Les axes de recherche de l’Ineris sur le chauffage au bois La question des performances environnementales du chauffage au bois n’est pas étudiée par l’Institut sous le seul angle des équipements de chauffage. L’Institut dispose d’une large expertise sur la caractérisation des émissions de polluants. Parmi les sujets de recherche prioritaires de l’Ineris dans ces domaines on notera en particulier : acquérir une meilleure connaissance des émissions, en conditions réelles de fonctionnement des appareils domestiques; évaluer les méthodes de mesure des émissions pour les perfectionner et aider à homogénéiser les pratiques au niveau français et européen notamment par l’organisation de campagnes d’inter-comparaisons; comprendre les mécanismes de transformation des polluants émis par les appareils dans l’atmosphère, au plus proche de la source d’émission; étudier les conditions de combustion pour améliorer les performances des appareils de chauffage; évaluer les performances des techniques de réduction des émissions. Acquérir une meilleure connaissance des émissions, en conditions réelles de fonctionnement des appareils domestiques - Caractérisation des émissions des appareils à bois bûches Le projet AFAC (Détermination de facteurs d'émission de polluants des foyers domestiques alimentés au bois) (2014-2016) a eu pour principaux objectifs : - d’améliorer les connaissances sur les facteurs d’émission de polluants en conditions réelles simulées de fonctionnement des appareils domestiques de chauffage au bois (par opposition aux conditions selon les protocoles normalisés), - afin de réactualiser les valeurs utilisées dans le cadre de l’inventaire national d’émission, - de comparer les résultats obtenus à ceux d’une étude similaire menée par l’Ineris en 2001/2002 pour mieux cerner l’impact des évolutions techniques apportées ces dernières années sur les appareils de chauffage au bois. L’accent a été porté en particulier sur les émissions de particules (fraction solide et condensable), le carbone suie, les COV totaux et spécifiques (notamment le benzène), les HAP et les NOx. > Le rapport Détermination de facteurs d'émission de polluants des foyers domestiques alimentés au bois - Caractérisation des émissions des appareils à granulés L’Ineris a remporté en 2019 en collaboration avec le CSTB et Solagro un appel d’offres de l’Ademe visant à mieux connaître, dans des conditions réelles de fonctionnement, chez les particuliers, les performances des appareils à granulés réputés les plus performants, lorsqu’ils fonctionnent à d’autres allures et dans d’autres conditions que celles étudiées selon les normes en vigueur. La mission consistera à réaliser une campagne de mesures sur des poêles à granulés afin de caractériser leurs consommations, leurs performances énergétiques et leurs émissions de polluants atmosphériques, d’émettre des recommandations pour la filière, et de rédiger une fiche technique sur les poêles à granulés à destination du grand public. Le projet EPOCHAG (2020-2022) financé par l’Ademe s’intéresse aux émissions primaires et secondaires des appareils à granulés Les dispositifs de chauffage (poêles et chaudières) par combustion de granulés pourraient apparaître comme une alternative intéressante aux appareils à bûches car ils semblent émettre de 5 à 10 fois moins de particules (Czech et al., 2017 ; Miljevic et al., 2010 ; Reyes et al., 2019). Cependant, la documentation sur le sujet est très peu abondante et avant de conclure sur les niveaux d’émission des systèmes de chauffage à granulés, il convient d’étendre les connaissances sur les émissions primaires et le potentiel de formation d’AOS par les poêles et les chaudières à granulés et de les comparer avec les autres types de poêle et chaudière. Ce travail est réalisé dans le cadre de la présente étude EPOCHAG (Emissions Par les pOêles et les CHaudières A Granulés). Par ailleurs le projet en cours AFACOMB (2020-2022) financé par l’Ademe, vise à compléter les connaissances en proposant des déterminer les facteurs d’émissions d’appareils à combustible fossile afin de disposer de données comparables car produites selon les mêmes protocoles de mesurage. Evaluer des