Battery used Battery charging

LOW←TECH MAGAZINE

Un feu bien entretenu surpasse la cuisinière moderne

Malgré des progrès technologiques depuis la révolution industrielle, la cuisson reste un processus incroyablement inefficace.

Traduit par: Héloïse Ouvry

image

Un feu à trois pierres typique. Image : Global Alliance for Clean Cookstoves.

Malgré des progrès technologiques depuis la révolution industrielle, la cuisson reste un processus incroyablement inefficace. Cela vaut pour les pays pauvres comme pour les pays riches. Bien que les cuisinières à gaz et électriques modernes soient plus pratiques et produisent moins de pollution intérieure que les feux à ciel ouvert et les poêles bruts utilisés dans les pays en développement, elles sont tout aussi inefficaces sur le plan énergétique.

En fait, une cuisinière électrique n’est qu’à moitié aussi efficace qu’un feu ouvert bien entretenu, tandis qu’une cuisinière à gaz n’est qu’à moitié aussi efficace qu’un poêle de masse rocket à biomasse. Et même si la pollution de l’air intérieur est moins un problème avec les cuisinières modernes, des recherches indiquent que les niveaux de pollution dans les cuisines occidentales peuvent être étonnamment élevés.

Foyer traditionnel à trois pierres

Les méthodes de cuisson actuelles dans les pays pauvres sont assez bien documentées, car elles sont l’une des principales préoccupations des ONG qui promeuvent un développement technologique approprié. On estime que 2,5 à 3 milliards de personnes continuent de cuisiner leurs aliments sur des feux ouverts ou dans des fours rudimentaires, et ces chiffres continuent d’augmenter en raison de la croissance démographique.

Le type d’appareil de cuisson le plus basique et le plus utilisé est le “feu à trois pierres” alimenté au bois, qui est fabriqué en disposant trois pierres permettant le support d’une marmite. Parallèlement au feu à trois pierres - qui remonte au néolithique - de nombreux types de cuisinières faites maison peuvent être trouvés. Ils sont alimentés par la combustion de charbon ou de biomasse, qu’il s’agisse de bois, de résidus de récolte, de fumier ou encore de charbon de bois. 1

image

Cuisson en intérieur dans les pays pauvres. Image : Global Alliance for Clean Cookstoves.

La principale préoccupation liée à l’utilisation de cuisinières à biomasse brute est leur impact destructeur sur le bien-être humain et les ressources naturelles. Lorsqu’elles sont utilisées à l’intérieur, les cuisinières à biomasse entraînent de graves problèmes de santé tels que des maladies pulmonaires chroniques, des infections respiratoires aiguës, des cataractes, de la cécité et des effets indésirables sur la grossesse. Les principales victimes sont les femmes, qui effectuent la plupart des travaux ménagers, et les jeunes enfants, qui sont souvent portés sur le dos de la mère pendant qu’elle cuisine.

L’inefficacité des poêles à biomasse oblige également les gens (encore une fois, le plus souvent les femmes) à passer une grande partie de leur temps à chercher du combustible. La dégradation de l’environnement causée par les poêles à biomasse est également problématique. Lorsque le bois est utilisé comme combustible primaire, des méthodes de cuisson inefficaces entraînent une déforestation à grande échelle, l’érosion des sols, la désertification et des émissions de gaz à effet de serre. Pour les poêles à charbon, le principal problème est la pollution de l’air intérieur.

L'efficacité thermique d'un feu à trois pierres

Au cœur du problème réside la faible efficacité thermique des méthodes de cuisson traditionnelles. Pour les feux à trois pierres, l’efficacité thermique serait aussi faible que 10 à 15%. 1 En d’autres termes : 85 à 90% du contenu énergétique du bois est perdu sous forme de chaleur dans l’environnement extérieur à la marmite. De toute évidence, cette faible efficacité gaspille les ressources naturelles, mais elle augmente également la pollution de l’air et les émissions de gaz à effet de serre car la température relativement basse du feu conduit à une combustion incomplète.

Les feux à trois pierres bien construits, protégés du vent et entretenus avec soin ont une efficacité thermique comprise entre 20 et 30%

image

Un feu à trois pierres amélioré. Image : Chef Cooke @ Flickr.

