L’énigme du refroidissement :Les HFC étaient le substitut « plus sûr » à un autre produit chimique nocif présent dans les réfrigérateurs et les climatiseurs. Avec un traité les excluant désormais progressivement, quelle est la prochaine étape ?

Les États-UnisLe Sénat a voté pour ratifier un traité international en septembre.Le 21 décembre 2022, il a convenu d’éliminer progressivement une classe de produits chimiques qui contribuent au réchauffement climatique et qui sont largement utilisés comme liquides de refroidissement dans les réfrigérateurs, les climatiseurs et les pompes à chaleur.

Si vous avez une impression de déjà vu, ne soyez pas surpris.

Ces produits chimiques, appelés hydrofluorocarbures ou HFC, ont été commercialisés dans les années 1990 comme remplacement des réfrigérants antérieurs qui étaient à base de chlorofluorocarbures, ou CFC.Les CFC détruisaient la couche d’ozone dans l’atmosphère terrestre, essentielle à la protection de la vie contre les rayons ultraviolets nocifs du Soleil.

Les HFC sont moins nocifs que les CFC, mais ils créent un autre problème : ils ont un fort effet de piégeage de la chaleur cela contribue au réchauffement climatique.

Si les HFC peuvent être progressivement éliminés à l’échelle mondiale – comme de nombreux pays ont accepté de le faire dans le cadre de l'Amendement de Kigali de 2016 au Protocole de Montréal, le traité vient ratifié par les États-UnisSénat sur un vote bipartisan – ce serait évitez environ un demi-degré Celsius d'augmentation de la température par rapport à l'époque préindustrielle. Chine, un producteur majeur de ces produits chimiques, a ratifié l'amendement à compter du mois de septembre.15, 2021.Et les États-UnisL'Agence de protection de l'environnement a finalisé une règle en 2021 pour réduire la production et les importations de HFC.

Examinons de plus près ce que sont les HFC et ce qui pourrait les remplacer ensuite.

Comment les HFC gardent les pièces et les aliments au frais

Les réfrigérateurs et la climatisation utilisent une technologie connue sous le nom de pompe à chaleur.Cela semble presque miraculeux : les pompes à chaleur utilisent de l’énergie pour extraire la chaleur d’un endroit froid et la rejeter dans un endroit chaud.

Voici comment fonctionne un réfrigérateur:Un fluide – autrefois des CFC, et maintenant des HFC – circule dans les parois du réfrigérateur, absorbant la chaleur ambiante pour maintenir le réfrigérateur au frais.À mesure que ce liquide absorbe la chaleur, il s’évapore.La vapeur résultante est pompée vers les serpentins à l’arrière du réfrigérateur, où elle est condensée en un liquide sous pression.Ce faisant, la chaleur absorbée depuis l’intérieur du réfrigérateur est libérée dans la pièce environnante.

Les climatiseurs et les thermopompes domestiques font la même chose :ils utilisent des compresseurs et des évaporateurs électriques pour déplacer la chaleur vers ou hors d'une maison.

Choisir le bon fluide pour un réfrigérateur signifie trouver une substance qui peut s'évaporer et se condenser aux bonnes températures en modifiant la pression sur le fluide.

Les CFC semblaient parfaitement convenir.Ils n’ont pas réagi avec les tubes ou les compresseurs pour corroder l’équipement, et ils n'étaient ni toxiques ni inflammables.

Malheureusement, la stabilité chimique des CFC s’est avérée être un problème qui menaçait le monde entier, comme l’ont découvert les scientifiques dans les années 1980.Les fuites de CFC, provenant principalement d’équipements mis au rebut, restent longtemps dans l’atmosphère.Finalement, ils se dirigent vers la stratosphère, où ils sont finalement détruits par les rayons UV du soleil.Mais lorsqu’ils se décomposent, ils créent du chlore qui réagit avec l’ozone protecteur, laissant passer des radiations dangereuses jusqu’à la surface de la Terre.

Lorsque la production de CFC a été éliminée dans les années 1990 pour protéger la couche d’ozone, de nouveaux réfrigérants ont été développés et l’industrie s’est tournée vers les HFC.

Pourquoi les HFC constituent un problème climatique

Les HFC sont comme les CFC mais beaucoup plus réactifs dans l’air, ils n’atteignent donc jamais la stratosphère où ils pourraient endommager le bouclier anti-radiation de la Terre.Ils ont largement sauvé le monde d’une catastrophe imminente en matière d’ozone, et on les retrouve désormais partout dans les réfrigérateurs et les pompes à chaleur.

Mais alors que les HFC réactivité chimique les empêche d’appauvrir la couche d’ozone, leur structure moléculaire leur permet d’absorber une grande quantité de rayonnement thermique, ce qui en fait un gaz à effet de serre.Comme le dioxyde de carbone sous stéroïdes, les HFC sont extrêmement efficaces pour capturer les photons infrarouges émis par la Terre.Une partie de cette énergie radiante réchauffe le climat.

Contrairement au dixoïde de carbone, les HFC réactifs sont consommés par la chimie de l’air et ne réchauffent donc le climat que pendant une ou deux décennies.Mais une petite quantité suffit : chaque molécule de HFC absorbe des milliers de fois plus de chaleur qu’une molécule de dixoïde de carbone, ce qui en fait de puissants polluants climatiques.

HFC fuite provenant d'un équipement de refroidissement mis au rebut On estime qu’ils contribuent à environ 4 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, soit environ deux fois plus que l’aviation.

C’est pourquoi il est temps de retirer les HFC et de les remplacer par des réfrigérants alternatifs.Ils ont fait leur travail en sauvant la couche d’ozone, mais les HFC contribuent désormais largement au réchauffement climatique à court terme. l'utilisation a augmenté à mesure que la demande de refroidissement augmente dans le monde entier.

Par quoi remplacer les HFC ?

En raison de leur puissance et de leur courte durée de vie, l’arrêt de la production et de l’utilisation des HFC peut avoir des conséquences néfastes. effet de refroidissement important sur le climat au cours des deux prochaines décennies, ce qui permettra de gagner du temps alors que le monde convertit son approvisionnement énergétique des combustibles fossiles en sources plus propres.

La bonne nouvelle est qu'il y a réfrigérants alternatifs.

L'ammoniac et les hydrocarbures comme le butane s'évaporent à température ambiante et sont utilisés comme réfrigérants depuis le début du 20e siècle.Ces gaz ont une durée de vie courte, mais ils présentent un inconvénient.Leur plus grande réactivité signifie que leurs compresseurs et leur plomberie doivent être plus résistants à la corrosion et aux fuites pour être sûrs.

L’industrie chimique a développé de nouvelles alternatives destinées à être plus sûres à la fois pour les personnes et pour le climat, mais comme nous l’avons vu avec les CFC et les HFC, les produits chimiques inertes peuvent avoir des conséquences inattendues.Plusieurs leaders de l'industrie ont soutenu les efforts visant à éliminer progressivement les HFC.

Il est donc temps de passer à une autre génération d’équipements de refroidissement.Tout comme les téléviseurs, les équipements audio et les ampoules ont évolué au cours des dernières décennies, les réfrigérateurs et les climatiseurs seront remplacés par une nouvelle vague de produits améliorés.Les nouveaux réfrigérateurs ressembleront et fonctionneront comme ceux auxquels nous sommes habitués, mais ils seront beaucoup plus doux pour le système climatique.

Cette mise à jour un article initialement publié le 4 mai 2021 avec les États-Unis.Sénat ratifiant l'Amendement de Kigali.