L’objectif de cette note est de rappeler qu’une source d’énergie renouvelable comme le bois n’est pas forcément bonne pour le climat, en examinant son « bilan carbone », c’est-à-dire son bilan net d’émissions de CO2 qui est le principal gaz à effet de serre émis par les activités humaines à l’origine du dérèglement climatique en cours. On abordera également la question de son impact sur la santé à travers les émissions de particules fines générées par la combustion du bois.

CONTEXTE

Rappelons que couper du bois pour le brûler retransforme rapidement en CO2 atmosphérique l’important stock de carbone présent dans les arbres, accumulé pendant des décennies, voire des centaines d’années, grâce à la photosynthèse qui extrait du CO2 de l’atmosphère.

De nombreuses publications[1],[2],[3] dénoncent l’utilisation du bois comme source d’énergie renouvelable pour les grandes chaufferies et à plus grande échelle dans des centrales électriques à granulés qui consomment d’énormes quantités de bois transportées sur des milliers de km entre continents. Ainsi, la lettre au parlement européen de plus de 700 scientifiques en 2018[4] commence de la façon suivante : « nous demandons instamment aux députés de modifier la présente directive afin d’éviter une détérioration généralisée des forêts du monde et l’accélération du changement climatique. Le défaut de la directive réside dans des dispositions qui permettraient aux pays, aux centrales électriques et aux usines de revendiquer le mérite des objectifs d’énergie renouvelable pour délibérément couper des arbres pour les brûler et produire de l’énergie. La solution devrait être de limiter la biomasse forestière éligible au titre de la directive aux résidus et déchets ».

Ainsi, une importante part du chauffage en Île-de-France (IdF), avec le statut de « renouvelable » au même titre que l’éolien et le solaire, est subventionnée par l’état. Ceci a initié une prolifération inquiétante du chauffage collectif et industriel aux plaquettes ou granulés de bois dans la région. La même chose se produit en France, en Europe et dans le monde. La figure ci-dessous illustre la multiplication des chaufferies au bois, collectives et industrielles, en IdF. Le magazine Bioénergie International annonce que la production des chaufferies-bois a été multipliée par huit, passant de 170 GWh en 2009 à 1,43 TWh en 2019 en dix ans[5] en IdF et a consommé 441 000 t de biomasse. Ceci représente déjà sans aucun doute, une quantité très supérieure à la production totale[6] en bois-énergie des forêts publiques et privées franciliennes de 2019.

L’ADEME a en fait un objectif trois fois plus élevé, 4 TWh produits par les chaufferies bois en vantant leur statut d’énergie renouvelable, donc bonne pour le climat et qui contribue à l’indépendance énergétique de la région car il y a beaucoup de forêts en IdF.

Figure 1 : Carte des chaufferies au bois en IdF (2017), d’après l’ADEME et l’AREVE[7]


LE BOIS EST-IL UNE SOURCE D’ÉNERGIE RENOUVELABLE

Oui, si le stock de carbone du massif forestier dont il provient ne diminue pas. À cette condition, le CO2 émis par ce qui a été brûlé est rapidement compensé par l’accroissement naturel du reste du massif. On parle alors de neutralité carbone, ou même de puits de carbone si les prélèvements sont inférieurs à l’accroissement. Nous allons voir que ceci est un artifice comptable montrant que le bois est certes une énergie « renouvelable », mais qui n’est pas synonyme de « neutralité carbone et bon pour le climat ». Cette façon simpliste de compter a déjà été montrée du doigt dans plusieurs publications[8],[9]. En fait, la bonne définition pour évaluer le bilan carbone d’une source d’énergie est la différence de bilan carbone entre deux cas : d’une part le cas où on exploite la source d’énergie et d’autre part le cas où on ne l’exploite pas. Cette façon d’évaluer les bilans carbone est la plus correcte scientifiquement et s’applique à toutes les sources d’énergie, qu’elles soient fossiles ou non. Elle aboutit d’ailleurs aux mêmes résultats que les méthodes couramment utilisées aujourd’hui pour les énergies fossiles puisqu’il n’y a ni émission, ni absorption de CO2 lorsqu’on ne les exploite pas. Par contre, elle évite de fausser le vrai bilan carbone du bois-énergie car la forêt est un organisme vivant qui, si on ne l’exploite pas, continue d’absorber le CO2 de l’atmosphère.

