Le gaz de bois est un gaz manufacture ainsi qu'un gaz de synthese obtenu par pyrolyse du bois . Le gaz de bois est propose comme gaz d'eclairage en 1800 par l'ingenieur francais Philippe Lebon , qui l'appelle alors ≪ gaz hydrogene ≫.

Histoire [ modifier | modifier le code ]

Entre 1785 et 1786, l'ingenieur Philippe Lebon invente le gaz d'eclairage en France. Ses travaux l'amenent a mettre en evidence les proprietes des gaz de distillation du bois ^{[ a ]} . En aout 1800 , il publie un memoire sous le titre Thermolampes ou poeles qui chauffent, eclairent avec economie, et offrent, avec plusieurs produits precieux, une force applicable a toutes especes de machines ^{[ 1 ]}

Dans ses premiers appareils, Lebon distille du bois pour recueillir, les gaz, l'huile, le goudron , l' acide pyroligneux  ; mais son memoire annonce la possibilite de distiller toutes les substances grasses et la houille .

Philippe Lebon ne se borne pas a annoncer ses resultats mais il les met en pratique : sa thermolampe trouve sa premiere application avec l'eclairage de la ville de Paris . Il installe pour la premiere fois ce systeme dans l' hotel de Seigneley a Paris le 11 octobre 1801 ^{[ 2 ]} . Le systeme se compose d'un vaste four a bois dont les gaz produits par distillation sont achemines dans les differentes pieces de l'hotel par differents tuyaux pour les eclairer, tandis que l'hotel est chauffe par la chaleur produite par le four.

Philippe Lebon, mort prematurement, sera lu par ses successeurs, l'Anglais William Murdoch et l'Allemand Frederic-Albert Winsor , qui prefereront la houille au bois. Ils seront a l'origine de l'essor de l'industrie du gaz en Angleterre.

Gaz de bois de Lebon [ modifier | modifier le code ]

En chauffant le bois, Lebon obtient un gaz malodorant qu'il appelle ≪ gaz hydrogene ≫, nom qui va lui rester pendant pres de trente ans.

La majorite des composants du bois sec ne sont pas distillables. En effet, le bois est constitue principalement de macromolecules : cellulose (environ 50 %), lignine 20 a 30 %), hemicellulose (15 a 25 %). Le reste est compose de differentes matieres organiques  : polysaccharides , pentosanes ^{[ b ]} , hexosanes ^{[ c ]} , resines , tannins , colorants , cires , alcaloides , ainsi que d'un faible pourcentage (de 1 a 1,5 %) d'elements mineraux) ^{[ 3 ] [source insuffisante]} .

Pour les resineux , on observe une faible quantite de resines , de l’ordre de 3 %, qui seules peuvent donner lieu a un vrai distillat.

La composition chimique du bois (50 % de carbone , 42 % d' oxygene , 6 % d' hydrogene , 1 % d' azote et 1 % de cendres ) montre que, contrairement a la houille, l’oxygene represente plus du tiers du poids total dans le bois meme parfaitement sec ; ce qui est un handicap certain ^{[ 4 ]} .

La distillation ( pyrolyse ^{[ a ]} ) du bois permet generalement d'obtenir les produits suivants ^{[ 5 ]}  :

• un gaz lave, combustible et eclairant, constitue d'hydrogene (H ₂ ), de monoxyde de carbone (CO ) et de dioxyde de carbone (CO ₂ ). Le monoxyde de carbone, bien que tres toxique pour les etres vivants, participe activement a la combustion en donnant du CO ₂ en presence d’oxygene. La presence de CO ₂ par contre tend a diminuer sensiblement le pouvoir eclairant du gaz ;
• des vapeurs condensables : eau , methanol (longtemps appele alcool de bois ), acide acetique , acide formique , phenol , aldehydes legers. Le liquide obtenu par condensation de ces gaz (l' acide pyroligneux ) se separe par decantation en une couche aqueuse superieure : le jus pyroligneux (d’une odeur acre insoutenable, forme de l’ensemble des produits volatils) ; et une couche inferieure  : les goudrons . Le goudron constitue un precieux materiau pour le calfatage des navires lorsqu’il provient de resineux ;
• un solide, assimilable au charbon de bois ? teneur en carbone de l'ordre de 80 %.

Son systeme et la mauvaise qualite de son gaz empechent qu'il ne connaissent le succes escompte. En choisissant le bois plutot que la houille comme matiere premiere, il choisit le moins bon parti economique. Melanger la fourniture de lumiere et celle de chaleur avec sa thermolampe la rend inadaptee aux periodes chaudes. D'autre part, il n’a jamais pu lever l'obstacle de l’epuration, resolue par des Anglais ^{[ref. necessaire]} .

Developpement du gaz de bois en Suisse en 1890 [ modifier | modifier le code ]

En 1870, on applique en Suisse et en Baviere une modification du procede de Lebon due au chimiste Pettenkofer  :

≪ On charge une cornue unique chauffee a la tourbe avec 50 kilogrammes de bois de sapin bien sec ; en 1 heure 1/2 on a complete la distillation et le produit se compose d'environ 20  m ³ de gaz, 20 % de charbon tres compact, et 5 a 7 % d'excellent goudron . Le gaz contient environ 25 % d'acide carbonique dont on le prive a la facon ordinaire ; purifie, il renferme 18,5 % d' hydrogene , 62 % d' oxyde de carbone , 9,5 % de gaz des marais ( methane ), et 7,70 % d'autres hydrocarbures . Lorsqu'on le brule dans des becs a trous larges, il peut eclairer plus que le gaz de houille ordinaire ^{[ 6 ]}  ≫ .

Gazogene [ modifier | modifier le code ]

Les gazogenes sont les descendants directs des thermolampes de Lebon.

Le gazogene , invente au XIX ^e  siecle, est un appareil permettant de produire un gaz combustible a partir de matieres solides et combustibles telles que du bois, du charbon de bois, du coke ou de l' anthracite . Ce gaz alimente des moteurs dits a gaz pauvres , des moteurs a explosion classiques ou bien des chaudieres .

Ce systeme (sous la forme mise au point par Georges Imbert ) fut utilise couramment pour pallier l'absence de carburant automobile pendant la Seconde Guerre mondiale .

Delaisse pour un petrole abondant et bon marche, il faudra attendre les crises petrolieres pour remettre au gout du jour le principe du gazogene denomme desormais ≪ gazeifieur a bois ≫ ^{[ 7 ]} .

Chaudieres et poeles a double ou a post-combustion [ modifier | modifier le code ]

Dans certaines chaudieres a buches modernes une zone de remplissage est menage ou les buches sont chauffees en attendant d'etre brulees. Du monoxyde de carbone et de l'hydrogene se degagent qui sont achemines vers la zone de combustion ou ils sont brules. Cette combustion en deux phases qui se retrouve dans les chaudieres a granules , permet d'ameliorer le rendement des chaudieres qui avoisine les 95% ^{[ 8 ]} .

Installation moderne de gazeification du bois en cogeneration [ modifier | modifier le code ]

Les techniques de gazeification du bois trouvent des applications comme carburant automobile ou la cogeneration de chaleur et d'electricite. De multiples dechets de bois inutilises sont valorises par ces systemes mais aussi n'importe quel type de vegetaux ( biomasse ).

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Notes [ modifier | modifier le code ]

References [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

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