Chapitre 3 – Combustion | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire
💡 Notions centrales : leçon. Combustion cellulose simplifiée : C₆H₁₀O₅ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 5 H₂O. PCI bois sec : 4,8 kWh/kg.
Théo, ébéniste à Annecy, chauffe son atelier (200 m²) avec un poêle à bûches alimenté par les chutes de bois de son activité. Il valorise ainsi ses déchets et limite ses achats de combustible. Il veut chiffrer son empreinte carbone et la comparer au gaz.
Équilibrer la combustion complète de la cellulose : … C₆H₁₀O₅ + … O₂ → … CO₂ + … H₂O.
C : 6 C → 6 CO₂. H : 10 H → 5 H₂O. O à droite : 6×2 + 5×1 = 17. O à gauche : déjà 5 dans cellulose, donc + 12 (= 6 O₂).
C₆H₁₀O₅ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 5 H₂O
Vérification : C 6=6 ✓, H 10=10 ✓, O 5+12=17 = 12+5 ✓.
Calculer la quantité de matière de cellulose dans 1 kg de bois sec, puis la masse de CO₂ produite.
ncellulose = 1 000 / 162 ≈ 6,17 mol.
D'après l'équation : 1 mol cellulose → 6 mol CO₂. Donc 6,17 × 6 ≈ 37 mol CO₂.
Masse CO₂ : 37 × 44 ≈ 1 630 g ≈ 1,63 kg de CO₂ par kg de bois brûlé.
Calculer la masse annuelle de CO₂ émise par le poêle de Théo.
mCO₂ = 2 500 × 1,63 ≈ 4 075 kg/an ≈ 4,1 tonnes/an.
Calculer l'énergie thermique fournie à l'atelier sur la saison (E = m × PCI × η).
E = 2 500 × 4,8 × 0,75 = 9 000 kWh/an de chaleur effective.
Calculer l'intensité carbone du chauffage bois : g CO₂ par kWh de chaleur fournie. Comparer au gaz (210 g CO₂/kWh) et à l'électricité française (60 g/kWh).
4 075 000 g / 9 000 kWh ≈ 453 g CO₂/kWh.
Plus émetteur que le gaz (210) et bien plus que l'élec française (60). À première vue, le bois est très carboné.
MAIS : le bois est considéré « neutre carbone » sur cycle long. Voir Q6.
Pourquoi le bois est-il considéré comme neutre carbone sur cycle long, malgré ses 453 g CO₂/kWh à la combustion ?
Le CO₂ libéré à la combustion correspond exactement au CO₂ capté par photosynthèse pendant la croissance de l'arbre. Bilan carbone net sur cycle long : ≈ 0 (à condition que la forêt soit gérée durablement, replantée).
Inventaire ADEME : on retient ≈ 30 g CO₂/kWh pour le bois énergie (transport, séchage, transformation), au lieu de 453 g (combustion brute).
Pour Théo : si ses chutes seraient brûlées ailleurs ou jetées de toute façon, son bilan additionnel est quasi nul. Solution écologiquement très favorable.
Si Théo chauffait au gaz pour fournir les mêmes 9 000 kWh utiles (rendement chaudière 95 %), calculer ses émissions CO₂ annuelles. Comparer à son bois.
Énergie gaz consommée : 9 000 / 0,95 ≈ 9 470 kWh.
CO₂ gaz : 9 470 × 0,210 ≈ 1 990 kg/an ≈ 2 tonnes/an.
Bois (cycle long, ADEME) : 9 000 × 0,030 ≈ 270 kg/an.
Bois bien plus économique en CO₂ que le gaz (8 fois moins) — à condition de respecter la chaîne durable et la combustion complète (sinon CO et particules fines).
Rédiger en 5 lignes la fiche RSE de Théo pour son site internet, mettant en valeur sa démarche bois énergie.
Atelier Théo Lefèvre — Démarche RSE 2026
• Chauffage bois récupéré : 100 % de mes chutes d'ébénisterie (2,5 t/an) sont brûlées dans mon poêle pour chauffer l'atelier (200 m², 9 000 kWh/an).
• Empreinte carbone : 270 kg CO₂/an (cycle long, ADEME), soit 8 fois moins qu'un chauffage au gaz équivalent (2 000 kg/an).
• Économie circulaire : aucune chute jetée. Aucun achat de combustible. Filière courte 100 %.
• Combustion contrôlée : poêle à condensation rendement 75 %, ramonage 2 ×/an, contrôle CO trimestriel pour éviter émissions de particules fines.
• Engagement : avec un panneau solaire pour l'électricité prévu en 2027, mon atelier deviendra net zéro carbone.
Calculer la masse d'O₂ consommée par la combustion annuelle de Théo (2 500 kg de bois). Comparer à la consommation O₂ humaine (1 personne respire ≈ 800 g O₂/jour).
Pour 2 500 kg cellulose : n = 2 500 000 / 162 ≈ 15 432 mol cellulose → 15 432 × 6 = 92 600 mol O₂.
mO₂ = 92 600 × 32 ≈ 2,96 × 10⁶ g ≈ 3 000 kg/an = 3 tonnes.
Comparaison humaine : 800 × 365 = 292 000 g = 0,29 t/an par personne.
Le poêle de Théo « respire » comme 10 personnes. Il faut donc une bonne ventilation de l'atelier pour ne pas créer de pénurie locale d'oxygène (ce que prévient l'arrivée d'air comburant dédiée du poêle).
📚 Cette activité s'appuie sur §2 (Combustion complète), §4 (Équilibrage) et §6 (CO₂) de la leçon Ch03.