Consommation du combustible braise (charbon de bois) par les ménages de la ville de Lubumbashi et son impact sur la déforestation au Katanga

1.4. MODE DE PRODUCTION DU CHARBON DE BOIS

FOLEY (1986) affirme que le charbon de bois, peut être produit de telle manière qu'à partir de n'importe quelle matière organique comme le bois, la paille, les noix de coco, des sons de riz ou des os. Néanmoins, le bois est la matière première la plus répandue et produit également les meilleurs résultats.

Le processus de la production de charbon de bois commence bien évidemment avec la collecte du bois qui est alors haché en pièces. Puis, on construit un four de carbonisation en terre, en briques ou en tonneaux en acier. Alors, on y empile de 1 à 5 tonnes de bois coupé et on allume le four pour commencer le processus de la carbonisation. Bien que le four soit toujours bien fermé, on y laisse quelques trous pour permettre l'évacuation de la vapeur et de la fumée produites. Si ces émissions changent de couleur, de plus en plus de trous sont fermés pour assurer une pyrolyse de bonne qualité. Si le four est éteint, il est ouvert et on ramasse le charbon de bois pour le mettre dans des sacs. Tout ce processus peut durer jusqu'à deux semaines lors desquelles une moitié de l'énergie est perdue.

D'une manière générale, les méthodes de production traditionnelle sont généralement peu efficaces : 1 kg de charbon de bois est produit à partir de 8 à 12 kg de bois^26(*). Néanmoins, cette efficience énergétique dépend d'un nombre de facteurs dont la construction du four, l'humidité du bois, l'espèce d'arbre, l'empilement du bois et l'aptitude du carbonisateur sont les plus importants^27(*).

Historiquement, en Europe, la carbonisation était réalisée par des charbonniers (ou carboniers), directement en forêt au plus près de la ressource en bois. Les lieux où s'établissaient cette activité étaient appelés charbonnières ou carbonneries et après abandon places à charbon ou aires de faulde (dans le nord).

La fabrication en est décrite dans le Précis illustré de mécanique en 1894 de la manière suivante :

« Le charbon de bois provient de la carbonisation du bois, brûlé sans air pendant un certain temps.Cette opération se fait à l'emplacement même où on le coupe, c'est-à-dire dans la forêt, et voici comment :

Les morceaux étant de longueur de 0m à 1 mètre environ, on les met debout et inclinés, entassés les uns sur les autres en formant une circonférence dans le plan horizontal de 3m à 6 mètres environ de diamètre, et une demie dans le sens vertical de 2m50 à 3 mètres de haut environ, en laissant un trou de toute la hauteur dans le centre pour y mettre le feu, qui consiste en charbon de bois allumé, puis on le referme totalement et on met une couche de terre ou de gazon sur toute la surface pour éviter les courants d'air. Il brûle dans cette position pendant quinze jours ou trois semaines suivant la qualité du bois, et lorsqu'il est suffisamment brûlé on remet une nouvelle couche de terre sur toute la surface pour l'étouffer complètement et on le laisse refroidir, puis on démonte le tout. Le bois étant assemblé et le feu y étant, il prend le nom de fourneau et demande à être surveillé nuit et jour^28(*).

Le charbon de bois est obtenu en carbonisant du bois en atmosphère contrôlée par pyrolyse (en l'absence d' oxygène). Le procédé permet d'extraire du bois, par élévation de la température, les fractions liquéfiables ( acide pyroligneux) et gazéifiables : son humidité et toute matière végétale ou organique volatile, afin de ne laisser que le carbone et quelques minéraux. La structure micro et nanoporeuse de ce « charbon » lui confère des qualités particulières.

Illustration accompagnant l'article sur le charbon de bois dans le Précis illustré de mécanique de 1894, représentant une meule en coupe

Le procédé en meule permet d'obtenir entre 17 % et 28 % du poids initial de bois. Le rendement en volume est de 60 %^29(*). Ce procédé ne permet aucune récupération d'autres produits comme les goudrons.Par le procédé en meule, on peut également carboniser de la tourbeDès l' Antiquité, le charbonnier savait qu'il fallait chauffer le bois à une certaine température, pas trop élevée, et, en évitant de l'enflammer, car sinon il en résulte des cendres ou un mauvais charbon de bois. Celui-ci s'obtenait en empilant du bois en un tas recouvert d'une couche d' argile, que l'on enflammait. Une partie du bois étant consumée en consommant tout l'oxygène, la chaleur produite transformant le reste du bois en charbon. Parfois, à la place d'une meule on effectuait la combustion dans une fosse.

* 26 STASSEN, H.E. 2002. Developments in charcoal production technologies. Unasylva, 211, 34-35p

* 27 KAMMEN, D.M. & LEW, D.J. 2005. Review of the technologies for the production and use of charcoal: renewable and appropriateenergylaboratory report. Berkeley, University of California. 67p

* 28. Fabrication de charbon de bois en Forêt-Noire en Allemagne vers 1900

* 29 A. Ledebur (traduit de l'allemand par Barbary de Langlade revu et annoté par F.Valton) - Manuel théorique et pratique de la métallurgie du fer - Tome 1 - Librairie polytechnique Baudry et Cie, éditeur - 1895, p71