L’énergie du bois est populaire depuis longtemps. Dans le cas contraire, il n’y aurait pas en Suisse près d’un demi-million de cheminées et de poêles à bois, lesquelles figurent dans les statistiques comme petits chauffages au bois. Avec l’explosion des prix de l’énergie et les problèmes d’approvisionnement des sources d’énergie importées comme le gaz, l’engouement pour la source d’énergie locale a encore augmenté. Pirmin Reichmuth de la coopérative ECOGEN Rigi, laquelle met actuellement en place un réseau de chaleur dans la région de Küssnacht am Rigi, alimenté par une centrale de chauffage au bois située à Haltikon (SZ), ressent également ce boom. «Notre chauffage à distance est très demandé, à tel point que nous ne pouvons pas étendre notre réseau assez rapidement».

14 à 18 centimes par kilowattheure
Reichmuth a présenté son réseau de chaleur au 17^e symposium sur le bois qui s’est tenu mi-septembre à l’École polytechnique fédérale de Zurich sous le patronage de l’OFEN. Le point attrayant chez Ecogen n’est pas seulement le prix relativement bas de 14 à 18 centimes par kilowattheure de chaleur dans le contexte actuel. La forme d’organisation l’est tout autant : les utilisateurs du chauffage urbain participent au réseau en tant que coopérateurs. L’exemple de la Suisse centrale montre également que même pour une source d’énergie aussi populaire que le bois, la patience est de mise : la planification et la construction de la centrale de chauffage au bois ont duré environ dix ans, avant qu’elle ne soit finalement mise en service fin 2020.

Les réserves de bois suisse sont limitées
L’énergie du bois est tendance. La production a presque doublé entre 1990 et 2021 pour atteindre un peu plus de 16 TWh/a, dont deux bons tiers de copeaux de bois, le reste de bûches et de pellets. Si l’on se souvient de la recommandation de Werner Lüginbühl, président de la Commission de l’électricité, qui a récemment appelé à l’achat de bois de cheminée, la consommation devrait encore augmenter cet hiver. Dans ce contexte, Andreas Keel, directeur d'Energie-bois Suisse, n’a pas voulu exclure des pénuries d’approvisionnement pour l’hiver 2022/23 lors du symposium sur l’énergie-bois.

75% du potentiel durablement utilisable est exploité
À moyen terme, la production d’énergie à partir du bois-énergie peut encore être développée, mais pas de manière illimitée. Actuellement, 75% du potentiel durablement utilisable est exploité en Suisse. «La lutte pour le dernier quart-temps bat son plein», a déclaré Andreas Keel, avant de réclamer: «Nous devrions entrer dans 'l’ère post-bois' et nous orienter vers l’utilisation de la nouvelle biomasse». Les 'nouvelles' biomasses sont les litières de fumier de cheval, les plumes de poulet ou les déchets de meunerie. Andreas Keel y voit un potentiel utilisable de 9 TWh/a. On ne sait toutefois pas encore aujourd’hui comment ce potentiel peut être exploité du point de vue technique et dans le respect de l’ordonnance sur la protection de l’air.

Pour couvrir la charge de pointe
Actuellement, l’énergie du bois est souvent utilisée dans les systèmes de chauffage des maisons individuelles et des immeubles collectifs. Si l’on en croit les perspectives énergétiques 2050+ de l’OFEN, d’autres applications devraient occuper une place centrale à l’avenir. Le bois et les déchets biogènes devraient à l’avenir être utilisés pour la production d’énergie surtout là où des technologies alternatives bon marché et à faibles émissions ne sont guère disponibles, a souligné l’experte de l’OFEN, Dr Giulia Lechthaler: «La biomasse solide, dont la disponibilité est limitée, doit être utilisée principalement dans le domaine de l’industrie et dans les réseaux thermiques pour couvrir la charge de pointe».

Apprentissage dans la pratique
Plusieurs exemples pratiques présentés lors du symposium sur l’énergie du bois ont montré à quoi pouvait ressembler concrètement l’application dans les réseaux thermiques. L’un d’eux vient de Bâle. Le fournisseur d’énergie de la ville, IWB, y a mis en service une deuxième centrale de cogénération au bois (70 GWh/a de chaleur, 25 GWh/a d’électricité) pour alimenter son réseau de chauffage à distance. Comme il est prévu de brûler une plus grande proportion de bois usagé, provenant par exemple de l’industrie du bâtiment et des menuiseries, la phase de planification consistait à étudier comment réduire au maximum la corrosion et l’érosion des tuyaux de chauffage par les gaz d’échappement. Dans ce but, des séries de tests ont été réalisées avec 25 et 50% de bois usé dans le combustible, dont Florian Lüthy, responsable de la production d’énergie chez IWB, a rendu compte à Zurich. En ce qui concerne la plage de température, l’installation a finalement été conçue de telle sorte qu’une proportion de 50% de bois usé n’ait pas d’effet significatif sur la corrosion.

