Les chercheurs de l'Oregon State University acquièrent une compréhension plus détaillée des émissions des poêles à bois et des technologies en développement qui permettent aux poêles de fonctionner beaucoup plus propre et en toute sécurité, ce qui limite potentiellement la pollution des particules de 95%.
Le travail a des implications clés pour la santé humaine, car les poêles à bois sont une source principale de PM2.5 émissions aux États-Unis. PM2.5 fait référence à des particules fines avec un diamètre de 2,5 micromètres ou plus qui peuvent être inhalées profondément dans les poumons et même entrer dans la circulation sanguine. Exposition à PM2.5 est une cause connue de maladies cardiovasculaires et est liée à l'apparition et à l'aggravation des maladies respiratoires.
Même si un nombre relativement faible de ménages utilisent des poêles en bois, ils sont la troisième source américaine de pollution des particules, après la fumée de la forêt et la poussière agricole, a déclaré Nordica MacCarty du Collège d'ingénierie de l'OSU.
La combustion résidentielle du bois, en particulier l'utilisation de poêles inefficaces, est également une source importante d'autres émissions nocives, notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques, du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote, du méthane, du benzène et du formaldéhyde.
« Le bois est un carburant abordable, local, renouvelable et à faible teneur en carbone qui devrait être une partie importante du mélange d'énergie américain, mais il doit être brûlé proprement pour protéger efficacement la santé », a déclaré MacCarty.
« Les gens considèrent généralement la pollution comme provenant des véhicules et de l'industrie, mais les poêles en bois domestiques sont une source plus grande – juste quelques poêles fumés peuvent créer un effet nocif sur la qualité de l'air dans toute une communauté. »
MacCarty a publié un article dans le Journal of the Air & Waste Management Association montrant que 70% de la pollution émise par les conduits de conduite en bois se produit à deux points: lorsqu'un poêle est éclairé pour la première fois et lorsqu'il est rechargé. L'équipe de MacCarty a acquis cette connaissance en développant une nouvelle technique de surveillance et en déploiement de l'équipement dans une collection de maisons des utilisateurs de poêle à bois dans l'Oregon rural.
Selon l'Environmental Protection Agency, il y a environ 6,5 millions de poêles inefficaces aux États-Unis, la plupart d'entre eux antérieurs aux normes de combustion de l'EPA. Au total, il y a environ 10 millions de poêles à bois dans le pays, ou un pour 35 personnes.
« Beaucoup de poêles plus anciens ne sont essentiellement que des boîtes en métal avec des cheminées et ils n'incorporent pas les principes d'ingénierie modernes pour optimiser le transfert de chaleur et la combustion », a déclaré MacCarty, professeur de génie mécanique de Richard & Gretchen Evans et professeur agrégé d'ingénierie mécanique.
« Ils n'ont pas de catalyseurs ou de combustion secondaire pour réduire les émissions et réduire le risque d'accumulation de créosote qui peut provoquer des incendies de cheminée. »
Le groupe de Maccarty développe des technologies automatisées qui injectent des jets d'air primaire et secondaire dans le feu pour fournir la bonne quantité d'air et le mélange au bon moment et au bon endroit dans le feu. Les prototypes montrent une réduction d'environ 95% des émissions de particules par rapport aux modèles plus anciens, a-t-elle déclaré.
L'EPA a réduit le PM autorisé2.5 Les émissions se produisent régulièrement depuis les années 1980. En 2015, il était de 4 grammes par heure pour les poêles de bois de cordon, et cinq ans plus tard, il a été réduit à 2,5 grammes par heure. La réglementation stimule l'innovation à mesure que les fabricants de cuisinières améliorent leurs conceptions pour répondre aux exigences de certification, a déclaré MacCarty.
Mais les poêles en bois se produisent différemment dans le laboratoire que dans la vie réelle, a-t-elle noté, et les poêles sont certifiés en fonction des tests de laboratoire – et souvent conçus pour passer les tests, plutôt que de bien fonctionner dans la maison de quelqu'un.
« Il est difficile de mesurer les émissions de poêle à bois sur le terrain, il y a donc eu relativement peu de données de performances à usage disponible dans le passé pour guider les conceptions », a déclaré MacCarty. « Notre étude présente un nouveau système qui rend la collecte de données sur les émissions du monde réel plus pratiques. »
Le projet comprenait Jonah Wald, étudiant de premier cycle de l'État de l'Oregon, et était une collaboration entre l'OSU et le centre de recherche Aprovecho à but non lucratif basé à Cottage Grove, Oregon. Il s'appuie sur les travaux continus de l'OSU et de l'Aprovecho sur une combustion efficace pour cuisiner avec du bois dans le monde en développement.
Environ 2,7 milliards de personnes comptent sur des incendies ouverts pour la cuisine, a déclaré MacCarty, et son équipe a conçu des poêles de cuisson efficaces à utiliser à la place.