méthodes de mesures des polluants Essais Intercomparaisons Le projet européen EN_PME_Test (2012-2015) coordonné par l’Ineris a permis de proposer une méthode de mesure des particules émises par les appareils de chauffage domestique. En effet, plusieurs méthodes sont aujourd’hui utilisées dans les différents pays européens, rendant ainsi difficile la comparaison des résultats. Ce travail a été soutenu par le Comité européen de normalisation (CEN) dans le cadre de discussions sur le choix d’une méthode commune (comité technique TC 295 GT5). Les différentes méthodes candidates ont été évaluées sur le banc d’essai à l’émission de l’Ineris, qui permet de réaliser des essais inter-laboratoires. Les travaux du projet EN_PME_TEST ont été poursuivis au cours du projet IMPRESS 2 (AP Euramet EMPIR 2017-2021) relatif aux méthodes de caractérisation des émissions de la fraction condensable des aérosols, issues des appareils de chauffage au bois. Au cours de ce projet, les performances d’une méthode innovante permettant de caractériser les émissions de composés condensables à partir des appareils de chauffage au bois ont été évaluées sur 4 plateformes européennes (France, Danemark, Italie, Suède). Ces projets ouvrent la voie à une possible révision des méthodologies d’inventaires d’émission pour le secteur du chauffage résidentiel puisque jusqu’à présent la fraction dite “condensable” n’était généralement pas prise en compte. Cette fraction désigne les émissions à l’origine gazeuses de composés organiques semi-volatils ou à volatilité intermédiaire qui se condense très rapidement en particules qui doivent donc être comptabilisées dans la masse de particules émises). Ces travaux suscitent beaucoup d’attentes dans la communauté scientifique mais aussi auprès des législateurs de la qualité de l’air puisqu’ils pourraient conduire à une révision des plans d’actions de réduction des émissions de polluants atmosphériques. Depuis septembre 2021, l’Ineris contribue à un nouveau projet intitulé “REAL LIFE Emissions” visant à promouvoir des procédures harmonisées fiables et représentatives de la pollution liée aux appareils de chauffage à combustible solide en conditions réelles d’utilisation. Etudier les mécanismes de formation des polluants Projet Champrobois Le projet Champrobois (2012-2015) a permis d’étudier le devenir d’un aérosol (particules en suspension dans l’air) émis par un foyer domestique alimenté en bois, en particulier le comportement des particules fines (PM2,5) et de leurs composants (carbone suie, matière organique, hydrocarbures aromatiques polycycliques et dérivés oxygénés et nitrés…). En effet, les particules subissent des processus de transformation physico-chimiques en sortie de cheminée, sous l’effet du refroidissement et de la dilution des fumées lorsqu’elles entrent dans l’air ambiant. Les résultats obtenus ont montré, immédiatement à la sortie de la cheminée, une condensation de certains composés semi-volatiles et la formation très rapide de particules « secondaires », qui contribuent de façon substantielle à la pollution atmosphérique. Ces travaux ont été conduits dans des conditions proches des conditions réelles au moyen d’un dispositif d’essai innovant conçu sur mesure et installé sur la plateforme incendie de l’Ineris. Evaluation de l’impact de la combustion de biomasse sur les émissions et la qualité de l’air SODEMASS (Déconvolution des sources de combustion de biomasses) SODEMASS, (AP CORTEA Ademe 2017/2020), portait sur la recherche de marqueurs ou de signatures chimiques spécifiques du chauffage domestique au bois et du brûlage à l’air libre de déchets verts (feux de jardin),.Ce projet a eu pour principal objectif l’identification de marqueurs ou profils chimiques permettant de développer une méthodologie pour déconvoluer les sources de particules « chauffage domestique au bois » et « brûlage à l’air libre de déchets verts » en s’appuyant sur une caractérisation chimique poussée de ces deux sources, en conditions réelles, au moyen de méthodes d’analyses traditionnelles et innovantes (analyses ciblées vs non ciblées à l’aide de spectromètres de masse à haute résolution). > Le rapport sur le site de l'Ademe
