L’énergie renouvelable la plus populaire

Les énergies renouvelables sont à la mode en ce moment dans la conscience des gens, car elles ont la propriété d’être durables. On nous parle souvent des énergies solaires et éoliennes, et pour le cas du Québec et de certains pays privilégiés, comme la Norvège, de l’hydroélectricité. Dans la pensée des gens, les énergies solaires et éoliennes, surtout, ont la cote. La Régie de l’Énergie a d’ailleurs offert récemment des contrats pour générer 2000 nouveaux MW d’énergie éolienne de façon beaucoup plus respectueuse que lors du premier appel d’offres, lancé il y a quelques années dans le bas-Saint-Laurent (et qui violait certains conseils de l’ONU sur la pollution par le bruit pour les citoyens).

Par contre, il faut bien se pèter la bulle, mais l’énergie solaire et éolienne ne sont responsables de la production que de 1% de l’énergie consommée par les hommes, au niveau de l’électricité et du chauffage, selon le magazine Science & Vie. Il existe des designs qui profitent de ces énergies (on appelle cela le solaire passif, ou des systèmes d’aération passive qui sont utilisés dans des bâtiments très fréquentés ou des installations agricoles), mais elles ne sont pas tenues en compte dans ce calcul.

1% de production pour le solaire et l’éolien actif… C’est très peu! Les optimistes nous disent que cela prendra de l’ampleur, mais même Greenpeace estime que ces énergies ne pourront pas, d’ici 2030, compter pour plus de 3% de la production mondiale d’énergie (et les projections de Greenpeace sont peu réalistes, car ils estiment que nous consommeront moins d’énergie en 2030 que nous en consommions en 2004… Ouais mon oeil! Et on va atteindre nos cibles de Kyoto, avec ça?). Les technologies de stockage d’énergie et le coût des matériaux sont pour l’instant peu développés, et il reste encore beaucoup de recherches à faire dans le domaine.

La 2e énergie renouvelable la plus utilisée dans le monde est l’hydroélectricité, avec la production d’un grand 2% de l’énergie du monde. Cela semble petit, mais en gros, la production d’énergie par hydroélectricité représente donc en flot d’énergie 272GW (un gigawatt équivaut à 1 000 000 de kilowatts). La première source d’énergie renouvelable, et paradoxalement la plus négligée par les défenseurs des énergies renouvelables que nous entendons, c’est la biomasse, et ça le demeurera certainement pour les 50 prochaines années. Et dans cette biomasse, la principale source d’énergies, bien entendu, c’est le bois de chauffage. Vous pouvez noter que la biomasse inclut aussi la digestion anaérobique, dont j’ai parlé il y a quelques semaines (Du fumier à l’électricité), ainsi que le compostage, qui est une façon de ramener des nutriments dans le sol sans le contaminer ou le polluer à outrance.

Le bois: énergie renouvelable la plus utilisée au monde

Ça ne devrait pas étonner beaucoup de gens. Le bois se trouve partout (presque) dans le monde, est facile d’accès et son procédé pour fournir de l’énergie est relativement simple et primitif; vous n’avez qu’à le brûler. Il fournit de la chaleur qui peut être utilisée par périodes de grands froids, tuer des bactéries (on vous conseille de bouillir de l’eau lorsqu’elle est contaminée) et sert à la cuisson d’aliments.

Par contre, la forêt a aussi d’autres utilités. Elle stabilise les sols, prévient l’érosion et réduit l’impact des pluies. L’île d’Haïti, par exemple, a perdu 98% de son bois, et cela a rendu les habitants plus vulnérables aux innondations, ce qui peut résulter dans des pertes agricoles majeures et l’apauvrissement des populations. Brûler du bois dans un espace fermé sans cheminée peut aussi avoir des effets sur la santé; chez les enfants de moins de 5 ans, les maladies respiratoires liées à une mauvaise combustion du bois sont la principale source de mortalité dans le monde.

