Accompagner les performances environnementales du chauffage au bois domestique

L’Ineris s’intéresse depuis près de 10 ans aux émissions issues du chauffage au bois, dans l’optique d’accompagner la filière bois énergie dans l’amélioration de ses performances environnementales. Ses experts étudient particulièrement les techniques et les pratiques permettant de réduire les émissions de polluants gazeux et particulaires associées au chauffage résidentiel au bois.

Optimiser la conception du foyer

Entre 2013 et 2016, l’Institut a travaillé sur la conception des appareils pour améliorer la qualité de la combustion et ainsi réduire les émissions à la source.

Le projet Identech a identifié les technologies de réduction employées par des appareils performants et étudié leur impact sur les émissions de polluants en conditions réelles de fonctionnement, afin de formuler des recommandations à destination des concepteurs d’appareils.

Améliorer les pratiques d’utilisation

Entre 2008 et 2012, le projet Peren2bois, coordonné par l’Institut et associant 12 partenaires scientifiques, a contribué à améliorer la connaissance des émissions, à évaluer les techniques de réduction de ces émissions et à analyser les usages courants en matière de chauffage au bois.

Ce projet, réalisé sous l’égide de l’Ademe, a ainsi permis d’observer que les phases de combustion les plus émettrices de polluants sont l’allumage et, dans une moindre mesure, la fin de la combustion (appelée « régime de braises »). Ce projet a également analysé les usages et les comportements qui favorisent l’efficacité du chauffage au bois. Les conclusions ont été synthétisées sous forme de fiches de bonnes pratiques à mettre en œuvre pour limiter l’impact du chauffage sur la qualité de l’air.

Les bons gestes pour se chauffer au bois

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  • Eviter de surcharger le foyer en combustible
  • Remplir le foyer avec un combustible à la bonne dimension (éviter les grosses sections)
  • Veiller à utiliser du bois bien sec
  • Exclure les combustibles de type déchets ou bois traités, qui peuvent émettre en fortes quantités des substances toxiques comme les dioxines
  • Utiliser un appareil fonctionnant porte fermée (insert ou poêle) plutôt qu’une cheminée à foyer ouvert
  • Veiller à l’entretien de l’appareil (évacuation régulière des cendres, ramonage deux fois par an dont un pendant la saison de chauffe…
  • Pratiquer la technique d’allumage manuel « par le haut »
  • Recharger le foyer en combustible au bon moment : lorsque les flammes disparaissent au profit de la braise
  • Opter pour des appareils de combustion performants, en suivant attentivement les recommandations des constructeurs

Des installations d’essais à échelle réelle

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Banc vertical de test

Pour conduire ses travaux sur le chauffage domestique au bois, l’Ineris s’appuie sur des moyens expérimentaux innovants qui permettent de simuler des conditions réelles. Le banc vertical de test est un dispositif de dilution des fumées (tunnel à dilution) qui autorise la mesure de particules ou de composés particulaires selon les techniques les plus récentes utilisées en Europe. Ce banc est utilisé pour évaluer et comparer les performances de divers types d'appareils de chauffage (foyer ouvert, poêle ancien, poêle récent...) et de différents systèmes de traitement des fumées.

Accroître les performances environnementales des appareils

Le projet Peren2bois a également évalué les performances énergétiques et environnementales de techniques de réduction des émissions sur des appareils de chauffage domestique : maîtrise de la combustion (techniques dites primaires), filtration et traitement des fumées (techniques dites secondaires). Les travaux ont montré que l’efficacité de ces techniques étaient fortement dépendantes d’un grand nombre de caractéristiques du dispositif de chauffage.

En 2016, l’Ineris a prolongé ses travaux avec l’étude ERFI, qui a évalué les performances, en conditions réelles d’utilisation, des trois techniques de réduction des émissions disponibles sur le marché français (échangeur air/braises, électrofiltre, filtre catalytique). Les essais ont été réalisés au moyen du banc vertical de l’Institut sur trois types de foyers : foyer ouvert, poêle ancien, poêle labellisé Flamme Verte.

Les résultats confirment une action globale de réduction des polluants par les trois types de techniques, action toutefois très contrastée selon les contextes d’utilisation. Par ailleurs, aucun système n’a induit des effets significatifs sur la consommation du combustible, le rendement de combustion, le tirage, le bruit, le risque de corrosion des conduites, le refoulement de monoxyde de carbone dans l’habitat.

L’étude a confirmé l’efficacité de la pratique d’allumage du feu par le haut, qui produit 30 à 50% d'émissions en moins, selon les types de polluants, sur un cycle complet de combustion. Pour être efficace, le déploiement de techniques de réduction des émissions doit ainsi s’accompagner de la mise en œuvre des bonnes pratiques adéquates pour garantir de bonnes conditions de combustion.

L’Ineris dans la Vallée de l’Arve

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Vallée de l’Arve

En 2011-2012, la station de mesure qui équipe le site de Passy (Pays du Mont-Blanc) a été temporairement intégré au dispositif CARA du Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air (LCSQA), dont l’Ineris assure la coordination technique. Ce dispositif fournit des informations sur la composition chimique des particules lors d’épisodes de pollution. L’analyse des mesures de la station de Passy a permis de confirmer le poids des émissions locales de polluants carbonés (qui incluent les émissions de chauffage au bois), sur les niveaux de concentrations en particules dans les vallées alpines. Par la suite, la station a été intégrée au programme de suivi « DECOMBIO ». Les mesures réalisées ont permis d’estimer à 60-70% la contribution des émissions de chauffage au bois aux niveaux de particules PM10 dans les vallées alpines (en moyenne hivernale).

En 2014, l’Ineris a été sollicité pour mettre ses compétences sur les performances des appareils de chauffage au bois au service de la qualité de l’air dans les vallées alpines. Le projet CARVE vise à évaluer l’impact sur les émissions de particules du remplacement d’un appareil individuel de chauffage au bois par un appareil récent plus performant. Des mesures sont effectuées en conditions réelles sur 60 sites de la Vallée de l’Arve (Haute-Savoie). En complément, une deuxième étude est conduite depuis 2015, le projet CARVE QAI, qui analyse l’impact sur la qualité de l’air intérieur du remplacement d’un appareil ancien par un appareil récent performant. 30 logements font l’objet de mesures avant et après changement d’appareil.