Bilan carbone du gaz, du fioul et du bois-énergie pour le climat

Le tableau ci-dessous donne l’évaluation par l’ADEME du bilan carbone des deux énergies fossiles principales utilisées pour le chauffage en IdF, le gaz naturel et le fioul domestique. Les émissions amont dues à l’exploitation et le transport sont comprises dans ces chiffres.

Tableau des émissions de CO2 par énergie de chauffage pour la consommation d’1 kWh

Système de chauffage

Emissions de CO2

(en g de CO2eq/kWh)

Gaz naturel en France

241

Fioul domestique

323

Source : documentation des facteurs d’émissions de la Base Carbone de l’ADEME[10]

Il n’y a pas de chiffres officiels crédibles, ils sont tous proches de zéro. Qu’en est-il en réalité avec la différence de bilan carbone entre le cas où on exploite la forêt pour le bois-énergie et le cas où on ne l’exploite pas. Dans ce dernier cas, on se fiera à une étude[11] de l’INRAE et l’IGN parue en 2020, et qui donne la quantité de CO2 retirée de l’atmosphère pour constituer 1 m3 de bois pour les feuillus. Il s’agit de 1,23 t de CO2 équivalent/m3 de bois. Pour le cas du bois-énergie, on va considérer que l’exploitation maintient constant le stock de bois dans le massif forestier, c’est-à-dire que le CO2 émis par le bois récolté et le bois mort connexe (brindilles et racines) est égal au CO2 absorbé par le reste du massif en un an. Donc le déficit carbone du bois qu’on brûle par rapport au cas où on le laisse vivre est la quantité de CO2 nécessaire à produire 1 m3 de bois à brûler grâce à la photosynthèse, 1,23 t de CO2eq/m3. Pour convertir ce chiffre en gCO2eq/kWh, unités du tableau de l’ADEME, on a besoin de connaître plusieurs paramètres : i) le pouvoir calorifique du bois (Wikipédia et d’autres sources nous indiquent des valeurs dont la moyenne se situe à 3,75 kWh/kg) ; ii) la densité du bois de chauffage (on prendra une valeur moyenne de 0,75) ; et iii) le taux d’absorption de 1,23 t de CO2/m3 déjà noté. Ceci conduit à un bilan carbone de 455 gCO2e/kWh. Ce sont les émissions du bois qui arrive à la chaudière. D’après l’étude conjointe INRAE-IGN, précédemment mentionnée[12], l’exploitation du bois-énergie laisse en forêt des brindilles (environ 14% de la récolte) et les racines (environ 28%) qui émettent aussi du CO2 en se décomposant. On voit ainsi que la biomasse utile absorbant du CO2 si elle n’est pas exploitée, porte sur toute la partie aérienne et les racines, soit 42% de plus que la partie envoyée à la chaudière. Le tout libérerait son carbone dans l’atmosphère au lieu d’en capter s’il était vivant. Le bilan carbone total augmente d’autant et s’élève donc à

646 gCO2e/kWh.

Ainsi, avant même de tenir compte de l’énergie consommée en amont de la combustion par les engins d’exploitation, le transport, le séchage et la fabrication des plaquettes ou des granulés, le bilan carbone du bois est 2,7 fois plus mauvais que celui du gaz naturel.