Dans le passé, nous avons presque toujours brûlé du bois pour fournir du chauffage, mais ce n’était pas toujours la joie. Des foyers inefficaces étaient responsables de violents épisodes de smog, du à des relâchements de poussières et de gaz nocifs dans l’atmosphère. Les feux de bois et de charbon étaient responsables des fameuses pea soupers (des épisodes de smog qui affectaient la luminosité au niveau du sol et donnaient l’impression que l’air était une sorte de « soupe au pois », pour reprendre les mots de Charles Dickens) londonniennes du 19e et du début du 20e siècle. Suite à un épisode de smog historique qui causa la mort 4000 personnes en 1952, la ville de Londres dut employer des mesures pour lancer l’une des premières lois sur la qualité de l’air en milieu urbain.

On comprend un peu mieux pourquoi le bois n’est pas une énergie populaire à parler: nous la connaissons depuis des millénaires, elle n’est pas adaptée à un milieu urbain et sa mauvaise gestion a et a eu dans le passé des répercussions majeures. Mais c’est justement pour cela qu’il est si intéressant d’en parler!

Mon sujet pour aujourd’hui traite de foyers spécialement conçus pour profiter du pouvoir de combustion du bois, pour s’adapter à ses capacités naturelles et pour réduire presque à néant ses émanations polluantes. Je vais donc parler du méconnu foyer de masse.

Le foyer de masse

Voilà un bon exemple de foyer de masse qui peut être assez efficace, quoique celui-ci semble un peu plus rustique. Les nouveaux foyers de masse sont faits de brique et de béton, plutôt que de roche et de ce qui semble être du ciment. À certaines places, on utilise même des céramiques.

Le foyer de masse vient des pays Nordiques de l’Europe, comme la Russie, la Norvège, la Suède et même l’Allemagne. Leur design a survécu à l’épreuve du temps, car cela fait quelques siècles que des familles de la région emploient ces types de foyers.

Le foyer de masse a certaines caractéristiques intéressantes; c’est un foyer généralement plus gros que les autres, car le but, lors de la combustion, est que l’air chaud circule dans le matériaux composant le foyer (la brique ou autre matériau de maçonnerie pouvant absorber de la chaleur). Cette chaleur est absorbée par le matériaux composant le foyer et la cheminée. Par la suite, la présence d’air plus froid dans la pièce entrant en contact avec la brique chaude, un échange de chaleur se produit de façon lente et progressive, permettant de réchauffer la pièce plus longtemps qu’avec un foyer conventionnel.

Comme l’échange de chaleur est relativement progressif, les foyers de masse peuvent pratiquer la combustion du bois à des températures de 1500 degrés Farenheit. Puisque la chaleur est si élevée à l’intérieur (et que l’on utilise un engin à combustion catalytique, comme dans les voitures), la quasi-totalité des gaz nocifs normalement relâchés par la cheminée avec un foyer classique sont, eux aussi brûlés. Donc, au lieu de relâcher de grandes quantités de gaz dans l’atmosphère, ces gaz sont brûlés et génèrent, eux aussi, de la chaleur dans la pièce.

Le dernier gros avantage des foyers de masse est que n’importe quel bois peut être utilisé. Dans la majorité des foyers, il faut une vraie grosse bûche pour arriver à générer de la chaleur. Pour les foyers de masse, des produits forestiers généralement négligés, comme la croûte, peuvent aussi être brûlés et générer une quantité raisonnable de chaleur.

Par contre, le foyer de masse possède aussi des désavantages. Le premier vient de son emplacement. Afin de bien diffuser de la chaleur, le foyer de masse doit être bien centré dans la maison. Le placer sur le bord d’un mur ne permettrait pas de diffuser de la chaleur uniformément dans la maison, et l’approcherait de sources de pertes de chaleur (l’extérieur).