Cependant, le problème est plus compliqué qu’on ne le présente habituellement. Pour commencer, le rendement et la propreté d’un feu ouvert (et des cuisinières brutes similaires) dépendent grandement des circonstances dans lesquelles elles sont utilisées et des compétences du cuisinier. Dans son test de 18 modèles de cuisinières du monde entier, le Partenariat pour un air intérieur pur (“Partnership for Clean Indoor Air” - PCIA) 3 a conclu que :

Les feux à trois pierres bien construits, protégés du vent et entretenus avec soin, ont une efficacité thermique comprise entre 20 et 30%. Les feux ouverts fonctionnant avec du bois humide et avec moins d’attention portée au vent peuvent descendre à 5% d’efficacité thermique. L’opérateur et les conditions d’utilisation déterminent en grande partie l’efficacité du système. Si les bûches sont brûlées aux extrémités et poussées au centre au fur et à mesure que le bois est consommé, le feu peut être suffisamment chaud et brûler de manière relativement propre.”

En raison de l’influence de facteurs environnementaux tels que le vent, un feu à trois pierres est généralement plus efficace à l’intérieur qu’à l’extérieur. Cependant, à l’extérieur les feux ouverts peuvent également être rendus plus efficaces en les plaçant dans un trou dans le sol ou en les protégeant avec l’utilisation de murs en terre, ce qui ajoute également de la masse thermique. En outre, le PCIA remarque qu‘“il est important de reconnaître que le foyer ouvert et la fumée qui en résulte ont souvent une valeur culturelle et pratique considérable à la maison, comme la lutte contre les insectes”.

L'efficacité thermique des poêles à biomasse améliorés

Surtout depuis les années 1970 et 1980, de nombreuses ONG internationales ont tenté d’améliorer les techniques traditionnelles de cuisson dans les pays pauvres. Cela a abouti à un grand nombre de soi-disant “poêles améliorés”, qui varient encore en termes de conception, de performances et de coûts. Il existe des centaines de variantes. 1

image

Une collection de poêles à biomasse améliorés. Source : Global Alliance for Clean Cookstoves.

Certaines de ces conceptions visent exclusivement à minimiser la pollution de l’air au prix d’une consommation de carburant plus élevée, tandis que d’autres conceptions atteignent une efficacité plus élevée mais augmentent la pollution de l’air. 4 Dans cet article, nous nous concentrerons exclusivement sur les cuisinières qui traitent des deux problèmes simultanément. Cela ne signifie pas que les autres modèles ne peuvent pas être préférables dans certaines circonstances. Par exemple, comme les poêles à biomasse ne présentent pas de problèmes de santé directs lorsqu’ils sont utilisés à l’extérieur, l’économie de carburant serait l’objectif le plus important dans ce contexte.

Par rapport à un feu à trois pierres de base avec une efficacité thermique de 10 à 15%, les foyers améliorés peuvent facilement réduire de moitié les besoins en combustible du processus de cuisson. Cela peut être réalisé en fabriquant une chambre de combustion isolée, en améliorant l’alimentation en air et en prenant d’autres mesures.

image

Dans une comparaison en laboratoire de cinq principaux types de poêles à biomasse, il a été constaté qu’un poêle de masse rocket amélioré utilise 2470 kJ pour faire bouillir un litre d’eau, puis la faire mijoter pendant 30 minutes, tandis qu’un feu à trois pierres de base nécessite 6553 kJ pour remplir la même tâche (voir les barres bleu foncé dans le graphique ci-dessus). 5 Le poêle de masse rocket utilise ainsi 60% moins de combustible que le feu à trois pierres. De plus, le poêle de masse rocket fait bouillir 2,5 L d’eau plus rapidement (plus de 5 minutes) (voir les points bleu clair dans le graphique ci-dessus).