Les axes de recherche de l’Ineris sur le chauffage au bois La question des performances environnementales du chauffage au bois n’est pas étudiée par l’Institut sous le seul angle des équipements de chauffage. L’Institut dispose d’une large expertise sur la caractérisation des émissions de polluants. Parmi les sujets de recherche prioritaires de l’Ineris dans ces domaines on notera en particulier : acquérir une meilleure connaissance des émissions, en conditions réelles de fonctionnement des appareils domestiques; évaluer les méthodes de mesure des émissions pour les perfectionner et aider à homogénéiser les pratiques au niveau français et européen notamment par l’organisation de campagnes d’inter-comparaisons; comprendre les mécanismes de transformation des polluants émis par les appareils dans l’atmosphère, au plus proche de la source d’émission; étudier les conditions de combustion pour améliorer les performances des appareils de chauffage; évaluer les performances des techniques de réduction des émissions. Acquérir une meilleure connaissance des émissions, en conditions réelles de fonctionnement des appareils domestiques - Caractérisation des émissions des appareils à bois bûches Le projet AFAC (Détermination de facteurs d'émission de polluants des foyers domestiques alimentés au bois) (2014-2016) a eu pour principaux objectifs : - d’améliorer les connaissances sur les facteurs d’émission de polluants en conditions réelles simulées de fonctionnement des appareils domestiques de chauffage au bois (par opposition aux conditions selon les protocoles normalisés), - afin de réactualiser les valeurs utilisées dans le cadre de l’inventaire national d’émission, - de comparer les résultats obtenus à ceux d’une étude similaire menée par l’Ineris en 2001/2002 pour mieux cerner l’impact des évolutions techniques apportées ces dernières années sur les appareils de chauffage au bois. L’accent a été porté en particulier sur les émissions de particules (fraction solide et condensable), le carbone suie, les COV totaux et spécifiques (notamment le benzène), les HAP et les NOx. > Le rapport Détermination de facteurs d'émission de polluants des foyers domestiques alimentés au bois - Caractérisation des émissions des appareils à granulés L’Ineris a remporté en 2019 en collaboration avec le CSTB et Solagro un appel d’offres de l’Ademe visant à mieux connaître, dans des conditions réelles de fonctionnement, chez les particuliers, les performances des appareils à granulés réputés les plus performants, lorsqu’ils fonctionnent à d’autres allures et dans d’autres conditions que celles étudiées selon les normes en vigueur. La mission consistera à réaliser une campagne de mesures sur des poêles à granulés afin de caractériser leurs consommations, leurs performances énergétiques et leurs émissions de polluants atmosphériques, d’émettre des recommandations pour la filière, et de rédiger une fiche technique sur les poêles à granulés à destination du grand public. Le projet EPOCHAG (2020-2022) financé par l’Ademe s’intéresse aux émissions primaires et secondaires des appareils à granulés Les dispositifs de chauffage (poêles et chaudières) par combustion de granulés pourraient apparaître comme une alternative intéressante aux appareils à bûches car ils semblent émettre de 5 à 10 fois moins de particules (Czech et al., 2017 ; Miljevic et al., 2010 ; Reyes et al., 2019). Cependant, la documentation sur le sujet est très peu abondante et avant de conclure sur les niveaux d’émission des systèmes de chauffage à granulés, il convient d’étendre les connaissances sur les émissions primaires et le potentiel de formation d’AOS par les poêles et les chaudières à granulés et de les comparer avec les autres types de poêle et chaudière. Ce travail est réalisé dans le cadre de la présente étude EPOCHAG (Emissions Par les pOêles et les CHaudières A Granulés). Par ailleurs le projet en cours AFACOMB (2020-2022) financé par l’Ademe, vise à compléter les connaissances en proposant des déterminer les facteurs d’émissions d’appareils à combustible fossile afin de disposer de données comparables car produites selon les mêmes protocoles de mesurage. Evaluer des