LE FEU ET LE BOIS LE FEU ET LE BOIS
Marcel Lacroix Marcel Lacroix Universit
Universit é é de Sherbrooke de Sherbrooke
LE FEU: D
LE FEU: D É É COUVERTE COUVERTE
1. Découverte du feu et invention des outils de pierre: étapes déterminantes dans le
développement des premiers humains.
2. Découverte du feu: Homo erectus en Afrique de l’Est ~ 500 000 à 1 500 000 années.
3. Invention du feu: ~ 9 000 années.
4. Nos ancêtres lointains furent donc les
premiers humains à convertir la biomasse en chaleur.
LE FEU: UTILISATION LE FEU: UTILISATION
5. Protection des animaux sauvages.
6. Chaleur.
7. Lumière.
8. Cuisson: assimilation des protéines, destruction de germes et parasites et conservation des aliments.
9. Invention de nouveaux matériaux: bois
durcis, céramiques, alliages et … éclatement de rochers.
LE BOIS: IMPORTANCE LE BOIS: IMPORTANCE
1. Jusqu’au début du 19ème siècle, 95% des besoins en énergie étaient comblés par la combustion du bois.
2. 30 à 40% de l’humanité dépend toujours de la combustion du bois pour s’alimenter en énergie. Exemple: Pays %
Mozambique ~ 98 Éthiopie ~ 96 Népal ~ 94 Kenya ~ 68
LE BOIS: COMPOSANTS LE BOIS: COMPOSANTS
3. Toutes les essences de bois contiennent de l’eau. Le bois fraîchement coupé peut
contenir jusqu’à 50% d’eau en poids.
4. Les principaux constituants du bois sec sont la cellulose et la lignine.
5. La combustion du bois est très complexe.
On peut la schématiser ainsi:
COMBUSTION DU BOIS COMBUSTION DU BOIS
6. Sifflement du bois: volatiles s’échappant des substances solides.
7. La combustion des volatiles: flammes qui dansent au dessus du bois.
8. Combustion du char: charbons ardents.
[ ]
[
poussières] [
cendres] [
chaleur]
O H
CO
char O
volatiles chaleur
lignine cellulose
+ +
+ +
→
⎥ +
⎦
⎢ ⎤
⎣
→ ⎡
⎥ +
⎦
⎢ ⎤
⎣
⎡
2 2
2
COMBUSTION DU BOIS COMBUSTION DU BOIS
9. La combustion d’un bois sec dégage
environ 12000 kJ/kg (comparé à ~ 45000 kJ/kg pour les combustibles fossiles).
10. ~250kJ sont nécessaires pour chauffer un kilogramme d’eau dans un chauffe-eau de 50C à 650C ce qui nécessite ~ 21 g de bois.
11. Le volume d’une corde de bois est 4 pi x 4 pi x 8 pi soit 128 pi3. À peu près 80 pi3 de ce volume est toutefois occupé par le bois.
COMBUSTION DU BOIS COMBUSTION DU BOIS
12. La combustion d’une corde de bois dégage de 12000 à 24000 MJ soit 3333 kWh à 6666 kWh. Au coût de l’électricité (0.06$/kWh), la corde de bois revient à … 200 à 400$!
13. Les essences qui dégagent le plus de chaleur sont le chêne et le noyer.
AVANTAGES ET INCONV
AVANTAGES ET INCONV É É NIENTS NIENTS
14. Contrairement au charbon et au pétrole, la combustion du bois ne génère pas de SOx et peu de NOx.
15. La combustion du bois produit toutefois des fumées nocives (composés chimiques
cancérigènes), des suies et du créosote.
16. Créosote:liquide inflammable dont le point d’ébullition ~ 2000C. Mal évacué, il peut se condenser sur la paroi interne de la
D’où vient l’énergie chimique contenue dans le bois?
L’énergie chimique contenue dans le bois est de l’énergie solaire stockée via le
phénomène de photosynthèse:
2 6
12 6
2
2
6 6
6 CO + H O + SOLEIL → C H O + O
(sucres)
L L ’ ’ ALLUMETTE ALLUMETTE
1. Jusqu’en ~ 1830, on allumait le feu à l’aide d’une pierre à feu ou … d’un voisin
bienveillant.
2. Les premières allumettes eurent mauvaise presse: elles s’enflammaient spontanément!
3. Aujourd’hui: la friction entre le chlorate de potassium de l’allumette et le phosphore sur la bande noire de la boîte déclenche la
réaction chimique et enflamme le bâtonnet.