Un poêle de masse rocket peut doubler l’efficacité thermique d’un feu ouvert bien entretenu

Ces valeurs sont la moyenne de trois tests et mesurent la consommation d’énergie spécifique au lieu de l’efficacité thermique. Les deux méthodes de test ont leurs inconvénients - mesurer l’efficacité de la cuisson est étonnamment complexe - donc en appliquant les deux méthodes, la précision de l’expérience augmente. 6 Cela a été réalisé par le PCIA qui a comparé l’efficacité thermique et la consommation d’énergie spécifique de 18 modèles de poêles, y compris un feu ouvert bien entretenu avec une efficacité thermique de 20 à 30%. 4

Dans cette étude, l’un des poêles à biomasse améliorés les plus performants - un poêle de masse rocket de 20 L (image ci-contre) - bat de manière nette l’efficacité d’un feu ouvert bien entretenu. Il faut 733 g de bois (12 579 kJ) pour porter 5 L d’eau à ébullition et la laisser mijoter pendant 45 minutes, seulement 65% des 1112 g de bois (19 496 kJ) requis par le feu ouvert bien entretenu. L’efficacité thermique du poêle de masse rocket varie entre 23 et 54%. 7

image

Poêle de masse rocket de 20 L.

Le poêle de masse rocket réduit également la pollution atmosphérique : les émissions ne représentent que 26% du monoxyde de carbone (CO) et 60% des particules produites par le feu ouvert bien entretenu. Enfin, il réduit le temps de cuisson à 22 minutes pour 5 L d’eau, contre 27 minutes pour le feu ouvert.

Le poêle à biomasse le plus performant de l’essai est un réchaud à bois, avec un peu plus du tiers de la consommation de bois (459 g de bois ou 9 434 kJ) et 15 à 20% des niveaux de pollution du feu à trois pierres. Il a une efficacité thermique de 44 à 46%. Cependant, il nécessite un ventilateur électrique pour améliorer l’efficacité de la combustion, tandis que tous les autres sont des poêles à tirage naturel.

Cuisson dans les ménages riches

Il y a une grande ironie dans le fait que les poêles à biomasse améliorés mentionnés ci-dessus sont beaucoup plus efficaces que les cuisinières modernes utilisées dans le monde occidental et dans les ménages plus riches des pays en développement. En fait, la plupart des cuisinières modernes ont une efficacité thermique comparable à celle d’un feu à trois pierres.

Le monde occidental est passé des feux ouverts aux fourneaux fermés à partir du XVIIIème siècle. Initialement, ces «poêles de cuisine» étaient utilisés à la fois pour le chauffage et la cuisson, et étaient alimentés au charbon de bois, à la houille ou à la biomasse. Lorsque les systèmes de chauffage central ont été introduits au début du XXème siècle, le poêle de la cuisine a été remplacé par un appareil de cuisson autonome, alimenté au gaz ou à l’électricité.

Les poêles à biomasse améliorés ont doublé ou triplé l’efficacité thermique des cuisinières modernes électriques ou à gaz

Les plaques électriques conventionnelles utilisent des plaques de fer fixées comme unités de chauffage, tandis que les modèles plus sophistiqués utilisent des unités infrarouges, halogènes ou à induction, qui sont positionnées sous la vitrocéramique. Parmi celles-ci, seules les plaques de cuisson à induction sont plus efficaces que les plaques électriques conventionnelles. Les autres offrent principalement un confort accru, comme une plus grande facilité de nettoyage. La plupart des cuisinières à gaz placent des brûleurs sur une surface en acier inoxydable ou en céramique, tandis que d’autres les placent sur ou sous une surface en vitrocéramique. Encore une fois, ce dernier offre une commodité accrue, mais aucun avantage significatif en termes d’efficacité. 8

image

Une plaque de cuisson électrique en vitrocéramique (Source : Wikimedia). Moins efficace qu’un feu ouvert bien entretenu.