Le second problème est commun à tous les foyers: il est très difficile de contrôler la quantité de chaleur émise par le foyer de masse. Ce n’est pas comme un thermostat, et on ne peut amener la pièce à la température désirée. Par moments, un foyer produira plus de chaleur que nécessaire et parfois, il en produira moins.

Le dernier problème en est un de structure, et est bien plus grave. C’est un des facteurs qui limite le nombre de foyers de masse au Québec à quelques centaines. Un foyer de masse n’est pas un foyer conventionnel; il contient plus de matériaux, et des matériaux relativement lourds (essayez de soulever un sac de briques ou de ciment, vous comprendrez…). Cela augmente donc le prix de ce type de foyers. Mais pis encore, cela augmente aussi son poids! Dans la maison du XXIe siècle, on décrit un foyer de masse qui fut installé dans une maison Novoclimat, et qui pesait environ 2400 lbs. En le divisant par une surface hypothétique de 28 pieds carrés (supposons que le foyer fait 4 pi x 7 pi.), cela veut dire que le foyer applique une pression de 86 psf (pounds per square feet – une mesure de pression utilisée dans le système anglais et en construction) sur le sol. C’est une pression énorme pour un sol, et ceux-ci ne sont habituellement pas conçus pour supporter une telle charge. Comme le foyer de masse n’est même pas sur le bord des murs, là où les structures supportent le plus de poids, cela peut accroître le problème.

À cause de cette problématique, les foyers de masse ne peuvent être ajoutés que dans des maisons qui ont été rénovées à cet effet (ce qui peut coûter très cher) ou dans la construction de nouvelles maisons en milieux suburbains ou ruraux (ce qui coûte moins cher, mais c’est toujours un coût supplémentaire).

Par contre, l’efficacité énergétique des foyers de masse est l’une des meilleures au monde, toutes sources d’énergie confondues. Au total, la combustion de bois dans un foyer de masse a une efficacité énergétique de plus de 90%, comparativement à un foyer traditionnel, qui a une efficacité de 75%. Cela est causé par le fait que la majorité de la chaleur générée par la combustion du bois vient en fait des gaz qui s’en échappent, et qui sont brûlés. Comme le foyer de masse atteint de très hautes températures, il brûle plus de gaz.

En gros, voilà les points positifs et négatifs du foyer de masse:

+Transfert de chaleur plus régulier et plus long qu’avec un foyer conventionnel

+Moins polluant (donc moins d’entretien pour la cheminée)

+Peut utiliser plusieurs types de bois

+Utilise une énergie renouvelable, abordable et accessible en milieu rural

+Efficacité énergétique parmi les plus élevées du monde

+Augmente la valeur d’une maison (je n’en ai pas parlé, mais oui, ça augmente la valeur d’un domicile)

-Limité aux milieu ruraux et suburbains

-Coûts de construction plus élevé

-Gros et lourd

-Nécessite un renforcement de la structure de la maison

En résumé, la biomasse est une énergie renouvelable, qui a la possibilité d’être considérée comme un combustible propre, capable de générer de la chaleur efficacement. Bien sûr, elle n’a pas l’air aussi attirante qu’une éolienne ou un panneau solaire, qui sont habituellement ce à quoi l’on associe les énergies renouvelables, mais son potentiel et sa facilité d’utilisation en fait une source d’énergie extrêmement importante.

Afin de faire du bois un combustible plus propre, plus efficace et moins nocif pour les gens, il faut en parler et informer les personnes sur les meilleures avenues disponibles dans ce domaine.

Sources sur les foyers de masse:

Feu Vert (anciennement Dragons), des fabriquants de foyers de masse au Québec

*N.B. Feu Vert devrait être au projet Écosphère, un salon de l’habitation durable et des technologies vertes ayant lieu en septembre au village de Brome.

Article de la maison du XXIe siècle – Le foyer de masse approuvé dans les maisons Novoclimat

Masonry fireplaces – pros and cons (en anglais, foyer de masse se traduit « Masonry heater »)