QUALITÉ DE L’AIR LIÉE AU BOIS-ÉNERGIE

Le chauffage urbain est responsable d’un peu plus de la moitié de la pollution aux particules fines en IdF, le reste venant essentiellement du secteur du transport. Le chauffage au bois émet plus de particules fines que ses alternatives fossiles courantes. Airparif, l’observatoire de la qualité de l’air en IdF rapporte4 dans une étude très détaillée datant de 2015 que « le chauffage au bois est responsable de 85% des émissions de PM10 primaires (particules de diamètre inférieur à 10µm), de 86% des émissions de PM2,5 primaires (particules de diamètre inférieur à 2,5µm), de 35% des émissions de COVNM (Composé Organique Volatil Non Méthanique) et de 13% des émissions d’oxyde d’azote du secteur résidentiel alors que ce combustible ne compte que pour 5% des besoins d’énergie de ce secteur ». Les pics répétés de pollution atmosphérique ne sont pas anodins car ils causent environ 40 000 morts prématurées par an en France. C’est le résultat d’une réévaluation récente[13] de Santé Publique France qui a estimé les conséquences sur la mortalité, à partir des baisses de la pollution de l’air ambiant observées durant le premier confinement lié au Covid19. Ces études sont exceptionnelles et ne sont pas répétées fréquemment. Il est donc difficile d’évaluer la part des grosses chaufferies à bois dans la pollution totale de l’air liée au chauffage urbain. En effet, chaque kWh généré par les chaufferies collectives et industrielles devrait émettre en principe, moins de particules fines (10 µm et 2,5 µm) que les chauffages individuels, grâce aux filtres à particules qui répondent à des normes strictes pour limiter les émissions des grosses installations. Cependant la prolifération en cours et les puissances croissantes de ce type de chaufferies sont telles qu’on peut se poser des questions. La chaufferie-bois[14] du réseau urbain de chaleur de Fontenay sous-Bois (94) atteint une puissance de 17,4 MW et consomme 10 000 t de granulés de bois par an, soit environ six fois la production totale de bois-énergie de la forêt de Meudon en 2019, pour laquelle nous connaissons les chiffres. Ils annoncent un approvisionnement local dans le Loiret pour les granulés. Mais le bois pour les fabriquer vient de différentes forêts françaises beaucoup plus éloignées (régions Centre-Val-de-Loire ; Champagne-Ardennes et Nouvelle-Aquitaine). De plus, aucun filtre jusqu’à présent n’arrête les particules ultrafines (inférieures à 0,1 µm) et qui sont reconnues pour être les plus dangereuses[15]. Elles peuvent pénétrer directement dans les cellules (par exemple, Airparif parle[16] de l’effet de carbone-suie sur les risques accrus des cancers et sur les bébés à faibles poids de naissance). Elles sont difficiles à mesurer. C’est seulement depuis 2019, qu’Airparif a pu implémenter un appareil pour leur surveillance sur toute l’Ile-de-France. Tout ceci incite fortement à ce que des études sérieuses puissent lever les doutes sur la santé, liés à ce type de chauffage avant que le retour en arrière ne soit quasi impossible.

PROBLÈME DU BOIS-ÉNERGIE EN IdF

La carte ci-dessus des chaufferies collectives et industrielles en IdF montre l’étendue du phénomène de prolifération due à la politique énergétique de l’Europe, dont la France, consistant à subventionner ce mode de chauffage en le considérant renouvelable au même titre que l’énergie éolienne ou solaire alors que son exploitation a un bilan carbone réel très mauvais, même comparé aux chauffages au gaz et au fioul. De plus, le chauffage au bois détériore davantage la qualité de l’air des villes (sans parler des vallées de montagne) que l’alternative au gaz. Ces subventions entraînent une surexploitation durable de nos forêts car on ne change pas de chaudière du jour au lendemain.

L’éclaircissement des forêts entraîne par ailleurs une disparition accrue de leur biodiversité spécifique. En effet, ce sont les gros arbres qui procurent le plus de micro-habitats à la faune forestière. Cette biodiversité évaluée par l’Indice de Biodiversité Potentielle (IBP) sur le massif de Fausses Reposes[17] montre que la biodiversité des parcelles manquant de gros arbres, de gros bois mort sur pied et au sol ont un indice nettement inférieur à celui des autres.