Les recherches sur l’efficacité des cuisinières modernes sont assez limitées. Selon une étude de l’institut de recherche néerlandais VHK, une plaque de cuisson électrique traditionnelle (avec plaque vitro-céramique) a une efficacité thermique de 13%, tandis que pour une à induction on est à 15%. Un micro-ondes obtient une efficacité thermique de 19%. Seul un poêle à gaz classique (23%) atteint l’efficacité thermique d’un feu à trois pierres bien entretenu. 8

Bien que l’étude vise principalement la préparation de boissons chaudes, c’est l’étude la plus complète disponible et ses résultats sont applicables à la cuisson des aliments avec seulement quelques petites mises en garde. 9

Maintenant, si nous comparons les rendements thermiques des cuisinières modernes avec ceux des poêles utilisés dans les ménages pauvres, nous voyons que les poêles à biomasse améliorés dans les pays en développement battent notre technologie de cuisson “high-tech” avec un facteur de deux à trois (graphique ci-dessous). Les fours à gaz ou électriques ne sont pas inclus dans cette comparaison, mais leur efficacité est encore plus faible que les plaques de cuisson à gaz ou électriques car l’eau est un bien meilleur conducteur de chaleur que l’air.

image

La faible efficacité des appareils de cuisson modernes peut surprendre les gens, car ce ne sont pas les chiffres qui sont généralement présentés dans les brochures de vente ou les rapports des consommateurs. Par exemple, le Californian Consumer Energy Center donne un niveau d’efficacité de 90% pour une cuisinière électrique à induction, 65% pour une cuisinière électrique standard et 55% pour un brûleur à gaz. 10

Pertes de conversion de puissance

L’écart principal entre ces chiffres est dû au fait que l’on ne tient pas compte que l’électricité doit d’abord être produite dans des centrales électriques qui convertissent parfois moins d’un tiers de l’énergie primaire en électricité 11 Ce n’est pas un problème avec le gaz ou les poêles à biomasse, où un combustible primaire est directement converti en chaleur pour la cuisson. 12 Mais il a un effet destructeur sur l’efficacité thermique de tout appareil de cuisson électrique, qu’il s’agisse d’une plaque électrique ou d’un micro-ondes. Dans le graphique ci-dessous, les pertes de conversion de puissance sont indiquées par les barres bleu foncé.

L’étude VHK suppose une efficacité du réseau électrique de 40%. Ce chiffre prend en compte les pertes de production et de distribution d’électricité, ainsi que l’extraction de carburant et les économies prévues sur ces problèmes sur une durée de vie moyenne du produit de 10 à 15 ans. 8 Il convient de noter que ce pourcentage correspond à une moyenne mondiale, y compris l’utilisation des énergies renouvelables et de l’énergie nucléaire. Selon le pays, l’efficacité du réseau peut être supérieure ou inférieure. 13

image

Impact énergétique de la préparation de l’eau bouillante (kWh d’énergie primaire pour 1000 litres d’eau bouillie utile par an) pour différents appareils de cuisson. Bleu foncé : perte lors de la génération d’énergie. Bleu clair : perte de chaleur. Rouge : minimum théorique. Rose : production, distribution, fin de vie. Rose : temps d’ébullition supplémentaire. Violet : veille. Vert : sur-remplissage. Source : 8

Si nous ne considérons que les différents types de centrales thermiques, nous constatons que l’efficacité thermique d’une centrale au charbon traditionnelle (81% de toutes les centrales au charbon utilisées) n’est que de 25 à 37%, tandis que celle d’une centrale à biomasse à combustion directe n’est que de 20%. 13

Au niveau mondial, l’efficacité énergétique moyenne des centrales thermiques est de 36%. 13 Ces pourcentages devraient être réduits avec les pertes de transmission et de distribution électriques, qui sont en moyenne de 6% en Europe, 7% aux USA et 9% au niveau mondial. 13

Cela signifie que si votre cuisinière électrique est alimentée par l’électricité d’une centrale à biomasse - une tendance «verte» à croissance rapide de nos jours - l’efficacité de conversion de puissance est trois à quatre fois inférieure (11-14%) à ce que les auteurs de l’étude supposent, et l’efficacité thermique chute à environ 5%. Ceci est similaire à l’efficacité thermique d’un feu ouvert négligé et à un dixième de l’efficacité thermique d’un poêle de masse rocket. Ainsi, une cuisinière qui utilise directement du charbon ou du gaz pour chauffer des aliments est beaucoup plus économe en énergie qu’une cuisinière qui fonctionne à l’électricité produite par une centrale au charbon ou au gaz.