méthodes de mesures des polluants Essais Intercomparaisons Le projet européen EN_PME_Test (2012-2015) coordonné par l’Ineris a permis de proposer une méthode de mesure des particules émises par les appareils de chauffage domestique. En effet, plusieurs méthodes sont aujourd’hui utilisées dans les différents pays européens, rendant ainsi difficile la comparaison des résultats. Ce travail a été soutenu par le Comité européen de normalisation (CEN) dans le cadre de discussions sur le choix d’une méthode commune (comité technique TC 295 GT5). Les différentes méthodes candidates ont été évaluées sur le banc d’essai à l’émission de l’Ineris, qui permet de réaliser des essais inter-laboratoires. Les travaux du projet EN_PME_TEST ont été poursuivis au cours du projet IMPRESS 2 (AP Euramet EMPIR 2017-2021) relatif aux méthodes de caractérisation des émissions de la fraction condensable des aérosols, issues des appareils de chauffage au bois. Au cours de ce projet, les performances d’une méthode innovante permettant de caractériser les émissions de composés condensables à partir des appareils de chauffage au bois ont été évaluées sur 4 plateformes européennes (France, Danemark, Italie, Suède). Ces projets ouvrent la voie à une possible révision des méthodologies d’inventaires d’émission pour le secteur du chauffage résidentiel puisque jusqu’à présent la fraction dite “condensable” n’était généralement pas prise en compte. Cette fraction désigne les émissions à l’origine gazeuses de composés organiques semi-volatils ou à volatilité intermédiaire qui se condense très rapidement en particules qui doivent donc être comptabilisées dans la masse de particules émises). Ces travaux suscitent beaucoup d’attentes dans la communauté scientifique mais aussi auprès des législateurs de la qualité de l’air puisqu’ils pourraient conduire à une révision des plans d’actions de réduction des émissions de polluants atmosphériques. Depuis septembre 2021, l’Ineris contribue à un nouveau projet intitulé “REAL LIFE Emissions” visant à promouvoir des procédures harmonisées fiables et représentatives de la pollution liée aux appareils de chauffage à combustible solide en conditions réelles d’utilisation. Etudier les mécanismes de formation des polluants Projet Champrobois Le projet Champrobois (2012-2015) a permis d’étudier le devenir d’un aérosol (particules en suspension dans l’air) émis par un foyer domestique alimenté en bois, en particulier le comportement des particules fines (PM2,5) et de leurs composants (carbone suie, matière organique, hydrocarbures aromatiques polycycliques et dérivés oxygénés et nitrés…). En effet, les particules subissent des processus de transformation physico-chimiques en sortie de cheminée, sous l’effet du refroidissement et de la dilution des fumées lorsqu’elles entrent dans l’air ambiant. Les résultats obtenus ont montré, immédiatement à la sortie de la cheminée, une condensation de certains composés semi-volatiles et la formation très rapide de particules « secondaires », qui contribuent de façon substantielle à la pollution atmosphérique. Ces travaux ont été conduits dans des conditions proches des conditions réelles au moyen d’un dispositif d’essai innovant conçu sur mesure et installé sur la plateforme incendie de l’Ineris. Evaluation de l’impact de la combustion de biomasse sur les émissions et la qualité de l’air SODEMASS (Déconvolution des sources de combustion de biomasses) SODEMASS, (AP CORTEA Ademe 2017/2020), portait sur la recherche de marqueurs ou de signatures chimiques spécifiques du chauffage domestique au bois et du brûlage à l’air libre de déchets verts (feux de jardin),.Ce projet a eu pour principal objectif l’identification de marqueurs ou profils chimiques permettant de développer une méthodologie pour déconvoluer les sources de particules « chauffage domestique au bois » et « brûlage à l’air libre de déchets verts » en s’appuyant sur une caractérisation chimique poussée de ces deux sources, en conditions réelles, au moyen de méthodes d’analyses traditionnelles et innovantes (analyses ciblées vs non ciblées à l’aide de spectromètres de masse à haute résolution). > Le rapport sur le site de l'Ademe
