qualité pour qu’elle soit indiscutable

3. Communiquer sur sa différence : du granulé forestier, local et à faible énergie grise

4. Démarcher rapidement un ensemble de clients prêts à servir de référence

5. Obtenir le soutien des collectivités et l’Etat pour les projets de chaufferies comme c’est le cas pour la plaquette forestière

Sodem 28, producteur de granulés de feuillus, photo Frédéric Douard


8 – Tableau de synthèse des forces et faiblesses comparées entre la production de granulés à partir de rondins feuillus et

la production à partir de produits connexes résineux

Critères de décision Connexes résineux

Rondins feuillus

Mesures

Coût actuel de la matière pre-mière

Jongler avec opportunités et les contrats de longs termes avec les sylviculteurs

Coût futur de la matière premiè-re

La tension sera plus forte sur le résineux à l’avenir

Investissement en séchage

Le séchage indirect est indispensable à la qualité des granulés feuillus

Coût de préparation & pressage aujourd’hui

Optimiser par économie d’échelle sur le broyage et écorçage

Coût de préparation & pressa-ge futur

Sera avantageux pour les feuillus quand les résineux passeront en rondins

Disponibilité de la matière pre-mière

La moitié des forêts européennes est non ex-ploité et les 2/3 sont feuillus

Image aujourd’hui

Incitation des collectivités et l’Etat

Références actuelles

Montrer exemples en Italie, USA et France

Qualité du granulé

Prouver par la certification et communiquer !

Les marchés aujourd’hui

Développer les marchés des chaudières et en particulier les collectivités et le tertiaire

Camion de livraison en vrac, Sodem 28, photo Frédéric Douard


34

9 - Bibliographie

Production de granulés

• « Biomass Pellets Heating In Addition To Pine Wood In Addition to Pellet Prices », http://gosavepower.com/blog/?p=276, january 18th 2010

• Holm, Jens K., « Toward an understanding of controlling parameters in softwood and hardwood pellets production », Technical University of Denmark, Lingby, 2006

• Nemestothy, Kasimir P., « Wood fuels : characteristic, standards, production techno-logy », E.V.A., www.bioheat.info/pdf/kpn_wood_fuels_at.pdf

• Marinescu, Marian, « Wood to Energy: Use of the Forest Biomass for Wood Pel-lets1 », University of Florida, 2009

• Andy, Stewart, « An Investigation of the Feasibility of Preparing Fuel Pellets from a Range of Agricultural and Other Materials », Coedcymru.org.uk

• Wolf, Anna, « Energy-efficient pellet production in the forest industry—a study of obs-tacles and success factors », Linköping Institute of Technology, Sweden, 2003

• Williams, Nikki K., « Wood pellet manufacturing production equipment and cost study for Walden, Colorado », Colorado state university, 1995

• « Small scale wood fuel pellet production », Calu technical notes, ref 050101, UK, Bangor.ac.uk, 2005

• Kofman, Pieter D., « The production of wood pellets », Coford, Ireland, 2007

• « wood pellet production process analyse », www.processco.net/pdf/Wood%20pellet%20Costs.pdf

• Holm, Jens K., « Fundamentals of biomass pellet production », Technical university of Denmark, 2005

Combustion de granulés

• Boman Christoffer, “Combustion properties and environmental performance during small scale combustion of pelletized hardwood raw material of aspen », Lulea Univer-sity of Technology, Sweden, May 2008

• Boman, Christoffer, « Particulate and gaseous émissions from residential biomass combustion », Umea university, Sweden, 2005, ISBN 91-7305-871-8

• Rhén, Christopher, « Effect of raw material composition in Woody biomass pellets on combustion characteristics », Swedish University of Agricultural Sciences, Umea, 2005

• Olsson, Maria, « Oxidative pyrolysis of intégral softwood pellets », Chalmers university of technology, Goteborg, Sweden, 2001

• Olsson, Maria, « Emissions from burning of softwood pellets », University of Techno-logy, Goteborg, Sweden 2002


• Olsson Maria, « Residential biomass combustion - emissions of organic compounds to air from wood pellets and other new alternatives », Chalmers university of technology, Goteborg, 2006

• Kamikawa, Daisuke, « Evaluation of combustion properties of wood pellets using a cone calorimeter », Forestry and forest products research institute, Ibaraki, Japan, 2009

• Houck, James E., « Low émission and High efficiency residential pellet-fired heaters », OMNI Environmental services Inc, Beaverton, USA

• Morten, Tony H., « English handbook for wood pellet combustion », Pelletsatlas, Denmark, 2002

• « Residential wood combustion », Eastern research group, EPA, USA, 2001

• Gilbe, Carl, « Slagging characteristics during residential combustion of biomass pel-lets », Lulea university of technology, Sweden, 2008

Caractéristiques de granules

• Bergström, Dan, “Effects of raw material particle size distribution on the characteristics of Scots pine sawdust fuel pellets”, Umea University, 2007

Caractéristiques biocombustibles

• Obernberger, Ingwald, « Chemical properties of solid biofuels - significance and im-pact », Graz University of Technology, Austria, 2005