Globalement, tout appareil de cuisson électrique est une insulte à la science de la thermodynamique

De toute évidence, il y a quelque chose qui ne va pas dans l’approche occidentale de la durabilité. La conversion de la chaleur en électricité qui est ensuite reconvertie en chaleur, avec une efficacité de 20 à 40%, est similaire à la construction d’une machine de Rube Goldberg ; c’est une opération inutilement complexe par rapport à la simple conversion du combustible primaire en chaleur pour faire bouillir l’eau. Globalement, tout appareil de cuisson électrique est une insulte à la science de la thermodynamique.

Perte de transfert de chaleur

Un second problème provient du fait que les chiffres de rendement élevé indiqués dans les brochures de vente et les rapports des consommateurs sous-estiment la perte de chaleur qui se produit pendant le transfert de chaleur du poêle à la marmite (indiquée par les barres bleu clair dans le graphique ci-dessus). Cette perte de chaleur est présente avec tous les poêles de cuisson, mais est particulièrement élevée dans le cas des plaques de cuisson à gaz. Dans le graphique ci-dessus, la barre rouge concerne l’énergie minimale nécessaire pour faire bouillir 1000 litres d’eau, en supposant qu’il n’y a pas de perte d’énergie lors du transfert de chaleur entre le poêle et l’eau. Cette valeur est de 105 kWh/an pour une température de départ d’eau froide de 10 °C.

Ces pertes d’énergie apparaissent pour trois raisons. Premièrement, une partie de la chaleur du feu de cuisson s’échappe avant d’atteindre le récipient de cuisson. Deuxièmement, une partie de la chaleur du feu de cuisson est utilisée pour chauffer la marmite, qui perd constamment de la chaleur vers l’environnement. Enfin, la chaleur est gaspillée car une partie de l’eau bouillante s’échappe par évaporation. Alors que la barre rouge est logiquement la même pour chaque appareil de cuisson, la barre bleu clair indiquant l’énergie supplémentaire requise pour compenser la perte de transfert de chaleur varie de 57 kWh/an pour une plaque à induction électrique à 255 kWh/an pour une cuisinière à gaz.

image

Les cuisinières à gaz ont les pertes de transfert de chaleur les plus importantes de tous les pôeles modernes. Image : Ashley Bischoff @ Flickr.

Les pertes de transfert de chaleur ne sont pas entièrement prises en compte dans la plupart des normes d’essai pour les appareils de cuisson. Par exemple, la norme américaine utilise un test par lequel l’efficacité de transfert de chaleur d’une plaque de cuisson est établie en chauffant des cylindres en aluminium de certaines dimensions, et non des casseroles d’eau. 1516 Cela évite le changement de phase complexe du liquide à la vapeur et est ainsi mieux reproductible.

Les pertes de transfert de chaleur ne sont pas entièrement prises en compte dans la plupart des normes d’essai pour les appareils de cuisson

Cependant, comme toute la chaleur du cylindre est considérée comme utile, elle ignore que dans des situations réelles, une certaine énergie - notamment l’énergie pour chauffer la marmite ou la bouilloire elle-même - est gaspillée. En ne tenant compte que de la perte d’énergie lors du chauffage du récipient lui-même, l’efficacité énergétique diminue d’environ 10% de ceux des chiffres donnés par les tests standard, conclut VHK. 8 En outre, le test américain mesure le processus de cuisson des aliments sur tous les brûleurs ou plaques chauffantes simultanément, ce qui n’est pas toujours le cas. Les pertes par transfert de chaleur sont plus importantes lorsque seulement un ou deux récipients sont sur le feu.

image

Un feu extérieur à trois pierres. Image : Global Alliance for Clean Cookstoves.

Outre les pertes de conversion de puissance et les pertes de transfert de chaleur, le reste des pertes d’énergie est dû à la production, à la distribution et à l’élimination des appareils de cuisson (énergie incorporée), aux pertes en veille (qui ne concernent que les micro-ondes, les plaques à induction et les cuisinières à gaz sophistiquées), et les habitudes de cuisson. Ces facteurs ont une influence relativement faible.

De toutes les pertes d’énergie impliquées dans les appareils de cuisson modernes, seule la perte de transfert de chaleur s’applique aux appareils de cuisson dans les ménages les plus pauvres. Il n’y a aucune perte de conversion de puissance, le carburant est principalement collecté à la main, il n’y a pas de pertes en veille et l’énergie incorporée est négligeable car la plupart des appareils sont faits maison.

