Informations sur les fluides frigorigènes, état juin 2022

De nombreux fluides frigorigènes utilisés (fluides frigorigènes fluorés) sont nocifs pour l'environnement et réglementés au niveau international  ;(Protocole de Montréal ou EU F-GaseV). Cette fiche d'information résume les points les plus importants concernant le choix et la disponibilité des fluides frigorigènes et donne des recommandations. En Allemagne, environ 14% de l'énergie électrique totale est consommée pour les processus de refroidissement. 
Les émissions qui en résultent ont une influence importante sur notre climat et sont appelées émissions indirectes de CO₂. Les émissions directes des machines frigorifiques sont dues à des fuites et à l'échappement de fluides frigorigènes qui en résulte. Des fluides frigorigènes sont également libérés lors de l'entretien, du remplissage et de l'élimination de l'installation. Les fluides frigorigènes ont des effets différents sur l'environnement.

Le PRP d'un fluide frigorigène définit son potentiel de réchauffement global par rapport au CO₂ (également appelé équivalent CO₂). Le CO₂ a un PRG normalisé de 1, ce qui signifie que la valeur du PRG indique de combien de fois les fluides frigorigènes influencent davantage l'effet de serre par rapport au CO₂. Une valeur GWP se rapporte toujours à un horizon temporel et décrit ainsi les effets sur le réchauffement global dans la période donnée. Pour les réglementations actuellement en vigueur, comme par exemple en Europe, le règlement sur les gaz fluorés se réfère à un GWP100 et décrit donc l'impact d'un gaz à effet de serre sur un horizon de 100 ans. Il ressort de la dernière publication du GIEC que les 10 à 20 prochaines années seront décisives pour le respect ou non de l'accord international sur le climat. Une prise en compte du GWP20 est donc pertinente en termes de politique climatique, mais n'est pas juridiquement contraignante. Pour cela, le GWP100 s'applique comme mentionné.

Le règlement européen sur les gaz fluorés (règlement (UE) n° 517/2014), qui est entré en vigueur en 2015, a pour objectif de réduire les émissions d'équivalents CO₂ dues aux gaz à effet de serre fluorés à environ 21 % d'ici 2030. Pour ce faire, la quantité totale d'équivalents CO₂, les gaz à effet de serre fluorés, autorisée sur le marché est progressivement réduite (voir tableau 1). La valeur de départ est de 183,1 millions de tonnes (100 %), ce qui correspond à la quantité moyenne d'équivalents CO₂ mis sur le marché européen entre 2009 et 2012. Pour compenser cette valeur, toute l'Allemagne devrait renoncer au trafic routier pendant 1,25 an ou arrêter le secteur agricole pendant 2,7 ans (situation en 2020). Les installations frigorifiques avec une charge de >40 tonnes d'équivalent CO₂, qui fonctionnent avec un fluide frigorigène ayant un GWP supérieur à 2500, sont interdites depuis le 1.1.2020 par l'article 13. Une exception est prévue pour les installations dont la température utile est inférieure à -50 °C et pour l'entretien et la maintenance avec des fluides frigorigènes recyclés. A partir de 2030, il sera également interdit d'utiliser des fluides frigorigènes recyclés pour les équipements dont la température d'utilisation est de -50 °C. Une révision du règlement sur les gaz fluorés a finalement été proposée en 2022.

Dans une économie de marché libre, l'offre et la demande déterminent le prix. Les réglementations et la disponibilité limitée des fluides frigorigènes sur le marché qui en découle entraînent inévitablement une hausse des prix des fluides frigorigènes GWP. La première limitation de la quantité maximale d'équivalents CO2 pouvant être mise sur le marché en 2017 a entraîné une forte hausse du prix des fluides frigorigènes. La forte hausse des prix des fluides frigorigènes a entraîné la création d'un marché illégal de fluides frigorigènes GWP au sein de l'UE depuis 2018. Suite à cela et au stockage supplémentaire de fluides frigorigènes, il y avait, selon le rapport d'Eco-Recherche, une offre excédentaire de fluides frigorigènes au troisième trimestre 2019, ce qui a entraîné une baisse des prix des fluides frigorigènes (figure 2). 

L'oxydation de l'halothane entraîne la formation de TFA dans l'organisme et une augmentation de la concentration d'ALT est enregistrée après l'administration, puis diminue après l'arrêt de l'administration. La même caractéristique peut être observée lors de l'ajout direct de TFA dans l'eau potable, d'après l'étude de l'UBA. Avant d'introduire des produits chimiques dans l'environnement, il doit être prouvé qu'ils sont inoffensifs tant pour l'homme que pour l'environnement. Ce n'est qu'une question de temps avant qu'il n'y ait des effets négatifs sur l'homme et l'environnement. 

L'ECHA est l'Agence européenne des produits chimiques (European Chemicals Agency), basée à Helsinki, en Finlande. L'ECHA est responsable de la mise en œuvre du règlement européen REACH sur les produits chimiques, le règlement sur l'enregistrement, l'évaluation, l'autorisation et les restrictions des substances chimiques, vous trouverez des informations plus détaillées ici.

