Développer des granulés de biomasse de pin pour prévenir les incendies

Une équipe de recherche de l'Université de Huelva a développé des granulés de biomasse résiduelle de pin pour prévenir les incendies et augmenter la rentabilité de ce matériel végétal . Il s'agit de la première étude qui analyse les caractéristiques physiques et chimiques des déchets de pin parasol pour produire un biocombustible solide utilisé pour générer de la chaleur dans les chaudières et les poêles.

Bien que des granulés de différentes espèces d'arbres aient déjà été produits, la proposition des chercheurs évalue pour la première fois la densité, la teneur en humidité, le pouvoir calorifique et la résistance mécanique de la biomasse résiduelle du pin parasol . Avec ces données, ils concluent que le produit final a un grand potentiel énergétique par rapport à sa taille , est efficace en combustion, émet un très faible volume de gaz polluants par rapport aux combustibles fossiles et sa production est durable.

Les experts expliquent dans leur article « Qualité des pellets obtenus avec des résidus de bois et de coupe de pin parasol » publié dans Forests, que la biomasse de pin parasol transformée en pellets présente des qualités telles que sa faible teneur en humidité, sa biodisponibilité - c'est une ressource abondante en nature - et une densité élevée, c'est-à-dire qu'il contient une grande quantité de matière utile dans un volume relativement petit. Cela facilite le stockage et réduit les coûts de transport, car l'espace disponible est davantage utilisé.

Avantages
Ainsi, le développement de ces pellets implique deux avantages : l'un environnemental et l'autre économique . Premièrement, la collecte de la biomasse des forêts et des montagnes contribue à prévenir les incendies de forêt, car les matières potentiellement combustibles sont réduites. En revanche, l'obtention et la vente de granulés de pin parasol pourraient couvrir jusqu'à 80 % des coûts de production et de transport de la biomasse. « Près de 1 000 kilogrammes de biomasse forestière par hectare et par an pourraient être obtenus de manière durable dans les seules forêts de pins de Huelva. Avec trois hectares, les besoins énergétiques d'une maison pourraient être couverts pendant un an », explique Manuel Fernández, chercheur à l'Université de Huelva, .

Pour empêcher les incendies de forêt de se produire ou de s'aggraver , les institutions publiques retirent généralement de grandes quantités de biomasse des zones les plus sujettes aux incendies. Cependant, les méthodes traditionnelles présentent plusieurs inconvénients, tels que les coûts de collecte et de transport, la faible densité énergétique de la biomasse - c'est-à-dire qu'elle contient une petite quantité d'énergie par rapport à son volume - ainsi que la qualité et les particularités du matériau. Par exemple, certains restes d’arbres contiennent plus d’eau que de matière utile. Cela rend le transport plus coûteux, car beaucoup de volume est transporté, mais peu de biomasse efficace pour générer de l'énergie ou valoriser les pellets. De plus, le mélange de différents types de biomasse peut rendre difficile la transformation, l’efficacité énergétique et l’utilisation ultérieure. « Pour ces raisons, déplacer la biomasse à plus de 100 kilomètres à la ronde n’est pas rentable sur les plans économique, environnemental ou énergétique. Les pellets que nous proposons tentent de résoudre ces trois problèmes », ajoute Manuel Fernández.

Haute densité
Pour élaborer ces granules cylindriques, les scientifiques ont collecté des échantillons d'écorce, de tronc, de branches et de feuilles de pin parasol dans les environs de Doñana . Ensuite, à l’aide de méthodes physiques et chimiques traditionnelles, ils ont analysé la densité, la teneur en humidité, le pouvoir calorifique et la résistance mécanique des granulés fabriqués à partir de chaque partie de l’arbre.

De cette façon, ils ont conclu que le tronc sans écorce et les branches les plus épaisses sont les meilleurs « ingrédients » pour créer des granulés de haute qualité , tandis que les branches et les feuilles petites et fines ont de moins bonnes qualités physiques et lorsqu'elles sont brûlées, elles émettent une plus grande quantité d'azote. , le soufre et le chlore, des gaz ayant un impact sur la pollution de l'air et la santé humaine. « Normalement, les restes de biomasse sont broyés en brousse. Nous recommandons de transporter les troncs et les branches épaisses entières, pour profiter de plus de matériel. Cependant, nous suggérons de broyer les plus petites branches et feuilles sur place et de les répandre sur le sol forestier pour éviter qu'elles ne deviennent du carburant et n'augmentent le risque d'incendies de forêt », explique Manuel Fernández.

Après avoir déterminé quelles étaient les parties les plus utiles de l'arbre, les experts ont transporté la biomasse vers une usine de granulation, où ils ont broyé le tronc et les branches sans écorce en sciure, puis les ont densifiés . Cela signifie qu'ils ont extrait tout l'air et l'eau possibles et comprimé le matériau pour obtenir les granulés, sous forme de granulés cylindriques allongés mesurant entre 1 et 2 centimètres. Les scientifiques ajoutent que la vente de ces pellets pourrait couvrir entre 30 et 80 % des coûts des travaux de prévention des incendies dans la province de Huelva.

Répondre aux besoins énergétiques
La prochaine étape pour l'équipe de recherche en Analyse et planification du milieu naturel consistera à évaluer le fonctionnement d'un mélange entre ces granules de pin parasol et d'autres espèces d'arbres. « Si toute la biomasse des forêts et des broussailles était utilisée de manière durable, nous pourrions éviter les incendies et, en même temps, satisfaire tous les besoins annuels en énergie électrique et thermique de 60 % des foyers andalous », explique Manuel Fernández.