Pollution de l'air intérieur dans les ménages riches VS. ménages pauvres

Bien que l’efficacité thermique des appareils de cuisson modernes soit clairement inférieure à celle d’un poêle de masse rocket ou d’un feu à trois pierres bien entretenu, ils ont un avantage en matière de pollution de l’air intérieur. Cependant, ce n’est pas non plus un problème en noir et blanc. Les niveaux de pollution d’air dépendent de ce que vous cuisinez, de votre habileté et de la technologie que vous utilisez.

Dans le pire des cas, les niveaux de pollution dans les cuisines modernes peuvent être similaires à ceux d’un feu à trois pierres bien entretenu à l’intérieur. Cela ne veut pas dire que le problème de la pollution intérieure dans les ménages pauvres est exagéré, mais plutôt que la cuisson dans les cuisines modernes n’est pas toujours aussi propre que nous le supposons.

Les niveaux de pollution dans les cuisines modernes peuvent être similaires à ceux d’un feu à trois pierres bien entretenu à l’intérieur de la maison

Le niveau de particules est considéré comme le meilleur indicateur des dommages potentiels de la qualité de l’air. 4 Dans les ménages pauvres où la cuisson à l’intérieur se fait avec des poêles bruts ou des feux ouverts, les niveaux de particules varient de 200 à 5 000 ug/m3 sur une période de 24 heures, et de 300 à 20 000 ug/m3 pendant l’utilisation réelle des poêles. 1719 Le Partnership for Clean Indoor Air a mesuré les émissions de particules pour un feu à trois pierres bien entretenu, ce qui a donné des valeurs comprises entre 281 et 2 004 ug/m3 pendant la cuisson. 4

image

Cuisine intérieure avec poêles à biomasse. Image: Global Alliance for Clean Cookstoves.

Des recherches similaires entreprises dans une cuisine équipée d’une technologie moderne ont trouvé des concentrations de particules dans la cuisine, le salon et la chambre à coucher en dessous de la limite de détection à 3880 ug/m3 au cours de 32 tests de cuisson différents avec cuisinière à gaz et électrique. 20 Les concentrations médianes et moyennes de particules au cours des 32 tests de cuisson ont dépassé les normes de qualité de l’air ambiant (qui sont de 150 g/m3 pour les PM10 et 65 ug/m3 pour les PM2,5). Ces valeurs se rapprochent des meilleurs scénarios dans les ménages pauvres.

Surtout, les polluants de cuisson ne sont pas causés par la combustion de gaz ou de combustible uniquement, mais également par le processus de cuisson lui-même. Les concentrations de PM2,5 étaient supérieures à 1 000 ug/m3 pendant une cuisson sautée, la cuisson de lasagnes dans un four à gaz et la friture à l’huile de tortillas sur le brûleur supérieur de la cuisinière. Les auteurs concluent que:

Des niveaux très élevés de plusieurs polluants ont été mesurés dans l’air intérieur au cours de différents types d’activités de cuisson. Les niveaux mesurés pour certaines activités de cuisson dépassaient les normes et directives sanitaires, et pouvaient présenter un risque pour les occupants de la maison, en particulier les groupes sensibles de la population tels que les jeunes enfants et les personnes âgées. “

Malheureusement, les cuisinières à gaz - qui ont l’efficacité thermique la plus élevée de toutes les cuisinières modernes - produisent le plus de pollution de l’air dans les cuisines modernes. 20 Les émissions moyennes de particules à l’intérieur des cuisinières à gaz peuvent atteindre 25% de celles des poêles à biomasse. 19 Une étude de 2014 estime que 60% des foyers californiens qui cuisinent au moins une fois par semaine avec une cuisinière à gaz peuvent atteindre des niveaux de CO, NO2 et formaldéhyde qui seraient illégaux s’ils étaient trouvés à l’extérieur. 21 Les auteurs déclarent que:

Si ces conditions se passaient à l’extérieur, l’EPA (Environmental Protection Agency) sévirait. Mais comme c’est dans les maisons des gens, il n’y a pas de règlement exigeant que quiconque s’en occupe. Réduire l’exposition des gens aux polluants des cuisinières à gaz devrait être une priorité de santé publique”.

Pollution atmosphérique et émissions de gaz à effet de serre

De toute évidence, la cuisson à l’intérieur avec une cuisinière électrique est l’option la plus saine, bien qu’elle ne soit pas totalement exempte de production de pollution de l’air intérieur. Cependant, les cuisinières électriques ne sont “propres” que parce qu’elles émettent la majeure partie de leur pollution ailleurs - dans les cheminées de la centrale électrique. Toute conception de poêle à biomasse avec cheminée y parvient essentiellement. Si une cheminée est ajoutée à un poêle à biomasse intérieur, la pollution de l’air intérieur tombe à presque zéro. 4

image

Une cuisinière propre en Inde. Image : Global Alliance for Clean Cookstoves.

Et tandis que la combustion de charbon ou de gaz émet moins de pollution atmosphérique et de gaz à effet de serre que la combustion de biomasse par unité d’énergie produite 22, vous devez brûler plus de carburant afin de compenser les pertes de conversion de puissance. Surtout si votre poêle électrique fonctionne à l’électricité d’une centrale à biomasse, la pollution de l’air et les émissions de gaz à effet de serre sont beaucoup plus élevées que dans le cas d’un poêle à biomasse.

Si l’électricité est produite par la biomasse, un poêle électrique produit beaucoup plus de pollution atmosphérique et de gaz à effet de serre qu’un poêle à biomasse

D’un autre côté, si nous considérons que la biomasse est neutre au regard du climat au fil du temps parce que la forêt récoltée a une chance de repousser, alors un poêle à biomasse bat toutes les autres méthodes de cuisson en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre. Il en va de même pour le poêle de cuisson alimenté en électricité à partir de la biomasse, même s’il produirait considérablement plus de pollution atmosphérique que le poêle à biomasse et nécessiterait une superficie beaucoup plus grande de forêts gérées de manière durable.

Quelle est la solution?

Lorsque l’Institut allemand de Wuppertal a étudié le potentiel d’amélioration de l’efficacité énergétique des cuisinières à l’échelle mondiale, ils ont conclu que la consommation d’énergie pouvait être réduite de moitié. 2 Bien qu’il soit remarquable de voir comment les solutions proposées contre cette inefficacité énergétique diffèrent pour les pays pauvres et riches. Dans les pays en développement, l’accent est principalement mis sur la conception de poêles à biomasse plus efficaces qui produisent moins de polluants. Alors que les économies réalisées grâce au passage au biogaz seraient plus importantes, son investissement serait 30 fois plus élevé que la distribution de foyers améliorés à bois. 2

image

Un foyer amélioré à biomasse en Inde. Image : Global Alliance for Clean Cookstoves.

Pour les pays développés, l’Institut Wuppertal se concentre sur une mesure beaucoup plus coûteuse : étendre l’utilisation des types de poêles “occidentaux” les plus efficaces, tels que la plaque à induction électrique. Cependant, comme nous l’avons vu, ces poêles sont beaucoup moins efficaces que les poêles à biomasse améliorés, et ils sont également plus chers. Les auteurs déduisent que, par rapport aux pays en développement, les potentiels d’économie d’énergie avec les cuisinières modernes sont beaucoup plus petits et moins rentables. Mais comme il ressort de l’inefficacité de la technologie de cuisson occidentale, le potentiel d’économie d’énergie est, en réalité, plus important.

Une possibilité pour l’Occident d’améliorer la durabilité de ses cuisinières, non évoquée par l’Institut Wuppertal, est de produire de l’électricité par l’énergie éolienne, solaire ou hydraulique. Si l’électricité est produite par des énergies renouvelables, les plaques électriques et les micro-ondes battent soudainement tous les autres cuisinières en termes d’efficacité, de pollution de l’air et d’émissions de gaz à effet de serre. Cela étant dit, l’utilisation d’énergies renouvelables pour produire de l’électricité afin de produire de la chaleur pour la cuisson reste une approche inutilement complexe et coûteuse pour rendre la cuisson plus durable.

Il existe des solutions évidentes mais souvent négligées qui rendraient la cuisson presque 100% durable dans les pays riches comme dans les pays pauvres. Voir notre article de suivi: “Si nous isolons nos maisons, pourquoi pas nos casseroles?“.

Kris De Decker


  1. What users can save with energy-efficient cooking stoves and ovens“, Oliver Adria and Jan Bethge, October 2013. 

  2. The overall worldwide saving potential from domestic cooking stoves and ovens“, Oliver Adria and Jan Bethge, October 2013. 

  3. As of 2012, the Partnership for Clean Indoor Air (PCIA) has integrated with the Global Alliance for Clean Cookstoves

  4. Test Results of Cook Stove Performance“, Partnership for Clean Indoor Air, 2012. See Appendix C for the University of California Berkeley (UCB) Water Boiling Test (WBT) protocols. 

  5. A laboratory comparison of the global warming impact of five major types of biomass cooking stoves”, Nordica MacCarthy, 2008 

  6. L’efficacité thermique récompense la production de vapeur en excès, tandis qu’une consommation spécifique la pénalise. Pour les avantages et les inconvénients des deux approches de test, voir 4, page 76-77. 

  7. Ces pourcentages concernent les valeurs extrêmes des différentes procédures de test et au cours des différentes étapes du processus de cuisson. L’efficacité thermique d’un poêle de masse rocket est particulièrement élevée lors de la mise à ébullition de l’eau, mais son avantage est beaucoup plus faible lors de la cuisson. 

  8. Quooker Energy Analysis“, Part one, Van Holsteijn en Kemna B.V.(VHK), March 2010. 

  9. Les valeurs d’efficacité de transfert de chaleur choisies par [8] sont basées sur une utilisation mixte typique des cuisinières, dans lesquelles l’énergie est utilisée à la fois pour la préparation des repas et pour les boissons chaudes. Étant donné que faire bouillir de plus petites quantités d’eau pour les boissons chaudes est un peu moins efficace, cette approche sous-estime l’efficacité de transfert de chaleur de la cuisson des aliments. Cependant, pour être prudent, les chercheurs sont plutôt conservateurs dans leur révision des efficacités de transfert de chaleur (voir chapitres 2.2 et 2.4), donc la différence doit être faible. 

  10. Stoves, Ranges and Ovens“, Consumer Energy Center, California Energy Commission. 

  11. L’efficacité moyenne d’une centrale au charbon est de 35%. Voir : “Power generation from coal: Measuring and Reporting Efficiency Performance and CO2 Performance“, OECD/IEA, 2010. 

  12. Il est à noter que les pertes énergétiques du réseau de distribution de gaz naturel peuvent être assez importantes,et ce fait ne semble pas être pris en compte dans l’étude. L’efficacité thermique des poêles à gaz peut ainsi être surestimée. Il en va de même pour les émissions de gaz à effet de serre, principalement en raison de fuites de méthane lors de la production de gaz

  13. The state of global energy efficiency: global and sectorial energy efficiency trends“, Enerdata. 

  14. How is biomass energy used?“, Canadian Centre for Energy Information. 

  15. Test Procedure for Residential Kitchen Ranges and Ovens“, US Department of Energy, 1997. For related documents, see “Residential Kitchen Ranges and Ovens“. 

  16. Evaluation of Kitchen Cooking Appliance Efficiency Test Procedures“, Steven Nabinger, US Department of Commerce, 1999 

  17. Smoke, health and household energy. Volume 1“, Liz Bates, 2005. 

  18. The health effects of indoor air pollution exposure in developing countries“, WHO, 2002 

  19. health effects of chronic exposure to smoke from biomass fuel burning in rural areas“, WHO India, 2007 

  20. Indoor Air Quality: Residential Cooking Exposures“, R. Fortmann et al., State of California Air Resources Board, 2001 

  21. Pollutant exposures from natural gas cooking burners: a simulation-based assessment for southern california“, Environmental Health Perspectives, January 2014. 

  22. Trees, Trash, and Toxics: How Biomass Energy Has Become the New Coal“, Mary . Booth, Partnership for Policy Integrity, April 2014 

633.07KB