Les humains ont brûlé du bois pour l'énergie depuis la préhistoire. Dans des temps plus modernes, cependant, le bois a été largement supplanté par les combustibles fossiles. Bien que les combustibles fossiles, contrairement au bois, sont une ressource non renouvelable, brûlant les combustibles ligneux et fossiles peut libérer certains des mêmes polluants. Cette similitude découle de la nature des réactions chimiques qui ont lieu lors de la combustion de ces carburants pour l'énergie.
La combustion
La combustion est un type de réaction chimique dans laquelle un combustible est oxydé pour libérer de l'énergie sous forme de chaleur et de lumière. L'équation chimique standard pour une réaction de combustion est CxHyOz + O2 -> CO2 + H20, le rapport (x, y, z) d'atomes d'hydrogène (H) atomes de carbone (C) à des atomes d'oxygène (O) dans le combustible varie en fonction le matériel. Les produits chimiques d'une réaction de combustion complète du dioxyde de carbone et l'eau.
Gaz carbonique
Le bois est un mélange complexe de nombreux types différents de molécules, certaines d'entre elles brûlent bien alors que d'autres ne le font pas. Comme les combustibles fossiles, le bois contient de nombreux composés de carbone. Un composé de carbone trouvée dans le bois, par exemple, est une cellulose polymère appelé, une longue chaîne de sucres simples reliés entre eux pour former une chaîne. Cellulose contribue à donner une rigidité aux parois des cellules végétales; le bois est riche en cellulose. Cellulose a la formule chimique (C6H10O5) n, où n est le nombre de sous-unités dans la chaîne. Lors de la combustion, le carbone contenu dans ces composés combine avec l'oxygène, comme le carbone contenu dans un mélange d'hydrocarbures comme l'essence ou le charbon réagit avec l'oxygène pour former du CO2.
Monoxyde de carbone
Le monoxyde de carbone (formule chimique: CO) est un produit d'une combustion incomplète. S'il y a trop peu d'oxygène présent ou si la combustion a lieu à des températures extrêmement élevées, la réaction ne peut pas aller tout le chemin jusqu'à la fin et certains monoxyde de carbone est produit au lieu de CO2. Puisque les deux combustibles ligneux ou fossiles brûlent dans des conditions où il y a de l'oxygène présent, mais pas suffisant pour assurer la réaction va à la fin, à la fois la combustion du bois et les combustibles fossiles peuvent libérer du monoxyde de carbone.
Oxydes d'azote
Lorsque les combustibles brûlent à des températures très élevées, en présence d'un excès d'air, une partie de l'oxygène et de l'azote dans l'air peuvent se combiner pour former des oxydes d'azote (composés de formule NOx). La température élevée à l'intérieur des cylindres d'un moteur de voiture fournit les bonnes conditions pour cette réaction de se produire; la combustion du bois peut libérer des oxydes d'azote ainsi (bien que beaucoup moins de gaz). Le dioxyde d'azote est le principal composant du smog.
Affaire particulière
De petites particules solides ou liquides, comme la poussière et la suie peuvent être libérés et deviennent aéroportées lors de la combustion de certains matériaux; ce type de polluant est appelé la matière particulaire. Bien que les particules de combustion de l'essence libère moins de la combustion du bois, le soufre dans l'essence peut néanmoins se combiner avec l'oxygène lors de la combustion pour former d'autres composés qui deviennent des matières particulaires.