Poêles de masse – La fabrication des briques réfractaires et BTC en terme d’énergie / Les émissions de CO2 liées au transport de matériel

La fabrication des briques réfractaires et BTC en terme d’énergie

La briqueterie PRSE¹ nous a fourni des données brutes de consommation d’énergie qui permettent de comparer terre cuite réfractaire et terre crue comprimée. Nous en avons tiré des valeurs comparatives puis interpolé un peu.

¹ Membre de l’AFPMA, sise dans la Drôme, la briqueterie PRSE (Produits Réfractaires du Sud-Est) s’intéresse depuis longtemps aux poêles de masse et coopère activement avec les poêliers professionnels comme autoconstructeurs.

La brique de terre crue comprimée (BTC)

La compression des briques consomme 0,13 MWh d’électricité par tonne. Cela représente environ 20 à 30 kg d’équivalent CO₂ par tonne (CO₂e/t). Cette fourchette est liée à la variabilité du mix énergétique français : l’équivalence CO₂ dépend de la ressource utilisée (nucléaire, hydraulique, gaz…) qui évolue en temps réel selon la provenance et les appels de puissance. La moyenne européenne donnerait plutôt 45 kg CO₂e/t. Aux valeurs brutes de consommation d’énergie fournies par la briqueterie PRSE, on peut au moins ajouter 2 kg de CO₂e/t pour l’extraction en carrière (roche meuble). Soit un total de 32,5 kg de CO₂e/t. On ne comptabilise pas de transport car l’usine utilise de la terre locale.
Les BTC sont stabilisées avec une proportion de 5 % de chaux², ce qui ajoute 52 kg et porte le total à 84,6 kg de CO₂e/t.

² Stabilisation des briques en terre crue : il s’agit de rajouter une petite proportion de chaux ou de ciment dans les BTC afin de garantir la résistance ultérieure des briques à l’humidité.

Les briques réfractaires

Leur fabrication consomme 1,6 MWh par tonne (gaz + électricité), soit 127 m³ de gaz dont la combustion rejette 368 kg de CO2e/t et 0,13 MWh d’électricité, représentant 20 à 30 kg de CO₂e/t. Le total est de 398 kg de CO₂e/t (cuisson + process). En ajoutant l’extraction de matières premières comme pour la BTC, on arrive à une valeur de 400 kg de CO₂e/t.
En comparaison, l’organisme indépendant MDPI publie un chiffre de 386 kg de CO₂e/t pour de la brique réfractaire magnésienne (autre type de matériau, de process et d’approvisionnement).
Les matériaux réfractaires (avec lesquels sont fabriquées les briques réfractaires) transformés par PRSE ont parcouru en moyenne 268 km en gros-porteur de 40 tonnes de la carrière à l’usine, on peut donc y ajouter 108 g de CO₂e/t par km, soit 29 kg de CO₂e supplémentaires par tonne de matériaux sortant de l’usine. On voit tout l’intérêt des briqueteries qui exploitent leur propre carrière ! On arrive à une valeur finale de 429 kg de CO₂e/t.

La brique crue comprimée et stabilisée (aussi dense et accumulatrice que la brique réfractaire) émet donc 5 fois moins de CO₂ pour un même service de stockage d’énergie. Si elle n’est pas stabilisée, elle en émet 12 fois moins.

Pour la terre crue brute (le pisé, la bauge ou les briques autoconstruites, par exemple), on oscille entre 2 et 7 kg de CO₂e/t selon les sources (hors livraison), soit 60 fois moins de CO₂.

Les émissions de CO₂ liées au transport de matériel

Les émissions varient fortement selon le type de transport et le taux de chargement du véhicule. Il existe de nombreuses sources qui donnent des chiffres parfois éloignés, certains en gramme de CO₂ équivalent, d’autres en grammes d’équivalent carbone (1 gramme de carbone équivaut à 3,67 grammes de CO₂).

Nous avons comparé trois sources et retenu celle qui a l’avantage de différencier les émissions par type de véhicule, car les livraisons ne se font jamais en intégralité par gros-porteur de 40 tonnes.

Camion 40 t (25 t utiles maximum) :

• Consommation de carburant : 79 g CO₂e/t.km
• Infrastructure : 4 g CO₂e/t.km
• Fabrication des véhicules : 2,2 g CO₂e/t.km

Global : 85,2 g CO₂ e/t.km

Transport routier (2014) : 139,8 g CO2e/t.km³

³ « Guide des facteurs d’émissions V5.0 de 2007 » disponible sur temis.documentation.developpement-durable.gouv.fr

Cette étude inclut la fabrication des véhicules et le taux de remplissage moyen (les résultats fournis en équivalent carbone ont été convertis en CO₂ équivalent).

Facteurs d’émission moyens nationaux du transport de marchandises selon la classe de PTAC

Par conversion d’unités, on obtient les données suivantes :

• Tracteurs routiers (40 t) : 108 g CO₂e/t.km
• Porteurs (19 t) : 275 g CO₂e/t.km

Dans cette petite étude rapide, considérons trois cas pour estimer l’impact de l’approvisionnement par moyen et gros-porteur. Nos hypothèses de distance sont tout à fait arbitraires. Les 150 km effectués en local sont toujours considérés comme effectués en 19 tonnes, le reste du trajet en 40 tonnes, ce qui est assez arbitraire également.

Bilan carbone du transport des différents éléments d’un poêle de masse : 3 t de briques pour le foyer, 15 kg pour la porte foyère