Les fluides frigorigènes permettent la production de froid. Ils sont utilisés dans les circuits de systèmes frigorifiques (chambres froides, réfrigérateurs industriels, congélateurs, machines à glaces, vitrines réfrigérées, climatisation.). Amplement utilisés dans notre industrie ils ont des impacts importants sur l’environnement.
Les protocoles de Montréal (1987) pour la protection de la couche d’ozone et Kyoto (2005) pour limiter les effets de serre ont déjà œuvré pour limiter ces impacts avec l’interdiction des CFC (ex : R12, R22…). Le « paquet réglementaire F-Gas (2015) s’attaque progressivement à la réduction sur le marché des fluides HFC à fort PRG.
La F-Gas marque la fin de l’utilisation des CFC (ChloroFluoroCarbures) et des HCFC (HydroChloroFluoroCarbures).
Tous les fluides HFC ont été classifiés par un Potentiel de Réchauffement Global (PRG) ou GWP en anglais (Global Warming Potential) et certains fluides frigorigènes utilisés dans les systèmes de production de froid seront amenés à disparaître d’ici 2030.
4 dates clés d’interdiction de mise sur le marché avec à chaque fois des applications ciblées pour les installations neuves. Une période probatoire de 10 ans est autorisée pour la maintenance et l’entretien du parc d’installations existantes.
Les HFC avec un GWP > 1500 sont utilisables jusqu’en 2025 et à partir de 2030, le fluide frigorigène autorisé sur les installations frigorifiques, devra avoir un GWP inférieur à 150.
La règlementation a poussé les industriels à trouver des alternatives en se tournant vers des fluides réfrigérants écologiques et le dioxyde de carbone (CO2) et l’ammoniac (NH3) font partie de cette famille de fluide. Ils sont inoffensifs pour l’environnement.
Vers une réfrigération écologique
Les fabricants sont continuellement à la recherche de la meilleure solution pour concevoir des systèmes de réfrigération plus respectueux de l’environnement. Ils développent des systèmes utilisant les fluides réfrigérants inorganiques comme le CO2 ou le NH3 qui sont plus écologiques.
| Le CO2 |  |
GWP =1 |
Le CO2 est une substance largement disponible dans l’environnement. Son impact écologique est faible – son potentiel de réchauffement global (GWP) est égal à 1 et son potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP) est nul.
C’est un fluide naturel qui ne nécessite ni récupération, ni retraitement. Le CO2 a des propriétés thermodynamiques et thermo-physiques remarquables, il permet de recycler l’énergie en transformant la chaleur, qui est normalement éliminée en tant que déchet toxique en ressource réutilisable.
Comme le volume massique du CO2 est faible, la quantité de fluide nécessaire est moins importante. Le rendement énergétique permet d’économiser jusqu’à 20 % des coûts énergétiques. Le CO2 présente l’avantage d’être non-inflammable, non-toxique et non-corrosif.
| Le NH3 |  |
GWP =0 |
Le NH3 se distingue par ses propriétés thermodynamiques excellentes. C’est également une matière bon marché et disponible dans l’environnement. Son GWP et son ODP sont nuls, ce qui en fait un fluide frigorigène écologique.
En revanche, le NH3 est une matière toxique, inflammable et corrosive. Son utilisation nécessite d’appliquer des précautions de sécurité très strictes. Compte tenu de son caractère corrosif les installations de froid sont équipées de conduites en acier. L’utilisation de l’ammoniac se démocratise dans les grandes installations industrielles.
Comme dans beaucoup de domaine la règlementation pousse l’industrie à évoluer vers une plus grande responsabilité quant a l’environnement. Certains y verront de la contrainte d’autres une vraie opportunité de répondre aux défis environnementaux qui se posent à l’humanité.
Vienne Froid voit l’opportunité de développer des installations frigorifiques utilisant des fluides « naturels » et de répondre aux défis techniques que cela engendre. Avantage additionnel, les installations fonctionnant aux CO2 permettent de diminuer les coûts d’entretien et de consommation énergétique !
Sources
https://www.greentechjournal.fr/refrigeration-ecologique/
Installation frigorifique utilisant du CO2 subcritique ou transcritique (calculcee.fr)
https://lagff.com/fr/F-Gas-le-point.html
observatoire-gaz-fluores-donnees2016-201709-rapport.pdf (ademe.fr)
https://www.dhcnews.com/pourquoi-installer-refrigeration-ecologique/
