Ecole Centrale <strong>de</strong> LyonBibliothèque Michel SerresAssociation <strong>de</strong>s Centraliens <strong>de</strong> LyonAprès le temps nécessaire à la mise en productivité<strong>de</strong> l'ensemble <strong>de</strong> ces terrains — 15 à 20 ans — on peutespérer en tirer un nouvel et important appoint <strong>de</strong>Carburant Forestier, équivalent par exemple à 8 ou10 millions d'hectolitres <strong>de</strong> Carburants Pétroliers.Ainsi, pour la France Métropolitaine, le « Gaz <strong>de</strong>sForêts » semble pouvoir, au total, se substituer progressivementà 20 ou 22 millions d'hectolitres <strong>de</strong> cescarburants liqui<strong>de</strong>s : c'est-à-dire à près <strong>de</strong> 60 % <strong>de</strong>notre consommation annuelle présente.Que dire maintenant <strong>de</strong>s ressources presque immédiates,que peut fournir l'immense étendue <strong>de</strong>s forêtset <strong>de</strong>s savanes <strong>de</strong> l'Empire colonial Français ? Touteévaluation quantitative serait, actuellement au moins,prématurée.Signalons qu'à côté du bois proprement dit, biend'autres produits végétaux, ligneux, considérés actuellementcomme <strong>de</strong>s déchets, sont encore susceptiblesd'apporter au gazogène une quantité importante <strong>de</strong>carbone-carburant.Tels sont, entre autres :— Pour la France Métropolitaine : les sarments, ainsique les marcs et pépins (préalablement épuisés enalcool) <strong>de</strong>s 1.600.000 hectares du vignoble français, et<strong>de</strong> l'Afrique du Nord.— Pour l'Empire colonial : les coques d'arachi<strong>de</strong> et<strong>de</strong> palmiste, les coques et bourres <strong>de</strong> noix <strong>de</strong> coco, lesgraines et tiges du cotonnier, la paille <strong>de</strong> riz, les tiges<strong>de</strong> sorgho, etc., toutes matières qui, préparées sommairementet passées au gazogène, donnent un gaz « pauvre» d'un pouvoir calorifique <strong>de</strong> 1.100 à 1.300 caloriesau mètre cube.Pour le Soudan et le Sénégal, par exemple, cesdéchets végétaux pourraient suffire dès maintenant —par une utilisation méthodique — à couvrir à peu prèsleurs besoins annuels <strong>de</strong> carburants.B) Le Bois comme CarburantLes Carburants Forestiers sont classés en trois catégories:— Le Bois préparé ;— Le Charbon <strong>de</strong> bois ;— Les Agglomérés <strong>de</strong> charbon <strong>de</strong> bois.Sur pied, le bois <strong>de</strong>s futaies et taillis français seprésente sous <strong>de</strong>ux formes générales :— Bois à feuilles « caduques », tombant et renouveléeschaque année : Bois durs, du chêne, du hêtre, dunoyer, du châtaignier ; Bois blancs ou tendres, du peuplier,du bouleau, du tremble, du platane, <strong>de</strong> l'acacia,<strong>de</strong> l'aulne, etc..— Bois à feuilles « persistantes », principalement <strong>de</strong>srésineux : pin, sapin, épicéa, mélèze, etc..Dans l'ensemble, les constituants du bois sont :— La Cellulose, pour 50 à 60 % (du bois sec) ;— La Lignine et les hemi-celluloses, 20 à 30 % ;— Des Résines, essences et alccols divers ;— Des Matières minérales, qui donnent les cendres,d'ailleurs en faible proportion.Mais le bois est toujours aussi le siège d'une fortehumidité, surtout à l'état vert, où il est imprégné <strong>de</strong>sève et peut contenir jusqu'à 60 % d'eau ; son séchageà l'air lui en laisse encore dans les conditions les plusfavorables, près <strong>de</strong> 20 %, en poids.Sa <strong>de</strong>nsité est par suite très variable, à l'état sec(séchage naturel à l'air), elle monte à 310 kgs, au mètrecube, pour le chêne et 1 <strong>de</strong>scend à 202 kgs pour le peuplier.Seuls les « bois <strong>de</strong> feu » sont utilisés à la productiondu « Gaz <strong>de</strong>s Forêts ». Ils proviennent <strong>de</strong>s branchagesou « rémanents » <strong>de</strong>s coupes en futaie et surtout <strong>de</strong>l'exploitation <strong>de</strong>s « taillis ».Pour le gazogène, toutes les essences peuvent êtreemployées. Mais <strong>de</strong> même qu'il existe <strong>de</strong>s bois plus oumoins propres au chauffage, il en est aussi parmi euxqui s'avèrent plus ou moins bons « carburants », et,dans cet ordre d'idées, les bois durs sont les meilleurs.Le bois <strong>de</strong>stiné au gazogène ne subit pas <strong>de</strong> préparation« spéciale ».Il suffit :1° Qu'il soit sec, c'est-à-dire