La proposition de restriction des PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées), soumise à l'ECHA le 13 janvier 2023 par les autorités danoises, allemandes, néerlandaises, norvégiennes et suédoises, prévoit l'interdiction de plusieurs milliers de substances. La proposition vise à réduire les émissions de PFAS dans l'environnement et à rendre les produits et les processus plus sûrs pour l'homme et l'environnement. Une interdiction concernerait divers fluides frigorigènes, dont tous les fluides frigorigènes HFO et certains fluides frigorigènes établis qui font également partie des mélanges de fluides frigorigènes. Les fluides frigorigènes HFO, en particulier, se décomposent dans l'atmosphère en TFA ; un PFAS à chaîne courte hautement mobile et persistant.

Une séance d'information en ligne sera organisée le 5 avril 2023 afin d'expliquer la procédure de restriction et d'aider ceux qui souhaitent participer à la phase de consultation de 6 mois qui débutera le 22 mars 2023. 
En outre, tous les mélanges à faible PRG sont concernés car ils contiennent des HFO.
Par exemple, R-452A/B, R-454A/B, R-455A, R-469A,

L'objectif des mesures d'efficacité énergétique est de réduire la consommation totale d'énergie des processus en réduisant les pertes quantitatives et qualitatives qui se produisent lors de la transformation, du transport ou du stockage de l'énergie. Les installations frigorifiques ont besoin de plus d'énergie d'entraînement (pour un puits de chaleur et une puissance frigorifique constants) plus les températures utiles sont basses. Le rapport entre la puissance frigorifique et la puissance motrice est décrit comme le coefficient de performance frigorifique. Pour les installations frigorifiques typiques destinées à la climatisation, le coefficient de performance frigorifique est de l'ordre de 3, c'est-à-dire que pour 1 kW de puissance motrice, une installation frigorifique met à disposition 3 kW de puissance frigorifique pour la climatisation. Le coefficient de performance frigorifique maximal qui peut être atteint dans un processus réversible sans perte est décrit par le coefficient de performance frigorifique d'un processus de Carnot. Celui-ci dépend uniquement de la température ambiante (puits de chaleur) et de la température utile (source de chaleur). Plus la température utile requise est basse, plus le coefficient de performance frigorifique d'une machine frigorifique est faible. Les différents procédés de production de froid présentent des efficacités différentes en fonction de la température. Les installations de réfrigération à compression (installations booster à deux étages ou cascades) sont plus efficaces que la technique de réfrigération à air froid jusqu'à des températures utiles de -50 °C. À partir de températures de  ; -70 °C, la technique de réfrigération à air froid est la plus efficace. L'azote liquide est souvent utilisé pour le refroidissement des processus. Ce procédé se distingue fondamentalement par le fait que le fluide frigorigène (azote) est consommé et qu'il a déjà été produit dans une installation de séparation de l'air à des températures de -196 °C. La production d'azote liquide à -196 °C nécessite nettement plus d'énergie que la production de températures de processus de -80 °C avec une installation frigorifique. L'utilisation d'azote à des températures utiles élevées entraîne donc une consommation d'azote et des coûts énergétiques élevés, qui ne sont généralement pas pris en compte dans le bilan de l'entreprise productrice. Le choix de la technique de réfrigération nécessite donc de connaître les domaines d'application judicieux des différentes technologies de réfrigération. Pour en savoir plus sur l'efficacité énergétique, consultez notre rapport ULT librement disponible.

La plupart des installations frigorifiques pour la technique à basse température sont soumises à la réglementation du règlement européen F-Gas en raison des fluides frigorigènes utilisés (par ex. R404A, R410A, R499A, R23). Actuellement, les fluides frigorigènes à fort PRP sont autorisés jusqu'en 2030 au moins grâce à l'exception de l'article 13 du règlement sur les gaz fluorés. En raison des objectifs de la politique climatique, les exploitants devront faire face à de nouvelles restrictions d'utilisation des installations frigorifiques à fort GWP dans les années à venir. Entre autres, l'exception de -50 °C pour l'utilisation de fluides frigorigènes à fort GWP est de plus en plus critiquée et d'éventuelles réductions de phase sont proposées. Pour continuer à garantir une sécurité de production, il faut prendre des décisions stratégiques à temps et investir dans une technologie d'avenir. Ceux qui investissent actuellement dans de nouvelles installations et des retrofits avec un GWP élevé (p. ex. R452A) risquent de ne plus pouvoir exploiter leurs installations à partir de 2030, soit parce que la maintenance sera interdite, soit parce que la disponibilité des fluides frigorigènes diminuera fortement et que les coûts de maintenance augmenteront considérablement. Les technologies sûres pour l'avenir seront des solutions à long terme avec des fluides frigorigènes naturels, car d'une part ils sont écologiques et efficaces et d'autre part ils sont exempts de toutes les réglementations. Pour les applications en dessous de -50 °C, la technique de réfrigération à air froid et les installations en cascade avec des réfrigérants inflammables se sont établies et sont déjà utilisées en toute sécurité dans de nombreuses applications. Outre les nouvelles installations, il faut également prendre en compte les installations existantes. De nombreuses installations peuvent être équipées d'un rétrofit du côté de la production de froid sans modifier le processus proprement dit.