• « Investigation on Chlorine, Sulfur, and Nitrogen content of wood materials », Biomass Laboratory – Universita’ Politecnica delle Marche, Ancona, Italie, 2001

• White, Robert H., « Effect of lignin content and extractives on the higher heating value of wood », Forest products laboratory, Madison, 1986

Etudes de marches

• Niebling, Charles R., « Current and future developments in domestic U.S. wood pellet manufacturing, and factors influencing scale and location », www.pinchot.org/uploads/download?fileId=244

• Colquitt, John, « An introduction of Fram & discussion of exporting pellets », Georgia, www.pelletheat.org/3/2007SummerConf/Exporting%20Fuel%20to%20Europe.ppt

• Sikkema, Richard , « Final report on producers, traders and consumers of wood pel-lets », Pelletsatlas, 2009

• « Forest products, annual market review », FAO, United Nations, 2008-2009

• « Identifying Investment Projects for Sustainable Forestry and Forest Industry Busi-ness in Bosnia and Herzegovina », OBf Consulting, 2006

• Spelter, Henry, « North America’s wood pellet sctor », USDA, Forest service, 2009

• Massengill, Robert, « Pellet fuel success stories », Pellet Fuels Institute


36

• Rakitova, Olga, « The Pellet market and wood resources in the North-West of Rus-sian », Baltic 21 Lighthouse project The Baltic Sea Bioenergy Promotion Project, Le-ningrad, 2009

• « The wider world of pellet fuel », Pellet Fuels Institute, www.pelletheat.org

• « Burning Issues: An Update on the Wood Pellet Market », Christiane Egger, www.renewableenergyworld.com, April 2009

Stockage de granulés

• Granström, K.M., “ Volatile organic compounds emitted from hardwood drying as a function of processing parameters”, Karlstadt university, Sweden, 2007

• Nielsen, N. P. K., « Effect of storage on extractives fromparticle surfaces of softwood and hardwood rawmaterials forwood pellets », University of Copenhagen, 2008

• « Emission of volatile organic compounds from softwood pellets during Storage », for-est products journal, 2005

Stockage chez Sidesup, Engenville, photo Frédéric Douard


10 - Personnes interviewées ou rencontrées lors de l’étude

Producteurs nord-américains

• Justin Moran, Woodstone USA, USA

• Robert Taggart, Treecycle, USA,

• Christy Courtney, O’Malley Wood Pellets, USA

• Charles Niebling, New England Wood Pellet Inc, USA

• John Utter, Lignetics of West Virginia, USA

• Tom Avila, Inferno Wood Pellets, USA

• Greg Palmer, Dry Creek Products, USA

• Patrick Curran, Curran Renewable Energy, USA

• George Soffron, Corinth Wood Pellets, USA

• Ron Leofsky, Allegheny Pellet Corp., USA

• Darryl Rose, Energex Pellet Fuel, USA

• Robert Linklater, Maine Wood Pellet Co, USA

• Ruth Elliot, Turman Hardwood pellets, USA

• Lori Hamer, Hamer Pellet Fuel Co, USA

• Steve Perkins, TriState Biofuels, USA

• Ray Alexander, Alexander Energy Inc, USA

• Tim McLure, Barefoot Pellet Company, USA

• Pierre Tremblay, Lauzon, Canada

Producteurs français

• Jean Charles Vicard, Tonnellerie Vicard, France

• Joël Lefebvre, Manubois, France

• M. Thierry, La parqueterie de Bourgogne, France

• Dominique Garnaud, SCA de la Haute Seine, France

• Vincent Faict, Alpha Luzerne, France

• Alain BARI, Sica Grasasa, France

• Véronique MERCIER-BROSSE, Sidesup, France


38

• Emmanuel PETITJEAN, SCAEMB, France, Certifié NF Granulés biocombustibles

Grands consommateurs

• Yves Ryckmans, Laborelec, GDF-SUEZ, Belgique

• Rudi Bruninx, Electrabel, GDF-SUEZ, Belgique

• Marieke Van Dijk, Essent Trading, Pays-Bas

• Dong Energy, Danemark

Consultant

• Averill Cook, Biomass Commodities, USA

Constructeurs de matériels

• Ron Rockey, Andritz Sprout, USA

• Jason Bliss, Bliss Industries, USA

• Christophe Garnier, Promill Stolz, France

• Alain Ranc, Amandus Kahl, France

• Philippe Gimonet, Bühler France, France

Représentants de filière

• Ron Leofsky, Bruce Lisle, Ron Rockey, John Utter du Conseil d’administration du Pellet Fuel Institute, USA

• Jason Berthiaume, Pellets Fuels Institute, USA

• Annalisa Paniz, AIEL, Italie

• Frédéric Douard, ITEBE de 1999 à 2009.

11 – Quelques cahiers des charges de gros consommateurs

Etude bibliographique granulés de bois feuillus Juillet 20–...DE BOIS FEUILLUS Juillet 2010 Etude...

Documents

Transcript of Etude bibliographique granulés de bois feuillus Juillet 20–...DE BOIS FEUILLUS Juillet 2010 Etude...