La surexploitation altère aussi la fonction sociale de la forêt. Cette fonction sociale n’est pas anodine. Les forêts urbaines de Meudon et de Fausses Reposes reçoivent plusieurs millions de visites chaque année, des promeneurs, joggers, VTTistes, cavaliers, sportifs, aimant la forêt ou éprouvant le besoin de s’y ressourcer. La forêt est un soin préventif gratuit bénéfique contre le stress et la dépression particulièrement présents en région parisienne. En fait, cette fonction ainsi que la fonction biodiversité et climatique ont pour la société une valeur qui n’apparaît nulle part dans les bilans financiers des gestionnaires. En attendant que ces valeurs soient reconnues, il est certain que le bois-énergie doit disparaître au profit du bois d’œuvre et du bois industrie. Ces derniers bois sont nécessaires car ils n’ont pas d’alternative (meubles, plinthes, etc..) ou des alternatives qui consomment beaucoup d’énergie (béton, briques, acier, aluminium), et ils continuent à stocker du carbone tant qu’ils ne sont pas brûlés.

QUE POUVONS-NOUS FAIRE EN TANT QU’ASSOCIATIONS LOCALES

Un risque important à Chaville serait de favoriser l’essor de chaufferies collectives à bois pour les nouveaux immeubles. Pour les chauffages collectifs, la géothermie est un espoir pour l’avenir. Le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) vient de publier une cartographie[18] du potentiel géothermique de l’IdF et l’évalue à la moitié des besoins de chauffage de la région. En attendant, les pompes à chaleur ou à défaut le chauffage au gaz sont très nettement préférables au chauffage au bois, qu’il soit par plaquettes, granulés ou surtout bûches.

Un autre risque est celui encouru par nos forêts proches, de Meudon et de Fausses-Reposes. En effet, le plan d’aménagement de la forêt de Meudon[19] présenté en décembre 2021, a pour objectif d’intensifier l’exploitation, dont la moitié pour bois-énergie pour arriver à une réduction de 27% de la densité d’arbres de cette forêt, ce qui équivaudrait pratiquement à réduire d’autant sa capacité d’absorption de CO2, mais aussi à transformer une grande partie de cette énorme quantité de bois manquant, en CO2 émis dans l’atmosphère. En effet, pendant ces 30 prochaines années qui sont particulièrement importantes pour atteindre la neutralité carbone en 2050, une partie du bois récolté servirait au bois d’œuvre qui est bon pour la séquestration carbone, mais une bonne moitié consisterait en du bois-énergie ou en bois à décomposition rapide (cageots, palettes) qui finira aussi dans l’atmosphère à court terme. Cet objectif de réduction très significative de la densité d’arbres semblait avoir été prévue en 20 ans, pour 2040. Lors d’une réunion de l’ONF avec des associations environnementales qui s’en inquiétaient, il a été annoncé que cet objectif sera en fait moins brutal et échelonné sur 60 ans, jusqu’en 2080. Une réévaluation dans 10 ans par l’ONF pourrait permettre, nous l’espérons, de transformer une telle contraction végétale de la forêt en une augmentation comme le préconise le GIEC dès maintenant.

QUE POUVONS-NOUS FAIRE EN TANT QU’INDIVIDUS

Notons que pour une maison individuelle, la pompe à chaleur semble la meilleure option pour éviter la pollution locale de l’air ainsi que pour le climat car elle n’implique que de l’énergie électrique en large part décarbonée en France. Le chauffage électrique vient en second mais le kWh électrique est relativement cher. Ceci incite à réduire sa consommation d’énergie, ce qui est une bonne chose pour lutter contre le réchauffement climatique. On peut se couvrir davantage à l’intérieur en hiver et diminuer la température de son logement. On peut aussi réduire la température de tout le logement et avoir un chauffage électrique d’appoint disponible à l’endroit où on reste immobile et seulement en cas de besoin. Renforcer l’isolation des logements va aussi dans le bon sens.

Le gaz est jugé moins émetteur de CO2 que le bois-énergie dans nombre de publications scientifiques[20],[21] sérieuses, mais pas encore par l’ADEME[22], ni par la France ou l’Union Européenne. Une action auprès de nos représentants, députés et sénateurs est souhaitable pour remédier efficacement à la situation actuelle. Espérons que la déforestation de la planète s’arrête un jour.

