Lors d'une récente Maker Faire, j'ai eu l'occasion de voir une exposition fascinante - un petit tracteur alimenté au gaz de bois. Ce projet m'a tellement intrigué que j'ai décidé d'approfondir cette technologie intéressante et de partager avec vous comment fonctionne réellement un tel système de propulsion au gaz de bois.

Qu'est-ce que le Gaz de Bois ?

Le gaz de bois est produit par la combustion incomplète du bois dans un gazéifieur fermé avec un apport d'air limité. Ce processus s'appelle la pyrolyse. Le gaz résultant est un mélange de monoxyde de carbone, d'hydrogène, de méthane et d'azote. Bien qu'il ait une valeur énergétique inférieure à l'essence, c'est un carburant tout à fait viable qui peut alimenter un moteur à combustion modifié.

Comment Fonctionne un Système au Gaz de Bois ?

Gazéifieur et Collecte du Gaz

Le cœur du système est le gazéifieur, où se déroule la production réelle de gaz. Le processus commence par l'allumage du bois et le chauffage à la température de fonctionnement appropriée (800-1200°C). Après l'allumage, l'apport d'air est limité pour créer une atmosphère réductrice dans laquelle un gaz de bois de qualité est produit.

Nettoyage du Gaz

Le gaz brut est chaud et contient des impuretés, il doit donc passer par plusieurs étapes de nettoyage :

  1. Séparateur à cyclone - utilise la force centrifuge pour séparer les particules solides. Le gaz entre tangentiellement dans un récipient cylindrique, où les particules les plus lourdes tombent et le gaz propre monte vers le haut.
  2. Refroidisseur - réduit la température du gaz à environ 40°C. Pendant le refroidissement, les goudrons et l'humidité se condensent.
  3. Filtration multi-étapes - combinaison de filtres grossiers (copeaux de bois), de filtres textiles et parfois de laveurs à l'eau ou à l'huile.

Chemin vers le Moteur

Le gaz nettoyé est dirigé vers un mélangeur, qui remplace le carburateur classique. Ici, il se mélange avec l'air dans le bon ratio. L'ensemble du système fonctionne principalement par dépression créée par le moteur pendant la course d'admission du piston. Cette dépression (0,05-0,1 bar) se transmet à travers tout le système jusqu'au gazéifieur.

Modifications du Moteur à Combustion

Pour fonctionner au gaz de bois, le moteur doit être modifié :

  • Augmenter le diamètre du collecteur d'admission en raison de la densité énergétique plus faible du gaz
  • Ajuster l'avance à l'allumage, car le gaz de bois brûle plus lentement
  • Augmenter le taux de compression pour une meilleure efficacité
  • Utiliser des matériaux plus durables pour les soupapes et les sièges de soupapes

Phases d'Exploitation

L'exploitation d'un système au gaz de bois comporte plusieurs phases :

  1. Phase de démarrage (10-15 minutes)
    • Allumage du bois avec apport d'air ouvert
    • Attente pour atteindre la température de fonctionnement
  2. Phase de fonctionnement (1-2 heures)
    • Fermeture partielle de l'apport d'air
    • Production stable de gaz de qualité
  3. Phase de ravitaillement
    • Ajout de combustible lorsque les performances diminuent
    • Possible pendant le fonctionnement avec certains systèmes

Combustible Approprié

Pour un fonctionnement fiable, le choix du bon combustible est crucial :

  • Le bois dur est le meilleur (hêtre, chêne)
  • Teneur en humidité inférieure à 20%
  • Taille des morceaux de 3-7 cm
  • Éviter le bois tendre et le bois traité chimiquement

Aspects Pratiques d'Exploitation

L'exploitation d'un système au gaz de bois nécessite un entretien régulier :

  • Vérification et nettoyage des filtres
  • Surveillance des températures dans diverses parties du système
  • Élimination du goudron et des cendres
  • Vérification de l'intégrité des joints
  • Possibilité de basculer rapidement sur l'essence en cas de problème

Conclusion

Bien que le gaz de bois ne soit pas actuellement la principale source d'énergie pour les véhicules, il reste une technologie fascinante avec un potentiel pour les situations de crise ou à des fins expérimentales. Les performances du moteur au gaz de bois sont environ 40 à 50% inférieures à celles de l'essence, mais cela représente une alternative intéressante et nous rappelle que même les technologies apparemment obsolètes peuvent être très utiles dans certaines situations.

Si le sujet du gaz de bois a éveillé votre intérêt, vous pouvez chercher d'autres Maker Faires ou musées techniques, où des exemples fonctionnels de cette technologie peuvent parfois être vus.