qu'il ne renferme pasplus <strong>de</strong> 18 à 20 % d'eau. Le séchage est en généraleffectué à l'air libre, parfois sous <strong>de</strong>s hangars couverts.On accélère le séchage, en sectionnant le bois à l'avance,<strong>de</strong> manière à augmenter la surface d'évaporation.2° Qu'il soit découpé en morceaux, dont les dimensionsvarient avec le type et la capacité du gazogène àalimenter.Cette fragmentation a pour but <strong>de</strong> faciliter la combustionet <strong>de</strong> la régulariser. Les morceaux <strong>de</strong> boisobtenus peuvent recevoir d'ailleurs une forme quel-,conque. Il suffit que leurs dimensions ne dépassent pas8 à 10 centimètres.Au lieu d'être débité à la scie mécanique, le boiscarburant peut être aussi déchiqueté au moyen <strong>de</strong>machines rotatives, à couteaux, dont la tranche estoblique au sens <strong>de</strong> la fibre ; mais il faut éliminer partamisage les poussières et petits déchets obtenus enproportion assez importante.Il convient enfin que les bois utilisés fournissent lemoins possible <strong>de</strong> cendres ; ils doivent donc êtreécorcés ; il y a lieu aussi d'écarter certains bois ayantpoussé dans <strong>de</strong>s sols très sablonneux et, pour cetteraison, trop imprégnés <strong>de</strong> silice.Le pouvoir calorifique supérieur du bois est enmoyenne <strong>de</strong> 4.000 calories, au kilogramme, pour unehumidité <strong>de</strong> 18 à 20 % ; ce pouvoir diminue d'environ12 %, pour chaque 10 %, dixième supplémentaired'humidité.La combustion d'un kilogramme <strong>de</strong> bois sec exige6 kilogs d'air, soit en volume : 4,6 mètres cubes.C) Le Charbon <strong>de</strong> BoisLe charbon <strong>de</strong> bois <strong>de</strong> bonne qualité a une couleurnoire bleutée, une sonorité métallique ; il n'a ni saveur,ni o<strong>de</strong>ur. Il s'allume facilement et brûle sans fumée.Pour assurer une bonne marche au gazogène, lecharbon <strong>de</strong> bois doit être très sec, c'est-à-dire ne pascontenir plus <strong>de</strong> 7 à 8 % d'humidité. Comme il esttrès hydrophile (il peut absorber l'eau jusqu'à concurrence<strong>de</strong> 40 % <strong>de</strong> son poids), il convient donc <strong>de</strong> leconserver à l'abri, si possible dans un local couvert etfermé, non humi<strong>de</strong>, soit en vrac, soit mieux encore ensacs clos.Le poids d'un hectolitre <strong>de</strong> charbon <strong>de</strong> bois sec (7 à8 % d'humidité) varie suivant la nature du bois d'où ilprovient ; il est <strong>de</strong> 20 à 28 kgs pour les charbons <strong>de</strong>bois durs ; <strong>de</strong> 14 à 20 kgs pour ceux <strong>de</strong> bois tendres.Dans les mêmes conditions, le Pouvoir Calorifiquemoyen du Charbon <strong>de</strong> Bois est <strong>de</strong> l'ordre <strong>de</strong> 7.000 calories-kilogramme.La fabrication du charbon <strong>de</strong> bois est pratiquée : soiten forêt, soit industriellement.La première métho<strong>de</strong> présente l'avantage d'êtreréalisée sur place, et <strong>de</strong> supprimer ainsi le transport92http://histoire.ec-lyon.frhttp://bibli.ec-lyon.frhttp://www.centraliens-lyon.net
Ecole Centrale <strong>de</strong> LyonBibliothèque Michel SerresAssociation <strong>de</strong>s Centraliens <strong>de</strong> Lyond'une matière première lour<strong>de</strong>, encombrante, inutilementchargée d'humidité. Mais elle offre l'inconvénient<strong>de</strong> ne se prêter, pour chaque opération, qu'au traitement<strong>de</strong> petites quantités, avec <strong>de</strong>s frais <strong>de</strong> maind'œuvrerelativement importants ; <strong>de</strong> ne donner qu'unfaible ren<strong>de</strong>ment, ainsi que <strong>de</strong>s charbons d'une qualitéassez inégale ; enfin <strong>de</strong> perdre à l'atmosphère la totalité,ou presque, <strong>de</strong>s produits volatils ou gazeux <strong>de</strong> la carbonisationdu bois, dont l'industrie chimique sait parailleurs tirer parti.La secon<strong>de</strong> métho<strong>de</strong> permet au contraire <strong>de</strong> lesrécupérer, et d'obtenir aussi <strong>de</strong>s charbons dits « épurés», <strong>de</strong> valeur marchan<strong>de</strong> plus élevée et plus constante.I. — FABRICATION EN FORÊTPAR LE PROCÉDÉ DES « MEULES »Depuis longtemps, on s'est efforcé <strong>de</strong> perfectionnerle procédé <strong>de</strong> la « meule », par l'emploi <strong>de</strong> foursmétalliques, à éléments démontables et transportables.On réalise ainsi une économie importante sur letemps et la main d'œuvre nécessaires au bâtissage <strong>de</strong>la meule. La carbonisation peut être accélérée etconduite plus régulièrement. Le charbon obtenu est<strong>de</strong> meilleure qualité.Enfin, certains <strong>de</strong> ces fours sont construits <strong>de</strong>manière à assurer, sinon une récupération <strong>de</strong>s gaz etproduits volatils ou goudronneux, du moins leur utilisationpartielle, comme combustibles intervenant dansle chauffage du bois et sa carbonisation.Il existe dès maintenant <strong>de</strong> nombreux modèles <strong>de</strong>fours métalliques.Parmi les modèles les plus utilisés, nous citerons, àtitre d'exemples :— Le Four Magnein, à tirage renversé, qui assureune carbonisation rapi<strong>de</strong> et régulière, et permet unréglage semi-automatique <strong>de</strong> la combustion-carbonisation.— Le Four Trihan, à tirage direct, constituéd'anneaux ou <strong>de</strong> prismes métalliques, suivant la formedu four à réaliser, vertical ou horizontal. Il carbonisele bois par petites couches successives, et son refroidissement,en fin d'opération, est très rapi<strong>de</strong>.— Les Fours Malbay, Delhommeau, Forindust, S C B,Petïtjean, etc., qui se rapprochent, plus ou moins, <strong>de</strong>l'une <strong>de</strong>s formes générales ci-<strong>de</strong>ssus.— Enfin le Four Guillaume, qui réalise une innovationimportante dans la technique <strong>de</strong> la carbonisationdu bois, en forêt ou sur le chantier.Il permet, en effet, <strong>de</strong> réintégrer dans la masse ducharbon, au cours <strong>de</strong> la carbonisation, une partie notable<strong>de</strong>s éléments <strong>de</strong>s vapeurs et du gaz distillés. Notamment,lorsque le bois traité provient <strong>de</strong> traverses <strong>de</strong>chemin <strong>de</strong> fer réformées, cette pénétration est pousséeau maximum, par suite <strong>de</strong> la composition chimique <strong>de</strong>la créosote, qui est une huile <strong>de</strong> goudron <strong>de</strong> houille.III.— FABRICATION INDUSTRIELLE DU CHARBON DE BOISC'est à notre compatriote Lebon — créateur <strong>de</strong>l'industrie du gaz d'éclairage — qu'on doit l'idée (1798)et les premières réalisations <strong>de</strong> la distillation du boisen vase clos.Ce procédé implique <strong>de</strong>s installations importantes etcoûteuses, et le traitement <strong>de</strong> tonnages élevés (40 àLe procédé <strong>de</strong> la « Meule », <strong>de</strong> caractère artisanal,nous vient d'une tradition lointaine. Sa technique, assezrudimentaire, est bien connue.Le charbon <strong>de</strong> bois obtenu est assez irrégulier, soitcomme forme et dimensions <strong>de</strong>s morceaux, soit comme<strong>de</strong>gré <strong>de</strong> carbonisation <strong>de</strong> ceux-ci.La perte au feu est relativement importante. Leren<strong>de</strong>ment, qui dépend <strong>de</strong> la nature et <strong>de</strong> l'âge du bois,et, pour beaucoup, <strong>de</strong> l'habileté du charbonnier, nedépasse généralement pas 18 à 22 %, en poids, soit 60à 70 kgs <strong>de</strong> charbon par stère <strong>de</strong> bois utilisé.II. — FABRICATION EN FORÊTPAR FOURS MÉTALLIQUES DÉMONTABLESFour à carbonisation en forêt <strong>de</strong> Marly (Seine-et-Oise).50 tonnes par jour au minimum). Il a, par contre, uncaractère industriel, et permet :1° D'utiliser au séchage et à la distillation <strong>de</strong>s boisla partie combustible <strong>de</strong>s gaz émis ;2° De récupérer l'ensemble <strong>de</strong>s produits volatilscon<strong>de</strong>nsables en « pyroligneux » et goudrons ;3° De donner une proportion relativement élevée(25 % en moyenne) <strong>de</strong> charbon <strong>de</strong> bois « épuré », c'està-dire: bien sec, <strong>de</strong> qualité et d'échantillon constants,et d'une faible teneur en cendres.Le « pyroligneux » et les goudrons sont utilisés entièrementpar l'industrie chimique : alcool méthylique,aci<strong>de</strong> acétique et acétone, sous-produits multiples dugoudron, résines, etc.Après dépoussiérage, le charbon <strong>de</strong> bois, épuré, estclassé mécaniquement en différentes catégories : Pous-93http://histoire.ec-lyon.frhttp://bibli.ec-lyon.frhttp://www.centraliens-lyon.net