Briquettes de charbon de bois : du carburant antique à l'incontournable du barbecue moderne

Historique

Le charbon de bois est prisé pour sa chaleur élevée, sa longue durée de combustion et sa fumée minimale — le rendant idéal pour la cuisson en extérieur. En 1997, l'Association de l'industrie du barbecue a rapporté que les Américains avaient acheté 883 748 tonnes de briquettes de charbon, soulignant sa popularité.

Le charbon de bois est produit par pyrolyse d'un matériau riche en carbone, comme le bois, dans un environnement à faible teneur en oxygène. Ce processus élimine l'humidité et les gaz volatils, laissant un produit léger à haute énergie qui brûle plus régulièrement que les bûches entières — généralement un cinquième à un tiers de son poids initial.

Histoire

Le charbon de bois est fabriqué depuis la préhistoire. Des preuves archéologiques montrent qu'un voyageur tyrolien de 5 300 ans transportait du bois carbonisé enveloppé dans des feuilles d'érable — probablement du charbon de bois couvant — au lieu de silex.

Il y a 6 000 ans, le charbon de bois était le combustible principal pour la fusion du cuivre. Après l'apparition du haut fourneau dans les années 1400, le charbon de bois est devenu essentiel pour la production de fer à travers l'Europe. Le 18e siècle a vu un passage au coke à mesure que les forêts diminuaient.

Aux États-Unis, les forêts abondantes de l'est ont fait du charbon de bois un combustible industriel clé pour la forge, l'extraction d'argent, l'exploitation ferroviaire et le chauffage jusqu'à la fin des années 1800.

La transition du charbon de bois vers l'usage récréatif a commencé en 1920 avec l'invention de la briquette par Henry Ford. Ford a réutilisé la sciure et les chutes de bois de son usine automobile, créant une activité secondaire rentable qui encourageait la cuisine de loisir. Ford Charcoal et les grills étaient vendus chez les concessionnaires automobiles, certains magasins dédiant la moitié de leur espace aux fournitures de barbecue.

La production traditionnelle de charbon de bois impliquait d'empiler le bois en un monticule conique, de le recouvrir de terre ou de cendres, et de le laisser brûler lentement. Le processus créait de gros volumes de fumée ; la couleur de la fumée — blanche, jaune, puis bleue — indiquait les stades de carbonisation. La méthode du retort, pionnière au début des années 1900 par Orin Stafford, a remplacé les fours par lots par des fours continus qui émettent peu de fumée visible et peuvent être équipés de post-combusteurs.

Matériaux premiers

Les briquettes de charbon de bois sont composées d'environ 90 % de deux ingrédients principaux et de plusieurs additifs mineurs :

• Char — charbon de bois traditionnel provenant de bois durs tels que hêtre, bouleau, érable, noyer et chêne. Certains fabricants utilisent des bois tendres (pin) ou des sous-produits organiques comme noyaux de fruits et coquilles de noix.
• Charbon — divers grades du sous-bitumineux lignite à l'anthracite, fournissant une combustion à haute température et durable.
• Additifs mineurs — un liant amidon (maïs, milo ou blé), un accélérateur (nitrate) et un agent blanchissant pour les cendres (chaux) qui signale la prét à la cuisson.

Le processus de fabrication

Carbonisation du bois

• Méthode par lots (four) : Un four en béton typique contient ~50 cordes de bois. Le feu est allumé avec des ports d'air ouverts, puis les températures sont régulées à 840-950 °F (450-510 °C). Après 7-10 jours, les ports d'air sont scellés, le four refroidit pendant 2 semaines, et le char est pulvérisé.
• Méthode retort (continue) : Le bois est calibré à ~0,1 po (3 mm) dans un broyeur à marteaux, séché à ~25 % d'humidité, et alimenté dans un retort en acier de 40-50 pi de haut, 20-30 pi de large. Plusieurs foyers brûlent de 525 °F (275 °C) en haut à 1 200 °F (650 °C) en bas. Des bras racloirs rotatifs remuent le matériau, qui sort en char après une trempe à l'eau froide. Un retort typique produit ~5 500 lb (2,5 t) de char par heure.

Carbonisation du charbon

• Le charbon de grade inférieur est séché, chauffé à ~1 100 °F (590 °C) pour éliminer les volatils, puis refroidi à l'air et stocké.

Briquetage

• Le char, le charbon, le liant et les autres ingrédients sont mélangés dans un malaxeur à pales à une teneur en humidité de ~35 %.
• Le mélange est pressé par deux rouleaux avec des empreintes en forme de briquette à ~105 °F (40 °C). L'humidité, le liant et la pression verrouillent la forme de la briquette.
• Après démoulage, les briquettes traversent un sécheur à passage unique réglé à 275 °F (135 °C) pendant 3-4 h, réduisant l'humidité à ~5 %. Les taux de production varient de 2 200 à 20 000 lb (1-9 t) par heure.

Emballage

• Les briquettes à allumage instantané reçoivent une pulvérisation de solvant hydrocarbure avant l'emballage.
• Les produits sont conditionnés en sacs de 4 à 24 lb. Les packs de commodité permettent aux consommateurs d'allumer le sac entier sans retirer les briquettes.

Sous-produits et déchets

À la fin des 19e et début des 20e siècles, l'acide acétique et le méthanol étaient des sous-produits précieux de la carbonisation du bois, rendant la production de charbon de bois elle-même moins attractive économiquement. Les méthodes de synthèse modernes pour ces produits chimiques ont réduit la demande de charbon de bois jusqu'à ce que les briquettes relancent l'industrie.

Les fours par lots produisent de la fumée chargée de particules ; les post-combusteurs peuvent réduire les émissions jusqu'à 85 %, bien que le coût limite l'utilisation généralisée. Les retorts, avec leur production stable, sont plus aptes aux post-combusteurs et peuvent capturer les gaz pour le chauffage, le séchage ou la production d'énergie.

De nombreux fabricants américains de briquettes s'approvisionnent désormais uniquement en bois de déchets — sciure, copeaux, écorce — des usines de palettes, revêtements de sol et scieries, transformant les tas de déchets en carburant précieux.

L'avenir

Les méthodes de production sont restées largement inchangées, mais des innovations telles que les briquettes « à allumage instantané » — prêtes à cuire en environ 10 minutes — continuent d'améliorer la commodité pour les consommateurs.