RÉPERCUSSIONS DE LA COMBUSTION SUR L'ENVIRONNEMENT

Au cours des dernières années, les effets négatifs de la combustion sur l'environnement, notamment les émissions de gaz à effet de serre (GES), qui contribuent au réchauffement de la planète, ont beaucoup retenu l'attention. Le Protocole de Kyoto (1997) traite de cette question et le Canada, qui en est signataire, s'est engagé à réduire, entre 2008 et 2012, ces émissions de 6 p. 100 par rapport aux niveaux de 1990. Le changement climatique provoqué par le réchauffement de la planète représente l'un des plus grands défis que doivent relever non seulement le Canada mais le monde entier. Une meilleure gestion des procédés de combustion ainsi qu'une production et une consommation d'énergie plus efficaces sont deux des stratégies clés pour réduire les émissions atmosphériques. C'est donc pour cette raison que ce guide est publié en parallèle avec la politique du Canada en matière de changement climatique en tant qu'outil de mise en oeuvre. Au Canada, la collaboration des propriétaires et des opérateurs d'équipement de combustion est indispensable pour atteindre l'objectif de réduction des émissions de GES et des pluies acides. Le présent guide ne décrit que brièvement les émissions; pour obtenir une liste de quelques émissions engendrées par les systèmes de combustion et de leurs effets, voir le tableau 2. Pour de plus amples renseignements à ce sujet, consulter le document intitulé An Energy Efficiency and Environment Primer for Boilers and Heaters.

Tableau 2. Émissions engendrées par les systèmes de combustion et leurs effets
ÉMISSION SOURCE EFFET POTENTIEL DES GES LIÉS AU CO2
CO2 (gaz carbonique) Combustion complète du carbone contenu dans le combustible Réchauffement de la planète 1
CO (monoxyde de carbone) Combustion incomplète du carbone contenu dans le combustible Smog  
SO2 (dioxyde de soufre) Combustion du soufre contenu dans le combustible Smog, pluie acide  
NOx (oxydes d'azote) Sous-produit de la plupart des procédés de combustion Pluie acide  
N2O (oxyde nitreux) Sous-produit de certains procédés de combustion Réchauffement de la planète 310
COV (composés organiques volatils) Fuite et évaporation de combustibles liquides (engendrés p. ex. par les véhicules, les réservoirs de carburant, les pompes à carburant, les raffineries et les solvants des peintures) Smog  
CH4 (méthane) Composé principal du gaz naturel; fuite des puits de gaz, des canalisations et des réseaux de distribution Réchauffement de la planète 21
H2O (vapeur d'eau) Combustion de l'hydrogène contenu dans le combustible Brouillard localisé  
Particules (poussière, suie, fumées) Carbone et hydrocarbures non brûlés ou brûlés partiellement; cendres et saletés contenues dans le combustible Smog  
Éléments traces Impuretés dans le combustible Agents carcinogènes potentiels  
Composés halogénés Composés de combustible ou d'air comburant contenant des halogènes (chlore, fluor, brome et iode) Agents carcinogènes potentiels, réchauffement de la planète Jusqu'à 24 000

 

Tableau 3. Directives du CCME* sur les émissions de NOx pour les systèmes de chauffage neufs
CAPACITÉ D'ALIMENTATION LIMITE D'ÉMISSION DE NOX, g/GJ** ET PPM (À 3 % O2)***
10,5 À 105 GJ/h
(10 À 100 MILLIONS Btu/h)
SUPÉRIEURE À 105 GJ/h
(>100 MILLIONS Btu/h)
Gaz naturel 26 (49,6) 40 (76,3)
Mazout distillé 40 (72,3) 50 (90,4)
Huiles résiduelles contenant moins de 0,35 % d'azote 90 (162,7) 90 (162,7)
Huiles résiduelles contenant au moins 0,35 % d'azote 110 (198,9) 125 (226,0)

*     Le Conseil canadien des ministres de l'environnement
**   g/GJ = grammes de NOxémis par gigajoule d'alimentation en combustible
***  = parties par million par volume, corrigées à 3 % O2 dans les gaz de carneau (10 000 ppm = 1 %)

Pour corriger les ppm de NOx à 3 % O2 : NOx à 3 % O2 = [NOx mesuré x 17,9] ÷ [20,9 - O2], où O2 est l'oxygène mesuré dans les gaz de carneau, base sèche

Pour convertir les ppm NOx à 3 % O2 à g/GJ : pour le gaz naturel, g/GJ = ppm ÷ 1,907; pour le mazout, g/GJ = ppm ÷ 1,808

Tableau 4. Émissions courantes de NOx sans équipement de contrôle de NOx
TYPE DE COMBUSTIBLE ET DE CHAUDIÈRE ÉMISSIONS COURANTES DE NOX(PPM À 3 % O2)
Gaz naturel Tube de fumée 75-115
Tube d'eau préfabriqué 40-90
Tube d'eau sur le site 45-105
Huile no 2 Tube de fumées 70-140
Tube d'eau préfabriqué 90-150
Tube d'eau sur le site 40-115
Huile no 4 Tube d'eau préfabriqué 160-310
Tube d'eau sur le site 140-190
Huile no 6 Tube d'eau préfabriqué 200-360
Tube d'eau sur le site 190-330

Bien que les autres GES, installation pour installation, aient des effets plus puissants que le CO2, ce dernier demeure le gaz à effet de serre le plus important en raison de son volume. En 1997, il représentait les trois quarts des émissions totales du Canada. La plus grande partie des émissions de CO2 sont générées par la consommation de combustibles à des fins domes-tiques, industrielles, de transport ou de production d'électricité. C'est pour cette raison que l'application de mesures d'efficacité énergétique visant la diminution de la consommation de combustibles est essentielle pour réduire les émissions de CO2.

Les consommateurs de combustibles doivent relever deux défis. L'un est d'ordre économique : obtenir le meilleur rapport qualité-prix; l'autre concerne l'environnement : maintenir les émissions faibles, c'est-à-dire du moins dans les limites prescrites par les règlements. Heureusement, les éléments qui favorisent le premier objectif s'appliquent également au second.

On autorise des limites moins sévères pour l'équipement dont l'efficacité supérieure à la normale a été démontrée et qui, par conséquent, consomme moins de combustible. Les provinces et les territoires sont responsables de la mise en application des limites et peuvent en imposer de plus strictes. Ils ont également la responsabilité de déterminer dans quelle mesure les directives s'appliquent aux systèmes de chauffage modifiés ou remis en état.

Les émissions de dioxyde de soufre (SO2) et d'oxydes d'azote (NOx) contribuent aux pluies acides et par conséquent, posent également un problème. Le contrôle des émissions de SO2s'effectue en limitant la concentration en soufre admise dans le combustible, mais la réduction des émissions de NOxest possible en modifiant le processus de combustion. On peut trouver les directives concernant les systèmes de chauffage neufs dans le tableau 3, et une description des stratégies permettant de respecter les règlements relatifs aux émissions de NOx dans le document intitulé An Energy Efficiency and Environmental Primer for Boilers and Heaters.

 


 

 

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