Distillation sèche du bois

La distillation sèche du bois chauffe le bois dans un récipient clos, sans air, si bien qu’il se décompose au lieu de brûler. On refroidit ses vapeurs en goudron et en un liquide aqueux et acide, le vinaigre de bois, qui contient de l’acide acétique et de l’esprit de bois, le méthanol ; le charbon de bois reste dans le récipient. Johann Rudolf Glauber décrivit la condensation du vinaigre de bois à la fin des années 1640, et jusqu’aux années 1920 la distillation du bois fut la principale source de méthanol.

Ce que c’est

La distillation sèche du bois, qu’on appelle aussi distillation destructive ou pyrolyse, chauffe le bois dans un récipient clos, à l’abri de l’air. Le bois ne peut pas brûler, il se décompose. Ses vapeurs s’échappent par un tuyau et sont refroidies jusqu’à ce que la plupart redeviennent liquides : un goudron lourd et sombre et un liquide aqueux et acide, l’acide pyroligneux ou vinaigre de bois. Il se dégage aussi un gaz qui ne se condense pas, et le charbon de bois reste dans le récipient.

Un tas de bâtons de charbon de bois noirs à côté d’une jarre de grès pleine de goudron noir épais et d’une bouteille de verre contenant un liquide brun limpide Charbon de bois, goudron et vinaigre de bois, trois des produits de la distillation du bois.

Le vinaigre de bois est surtout de l’eau, avec de l’acide acétique, l’acide du vinaigre, et de plus petites quantités de méthanol, d’acétone et de nombreux autres composés. Le méthanol s’est longtemps appelé esprit de bois ou alcool de bois parce qu’il venait de là. Les charbonniers qui travaillaient en meules ou en fours ouverts laissaient ces vapeurs partir dans l’air ; la distillation du bois les récupère. Jusqu’aux années 1920, elle fournit l’essentiel du méthanol du monde et une grande part de son acide acétique.

La distillation du bois relève de la chimie dangereuse. Son gaz et une grande partie de ses vapeurs sont inflammables. Le méthanol est un poison : une petite quantité avalée attaque la vue et peut tuer, et les symptômes n’apparaissent parfois qu’au bout de nombreuses heures. Ne distillez jamais de bois ni ses liquides chez vous, ne les buvez ni ne les goûtez jamais et ne les employez jamais comme combustible ou solvant ; ce procédé appartient aux installations industrielles réglementées.

Comment ça marche

Quand la cornue chauffe, le bois perd d’abord son eau. Puis le bois lui-même se défait et libère des vapeurs de plus en plus chargées de goudron à mesure que la chaleur monte, jusqu’à ce qu’il ne reste que du charbon. Refroidies dans des condenseurs, les vapeurs donnent du goudron et un liquide aqueux, l’acide pyroligneux brut.

Une pile de rondins à l’écorce grise et lisse, blanche ou profondément crevassée, rangés entre deux piquets dressés, à côté d’une brouette de bois qui en porte deux autres Rondins de hêtre, de bouleau et de chêne, des bois durs que préféraient les usines de distillation.

Le gaz qui ne se condense pas brûle encore. Les usines de distillation le brûlaient pour aider à chauffer les cornues, et en France Philippe Lebon proposa de le brûler pour s’éclairer et se chauffer.

Les usines préféraient les bois durs comme le hêtre, le bouleau et le chêne. Elles vendaient le charbon de bois comme combustible, notamment pour fondre le fer. L’acide du liquide se vendait sous forme d’acétate de chaux, matière première de l’acide acétique et de l’acétone, et l’esprit de bois, ou méthanol, servait surtout de solvant. Le goudron était le plus souvent brûlé comme combustible.

Histoire et évolution

Le goudron tiré de l’écorce et du bois chauffés sans air est bien plus ancien que la récupération du liquide aqueux, comme le montrent les adhésifs de l’âge de pierre. La condensation du vinaigre de bois fut décrite au XVIIe siècle.

Dans ses Furni novi philosophici, publiés à Amsterdam à la fin des années 1640, le chimiste allemand Johann Rudolf Glauber décrivit un four à distiller le bois et appela le liquide aigre qu’il en tirait le vinaigre des bois. En 1661, dans The Sceptical Chymist, Robert Boyle rapporta que l’esprit aigre du buis était formé de deux substances différentes : outre son acide, il renfermait un second esprit, d’odeur forte, de goût très piquant et sans aigreur. Ce second esprit contenait ce qu’on appelle aujourd’hui le méthanol.

Un long four bas en briques, sa porte de fer ouverte et une voie ferrée qui y entre, avec trois petits wagonnets de fer chargés de bûches sur les rails, le premier déjà engagé dans le four Devenue une industrie, la distillation du bois finit par faire rouler sur des rails des wagonnets de bois dans de longues cornues.

En 1799, Lebon fit breveter sa thermolampe, qui brûlait un gaz distillé du bois pour donner lumière et chaleur. Au XIXe siècle, la distillation du bois en cornues de fer closes devint une industrie, aux côtés de l’industrie chimique européenne, et des usines de produits chimiques du bois se multiplièrent dans le nord-est des États-Unis.

Au XXe siècle, les usines faisaient entrer sur des rails des wagonnets chargés de bois dans de longues cornues horizontales, chauffées en brûlant le gaz de bois au-dessous. Le déclin commença en 1923, quand BASF expédia de son usine de Leuna le premier méthanol de synthèse, fabriqué à partir de gaz sous haute pression. Le pétrole fournit ensuite l’acide acétique et l’acétone à meilleur prix, et l’industrie de la distillation du bois s’effondra vers la fin de la Seconde Guerre mondiale, même si quelques cornues fonctionnèrent encore dans les années 1950 et 1960.