Poids spécifique et volumique du charbon de bois en 1 m³

Le charbon de bois est un matériau carboné poreux obtenu par chauffage du bois sans accès à l’air ou avec un apport d’oxygène très limité. Ce procédé est appelé pyrolyse ou distillation sèche du bois. Il commence généralement à des températures supérieures à 280 °C et se déroule dans des fours spéciaux ou des installations de carbonisation.

La qualité du charbon de bois fini dépend de plusieurs facteurs:

• essence et humidité du bois;
• méthode de chauffage de la masse de bois;
• régime de température;
• type de four ou d’équipement de carbonisation.

La production de charbon de bois peut être divisée en plusieurs étapes:

• séchage préalable de la masse de bois;
• décomposition thermique du bois dans une plage de température donnée;
• maintien et refroidissement du produit fini.

Après carbonisation, la masse du produit fini est généralement nettement inférieure à celle du bois sec initial. Les pertes sont dues à l’élimination de l’humidité, des substances volatiles et des produits de décomposition du bois.

Caractéristiques physiques et composition chimique du charbon de bois

La composition du charbon de bois dépend de la température de production. À température plus élevée, la part de carbone augmente, tandis que la teneur en hydrogène, oxygène et azote diminue. Grâce à sa structure poreuse, le charbon de bois possède une bonne capacité de sorption.

Pendant le stockage, le charbon de bois doit être protégé de l’humidité, des flammes nues et des conditions pouvant provoquer un auto-échauffement. Les grands lots se conservent de préférence dans un lieu sec, ventilé et conforme aux règles de sécurité incendie.

Selon la taille des morceaux, le charbon de bois peut être fin ou grossier. En pratique, on rencontre des fractions d’environ 6-12 mm et de gros morceaux de 25 mm ou plus.

Les principaux indicateurs de calcul dépendent de l’essence de bois et des conditions de carbonisation. Les valeurs approximatives sont indiquées dans le tableau.

Le pouvoir calorifique du charbon de bois dépend de la température de carbonisation, de l’humidité et de la qualité de la matière première. Après la sortie du four, l’humidité peut être d’environ 2-4%, puis augmenter jusqu’à 7-15% pendant le stockage. Pour un charbon obtenu à environ 380-500 °C, la chaleur de combustion peut se situer autour de 7500-8100 kcal/kg.

Calcul des indicateurs importants du charbon de bois sec

Le poids du charbon de bois après production dépend de plusieurs facteurs:

• qualité et essence du bois;
• dimensions du matériau chargé;
• type d’installation de carbonisation;
• variations de température pendant les étapes de carbonisation;
• humidité du produit fini pendant le stockage.

Le poids spécifique du charbon de bois varie selon l’essence de bois. Pour le charbon de bouleau, une valeur d’environ 0,38 g/cm³ est typique; pour le pin, environ 0,29-0,30 g/cm³; pour l’épicéa, environ 0,26 g/cm³. Pour les estimations de stockage, on utilise plus souvent le poids volumique du charbon de bois sec par 1 m³.

Domaines d’application du charbon de bois

Le charbon de bois est utilisé dans l’industrie, l’artisanat et la vie quotidienne. Les principaux domaines sont:

• métallurgie ferreuse;
• métallurgie non ferreuse;
• production de sorbants et de matériaux filtrants;
• pharmacie et préparations absorbantes;
• forge;
• usage domestique pour le chauffage, la cuisson et les tâches ménagères.

La capacité de sorption du charbon de bois est due à sa structure poreuse développée.