L'impact environnemental méconnu de nos systèmes de froid.
Dans le contexte du changement climatique, les technologies de refroidissement jouent un rôle crucial.
Elles garantissent la conservation des aliments tout en améliorant notre confort grâce à la climatisation.
Cependant, derrière ces équipements se cachent des gaz réfrigérants aux impacts environnementaux majeurs, notamment en raison de leur contribution significative à l'effet de serre.
Pour limiter ces effets, des normes strictes ont été instaurées.
Voici un aperçu des principales mesures et évolutions réglementaires.
Les fluides frigorigènes : que faut-il savoir ?
Les fluides frigorigènes sont des substances chimiques utilisées dans les systèmes de réfrigération et de climatisation pour transférer la chaleur en passant d’un état liquide à gazeux.
Ils doivent posséder des propriétés thermodynamiques spécifiques, comme une faible température d’ébullition et une capacité de compression, tout en respectant les réglementations environnementales pour limiter leur impact sur la couche d’ozone ou le réchauffement climatique (GWP).
Les types courants incluent les HFC, les HCFC, les hydrocarbures et les nouvelles alternatives à faible impact, comme les fluides naturels (ammoniac, CO₂).
Classification des fluides frigorigènes
HFO (hydrofluoroléfine)
1234yf, 1234ze, 1234zd
HCFC (hydrochlorofluorocarbures)
1234yf, 1234ze, 1234zd
Hydrocarbures
Butane, pentane, propane, propylène, ...
CFC (chlorofluorocarbures)
R11, R12, R113, R115, R502
Fluides dits naturels
Dioxyde de carbone, Ammoniac.
HFC (hydrofluorocarbures)
R32, R125, R134a, R15a, R143a, R152a, R404a, R407a, R410a, R507
Réglementation F-Gaz : vers des solutions plus durables
Adoptée par l'Union européenne sous le règlement n° 517/2014, la réglementation F-Gaz vise à encadrer l’usage des fluides frigorigènes dans les systèmes de refroidissement. Son objectif principal : réduire de 80 % les émissions de gaz à effet de serre liées à ces substances d’ici 2030.
Une interdiction progressive des fluides les plus nocifs
Depuis 2015, les CFC (chlorofluorocarbures) et HCFC (hydrochlorofluorocarbures) sont totalement bannis en raison de leur impact catastrophique sur la couche d’ozone. Les HFC (hydrofluorocarbures), encore largement utilisés dans les réfrigérateurs et climatiseurs, font également l’objet de restrictions strictes. Bien qu’efficaces sur le plan thermodynamique, ces gaz ont un effet de serre très élevé – certains étant jusqu’à 15 000 fois plus puissants que le CO₂.
La réduction du potentiel de réchauffement global (PRG)
Pour limiter leur impact, le règlement impose une diminution progressive du PRG (Potentiel de Réchauffement Global) des fluides frigorigènes. Ce potentiel, mesuré par l’indicateur GWP (Global Warming Potential), doit passer d’une moyenne de 2 000 à 400 sur une période de 15 ans. Cette exigence a pour conséquence directe l’interdiction progressive de certains HFC, en fonction de leur GWP, selon un calendrier défini par la réglementation.
Ce passage obligé vers des solutions alternatives plus respectueuses de l’environnement incite les industries à adopter des fluides de nouvelle génération, comme les HFO ou les fluides naturels, afin de réduire leur empreinte écologique tout en respectant les normes en vigueur.
Les alternatives pour une production de froid plus responsable
De nouvelles générations de fluides, comme le dioxyde de carbone (CO₂), l’ammoniac (NH₃) et les HFO à faible PRG, remplacent peu à peu les solutions classiques. Bien qu’ils soient plus complexes à manipuler, ces fluides présentent des performances thermodynamiques supérieures et réduisent leur impact environnemental.
Le Dioxyde de carbone
L’ammoniac
Désigné par les symboles CO₂ ou R744, présente un potentiel de réchauffement global (PRG) proche de zéro et une plage de température allant de -54°C à 10°C.
Pour les systèmes de réfrigération de faible à moyenne puissance, le CO₂ est la solution préconisée. Il n'est pas soumis à des restrictions de charge.
De plus, une faible quantité de fluide frigorigène est nécessaire pour ces installations, ce qui les rend également plus efficaces sur le plan énergétique. Ce gaz est largement disponible et économique.
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Le R744 est non toxique et non inflammable, bien qu'il devienne dangereux à partir d'une concentration de 0,5 % en volume (5 000 ppm), car il peut être silencieux et mortel. Le R744 est adapté à diverses applications de réfrigération, tant industrielles que commerciales, telles que les chambres froides dans les points de vente alimentaires, les installations industrielles de réfrigération, ainsi que les systèmes de pompes à chaleur.
Désigné par la formule NH₃ ou R717, présente un potentiel de réchauffement global (PRG) proche de 0 et une plage de températures allant de -40°C à +80°C.
Pour les installations nécessitant une capacité de réfrigération importante, le NH₃ se révèle être un choix plus adapté. Cependant, ce composé chimique inorganique est extrêmement toxique et possède une grande facilité d'inflammation. De plus, il peut devenir corrosif lorsqu'il entre en contact avec certains métaux et alliages, et peut même provoquer des explosions dans des conditions spécifiques.
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En respectant les limites imposées par la réglementation sur les gaz à effet de serre fluorés, son utilisation est envisageable dans des systèmes de réfrigération industrielle, notamment dans les secteurs agroalimentaire et chimique, ainsi que pour les patinoires, les machines à glace et les équipements de conservation des produits transformés, entre autres.
Le R1234ze présente un potentiel de réchauffement planétaire (GWP) proche de zéro et une plage de température allant de 20°C à +110°C.
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Le Solstice® ze est un gaz fluoré appartenant à la catégorie des hydrofluoro-oléfines (HFO) avec un GWP très faible, conçu pour des applications de réfrigération et de climatisation. Il est adapté aux systèmes spécifiquement conçus pour ce fluide, tels que les refroidisseurs et les pompes à chaleur, y compris les pompes à chaleur à haute température.
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Des études récentes indiquent que l'utilisation du R1234ze a permis d'atteindre un Coefficient de Performance (COP) supérieur de 25 % par rapport à une installation utilisant de l'ammoniac.
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