Amélioration des Connaissances des Installations BIOmasse sur la Qualité de l’Air

Combustion biomasse et polluants

Le Bois Énergie est la première source d’énergie renouvelable utilisée en France. Elle présente plusieurs avantages : ressource abondante et locale, créatrice d’emplois et peu émettrice de gaz à effet de serre (GES). Cependant sa combustion émet des polluants, surtout si les conditions de fonctionnement ne sont pas respectées. 

Les principaux polluants ou précurseurs de polluants émis par la combustion de biomasse sont les particules fines PM10 et PM2,5, les HAP, les oxydes d’azote (NOx), les composés organiques volatils et semi-volatils (COV et COSV) ainsi que dans une moindre mesure le dioxyde de soufre (SO2) et le monoxyde de carbone (CO). 

Le chauffage biomasse fait partie des principales sources incriminées pour la qualité de l’air extérieur et se trouve de plus en plus souvent considéré dans certaines situations comme une ressource énergétique à ne pas privilégier, voire à éviter, alors même qu’il s’agit de l’énergie renouvelable de transition appelée à se développer dans les projections de transition énergétique de la France.

Mieux connaître l’impact des chaufferies biomasse collectives sur la qualité de l’air extérieur et la santé.

Coordonné par Inddigo, le projet de recherche ACIBIOQA s’est attelé à mieux quantifier les émissions de polluants des chaufferies de puissance inférieure à 1 MW et donc à permettre aux autorités en charge de la planification énergétique de mieux caractériser l’impact Air du développement de la filière. 

Le projet de recherche ACQBIOQA répond à plusieurs objectifs : 

• améliorer les connaissances en matière d’impact sur la qualité de l’air ; 

• mettre à jour les facteurs d’émissions des chaufferies collectives utilisant la biomasse ; 

• intégrer de nouveaux paramètres pour les nouveaux polluants d’intérêts, tels que la répartition en taille des émissions particulaires et la fraction des COSVs, pour quantifier leur impact sur la qualité de l’air en comparaison aux autres sources via la modélisation. 

Ambitieux et novateur le projet a nécessité de croiser : 

• une connaissance des technologies de traitement de fumée et des modes de fonctionnement des chaudières biomasse de faible et moyenne puissance sur le terrain ; 

• une maîtrise des modalités de calcul des facteurs d’émissions ; 

• une maîtrise des algorithmes de modélisation de la pollution atmosphérique à partir de ces facteurs d’émissions ; 

• la connaissance des « nouveaux polluants d’intérêt », plus ou moins spécifiques à la biomasse, mais pouvant permettre de mieux caractériser l’incidence sur la santé de ce combustible comparativement à d’autres. 

Dans le cadre du projet ACIBIOQA, 6 chaudières biomasse de puissances comprises entre 150 KW et 1,6 MW ont fait l’objet d’une campagne de mesures. 

Ces analyses ont permis d’élaborer des préconisations à destination de la filière afin d’optimiser les performances de ces petites installations et de diminuer leurs émissions de polluants atmosphériques.

ACIBIOQA réunit un acteur de terrain et un organisme de recherche scientifique 
Pour mener à bien ce projet de recherche entre octobre 2019 et avril 2023, Inddigo s’est entouré de l’Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques (INERIS) et du CITEPA. 

INERIS est l’acteur publique national de référence en termes de caractérisation des émissions atmosphériques industrielles et de modélisation de la qualité de l’air ; 

CITEPA est une association loi de 1901 sans but lucratif. Elle est notamment en charge, comme opérateur d’État, de la réalisation des inventaires d’émissions de polluants et gaz à effet de serre nationaux pour le compte du ministère de la Transition écologique et solidaire. 

ACIBIOQA s’inscrit dans l’une des priorités visées de l’appel à projets de l’ADEME « Connaissances, Réduction à la source et Traitement des Émissions dans l’Air » Edition 2019 pour le thème « Installations de combustion dans le secteur collectif/tertiaire et industriel » 
 

• Émissions des chaufferies de « petite » puissance (< 1 MW) 

• Émissions sur différents régimes de fonctionnement (démarrage, montée en charge, régime intermédiaire…) 

• Émissions pour des combustibles de type déchets bois (bois d’ameublement, menuiseries…) ou déchets agricoles (paille, sarments de vignes, tailles et souches de vergers…) 

Le projet répond aux axes de recherche de l’APR : (i) « Améliorer les connaissances des émissions et développer des outils métrologiques » et (ii) « formation des aérosols organiques secondaires » sur les thèmes Combustion de biomasse, Transport et Industrie/Energie. 

ACIBIOQA constitue un approfondissement des travaux engagés par l‘ADEME, le Centre Interprofessionnel Technique d’Études de la Pollution Atmosphérique (CITEPA), la Direction générale de l’énergie et du climat (DGEC) et la profession sur l’évolution des facteurs d’émissions des installations de combustion biomasse inférieures à 20 MW.