 

Jean-Claude Denard ; Associations Chaville écologistes, Chaville Environnement et Environnement 92
avril 2022 – Version mise à jour le 29 avril 2022

 

 


[1] Letter-of-Scientists-on-Use-of-Forest-Biomass-for-Bioenergy-January-12-2018

[2] https://fr.mongabay.com/2020/10/les-forets-sont-elles-le-charbon-dhier%e2%80%89-la-combustion-de-biomasse-a-bondi-lalerte-est-donnee-au-niveau-mondial/

[3] Sarah Miller, « The Millions of Tons of Carbon Emission that Don’t Officially Exist », The NewYorker, december 8, 2021

[4] https://www.canopee-asso.org/700-scientifiques/

[5] https://www.bioenergie-promotion.fr/89743/la-production-des-chaufferies-bois-dile-de-france-a-ete-multipliee-par-huit-en-dix-ans/

[6] Les 75% de forêts privées d’IdF sont très morcelées et peu exploitées et ne fournissent pas plus que les 72500 ha de forêts publiques gérées par l’ONF. Avec une densité du bois-énergie à 20% d’humidité de 0,75, les 441000 t représentent 588 000 m3 pour disons 145 000 ha environ de forêts de production réelle. Le résultat, 4m3/ha est supérieur à la récolte totale en bois-énergie d’une forêt très dynamique comme celle de Meudon en la même année 2019 ((3,2 m3/ha/an).

[7] Publié sur le site www.biomasse-energie-idf.fr/index.php?option=com_c

[8] Eric Johnson ; « Goodbye to carbon neutral: Getting biomass footprints right » ; Environmental Impact Assessment Review 29 (2009) 165–168

[9] Mary S Booth ; « Not carbon neutral: Assessing the net emissions impact of residues burned for bioenergy » ; Environ. Res. Lett. 13 (2018) 035001

[10] https://asso-chaville-ecologistes.fr/wp-content/uploads/2022/04/Base-Carbone-Documentation-generale-v11.5.pdf (p.37 pour le fioul domestique ; p.44 pour le gaz naturel en France)

[11] A. Roux et al., « Filière forêt-bois et atténuation du changement climatique » ; éd. Quae. Projet INRAE et IGN

[12] Idem :  A. Roux et al., ;  Le tableau 1.1 de la p. 30 donne les émissions d’un m3 de bois et le volume des racines; le schéma 2.1 de la p. 44 chiffre les rémanents laissés en forêt.

[13] https://www.santepubliquefrance.fr/presse/2021/pollution-de-l-air-ambiant-nouvelles-estimations-de-son-impact-sur-la-sante-des-francais

[14] https://www.arec-idf.fr/evenements/visite-de-la-chaufferie-biomasse-de-fontenay-sous-bois/

[15] https://www.airparif.asso.fr/particules-ultrafines

[16] https://www.airparif.asso.fr/particules-ultrafines

[17] Jean-Claude Denard, «Inventaire de la Forêt de Fausses Reposes avec l’Indice de Biodiversité Potentielle». Disponible sur https://asso-chaville-ecologistes.fr/wp-content/uploads/2021/01/Rapport-IBP.pdf

[18] https://www.brgm.fr/fr/actualite/communique-presse/grand-paris-potentiel-geothermie-surface-cartographie

[19] Agence ONF Île-de-France Ouest ; Révision de l’aménagement forestier 2021-2040

[20] Eric Johnson ; « Goodbye to carbon neutral: Getting biomass footprints right » ; Environmental Impact Assessment Review 29 (2009) 165–168

[21] Mary S Booth ; « Not carbon neutral: Assessing the net emissions impact of residues burned for bioenergy » ; Environ. Res. Lett. 13 (2018) 035001

[22] https://expertises.ademe.fr/energies/energies-renouvelables-enr-production-reseaux-stockage/passer-a-laction/produire-chaleur/dossier/bois-biomasse/biomasse-energie. On peut lire sur ce site : « Le bois est la première source d’énergie renouvelable utilisée en France, où la ressource est présente en quantité. Le bois énergie est donc appelé à contribuer largement aux objectifs énergétiques et climatiques français »


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