Un deuxième exemple pratique concernait le réseau de chauffage urbain de Verbier (VS), long de 15 km. Cette installation a été équipée d’un système qui établit des prévisions de consommation future sur la base de prévisions météorologiques et d’algorithmes d’intelligence artificielle, ce qui permet de gérer la puissance de chauffage de manière anticipée. L’une des trois centrales de chauffage de Verbier dispose en outre d’un système d’épuration des gaz de combustion, dans lequel les gaz de combustion sont dirigés vers un bain d'eau et la vapeur d’eau contenue dans les gaz de combustion est ainsi condensée (système Terraosave). Cela permet de produire de l’énergie supplémentaire via une pompe à chaleur. Arnaud Blatter et Alexandre Bruchez (Altis Groupe SA) ont expliqué lors du symposium sur l’énergie du bois que cette méthode permettait de récupérer 12% de la chaleur perdue avec 10% d’humidité pour les granulés de bois, et même beaucoup plus pour les copeaux de bois.

Des solutions techniques innovantes
La combustion du bois est aussi vieille que l’humanité. Mais l’utilisation de l’énergie du bois avec la plus grande efficacité possible et les émissions les plus faibles possibles est une tâche qui, aujourd’hui encore, occupe la recherche et le développement. Le professeur Thomas Nussbaumer (Haute école de Lucerne et Verenum SA) a évoqué une question scientifique d’actualité dans son exposé sur le raccordement de plusieurs chaudières à bois dans un circuit en cascade. De telles cascades répondent au fait que les systèmes de chauffage au bois sont moins efficaces et moins propres lorsqu’ils fonctionnent à charge partielle ou lorsqu’ils sont fréquemment éteints et allumés. La combinaison de plusieurs chauffages au bois dans une cascade permet de couvrir différentes plages de puissance avec moins de commutations, comme l’a démontré Nussbaumer dans l’étude présentée. Ainsi, les chauffages au bois peuvent également fonctionner sans deuxième générateur de chaleur fossile pour couvrir les pics de consommation. Conclusion de Nussbaumer: «Une production de chaleur monovalente et donc sans fossile est possible avec des installations en cascade».

Des représentants de l’industrie ont présenté des développements de produits innovants lors du symposium sur l’énergie du bois. Le Dr Reinhold Spörl (Schmid AG energy solutions; Eschlikon/TG) a évoqué le développement sur plusieurs années d’un système de régulation de la combustion qui reconnaît les variations de la qualité du combustible et optimise automatiquement le processus de combustion en fonction de la qualité actuelle. Zsolt Garai (Polytechnik Luft- und Feuerungstechnik GmbH/Autriche) a présenté un foyer à bois récemment développé, laquelle fait appel au principe de fonctionnement de la gazéification à contre-courant, connu depuis longtemps mais pas encore largement utilisé, dans lequel la combustion du combustible et le gaz de bois se font dans des directions opposées. Le système de chauffage est tolérant en ce qui concerne les propriétés des combustibles et émet peu de particules fines. Matthias von Senfft (Spanner Re2 GmbH/Allemagne) a présenté un gazéificateur de bois qui, avec les copeaux de bois, peut également transformer les coquilles de noix ou d’autres résidus biogènes en gaz de bois.

Controverse européenne
Le symposium sur l’énergie du bois à Zurich a eu lieu deux jours seulement après une décision du Parlement européen sur l’énergie du bois qui pourrait avoir des conséquences importantes. L’objet du vote était la directive sur les énergies renouvelables (RED III). Selon cette décision politique, le bois (plus précisément: 'biomasse ligneuse primaire') sont reconnues comme énergie renouvelable uniquement dans certaines conditions et ne seront plus soutenues en tant que telles à l’avenir. La raison : l’augmentation de la combustion du bois favorise les rejets de CO₂ dans l’atmosphère. C’est à cette controverse que le Dr Sandra Hermle, responsable du programme de recherche Bioénergie de l’OFEN, s’est référée dans sa déclaration finale au congrès zurichois sur l’énergie du bois. « Le bois contribue à la sécurité énergétique européenne sur une voie durable», a constaté Mme. Hermle, appelant à une discussion basée sur des faits. Elle ne veut pas renoncer à la source d’énergie locale et neutre en CO₂ qu’est le bois. «Le potentiel de l’utilisation du bois à des fins énergétiques n’est pas encore épuisé», a souligné Hermle.

• Documentation du congrès disponible à partir de fin octobre 2022 >> sur :
• Sandra Hermle (sandra.hermle@bfe.admin.ch), directrice du programme de recherche de l’OFEN sur la bioénergie communique des informations sur ce projet.

Texte : Benedikt Vogel, sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN)