Chauffage par contact avec la masse en fermentation

Se chauffer au bois... sans brûler de bois. Une utopie ?
Pas totalement ! Les Méthodes Jean PAIN permettent d'extraire de la chaleur sans dégrader la matière, par simple contact avec la masse en fermentation...

Historique

En 1975 Etienne BONVALLET rejoint Jean PAIN, son oncle, pour participer au développement des Méthodes Jean PAIN, notamment sur le plan énergétique et mécanique.
Jean PAIN contrôlait la bonne marche de la fermentation en plongeant une barre dans ses tas de broussaille en fermentation ; la chaleur de la barre lui indiquait que le tas fermentait bien.
Il se mit alors en tête de récupérer cette chaleur pour chauffer de l'eau.
Dans ce but, Etienne BONVALLET et Jean PAIN ont élaboré un tas de 50 tonnes de bois, branchages et broussailles broyés, dans lequel ils ont installé un réseau de tuyaux. (page 49 du livre "Les Méthodes Jean PAIN")
Ce réseau était connecté à une source d'eau naturelle qui débitait 4 l/mn à 10°C.
A la sortie du réseau, l'eau était réchauffée à 60°C.
Ils ont poursuivi cette expérience pendant 6 mois sans que ni la température de l'eau, ni la température du tas ne descendent.

Développement

Fort de cette expérience et comme Jean PAIN voulait poursuivre ses expérimentations agricoles sous serre, il fut décidé de chauffer cette serre avec de la matière en fermentation.
Dans leur première expérience, le réseau était constitué de tubes acier inox droits, raccordés par des tuyaux flexibles.
Ces raccordements ayant causé des fuites, Jean PAIN décida d'utiliser des tuyaux souples en PEHD enroulés en spirale à l'intérieur d'un tas circulaire de 115 m3. (page 53 et suivantes de l'ouvrage Les Méthodes Jean PAIN).
Cette installation permit de maintenir dans une serre-tunnel de 210 m3 une différence de température de plus de 10°C avec l'extérieur.
L'intallation fonctionna pendant toute une saison, mais montra ses faiblesses lors du démontage du tas.
En effet, dans cette configuration, il est difficile de démonter le tas sans risquer d'endommager les tuyaux souples rendus fragiles par la chaleur règnant à l'intérieur.

Plusieurs techniques seront testées les années suivantes, dans le but de résoudre les problématiques rencontrées.
Toutes montreront leurs faiblesses et surtout leur coût prohibitif.

Aujourd'hui, nous préconisons une installation plus simple, moins coûteuse, permettant la manipulation mécanique de la matière sans risque majeur d'endommager le système. Cette installation présente un rendement inférieur, mais néanmoins suffisant.
L'installation type serait la suivante : une réserve d'eau (cuve plastique) installée fixe et raccordée en souterrain à l'installation de chauffage, afin de pouvoir être recouverte de matière fraichement broyée. La matière pourra être facilement récupérée sans nécessité du démontage de l'installation à la fin de la fermentation.
Nous avons constaté qu'il fallait que l'eau reste en contact avec la masse en fermentation pendant une heure pour s'élever à la température du coeur de tas, par conséquent, la cuve devra avoir une contenance équivalente une heure de débit de l'installation de chauffage.

Précisions

Par un rapide calcul, lors du premier test, on estime à ~14 kW la puissance produite par 50 tonnes de matière soit ~250 W par tonne de matière ou ~60 W par m3.
Tout l'intérêt de cette technique réside dans l'extraction d'une quantité importante d'énergie sans avoir consommé la moindre quantité de matière sèche. Mais alors, d'où provient l'énergie ?
Elle n'est à notre sens que l'énergie résiduelle de l'activité bactérienne responsable de la fermention.
Cette énergie pourrait être issue de l'eau consommée par les bactéries, car il a été constaté que si le tas se déssèche, la fermentation s'arrête et la température chute... Mais ce ne sont là que des hypothèses.

Il faut noter que la production d'énergie dans Les Méthodes Jean PAIN n'est pas, et ne devrait jamais être l'objectif premier de la production de bois broyé fermenté. Il s'agit avant tout de produire un amendement organique de très haute valeur pour les cultures.
La récupération d'énergie thermique par contact avec la masse en fermentation n'est qu'un bonus dans le cadre de la production de cet amendement, et n'est rentable que dans ce cadre.

Pour obtenir ces résultats, il est necessaire d'avoir un broyat homogène de bonne qualité ni trop grossier, ni trop fin, permettent une fermentation active sur le long terme.
Nos broyeurs à bois garantissent une granulométrie homogène idéale pour ce genre d'application.
Vous pouvez nous laisser vos coordonnées si vous êtes intéressé et souhaitez de plus amples informations.