Des CFC aux fluides de remplacement, un dossier en trois temps

Un fluide frigorigène est le liquide qui circule dans un circuit de froid et qui transporte la chaleur en passant alternativement de l'état liquide à l'état gazeux. Les mêmes molécules se retrouvent dans un réfrigérateur domestique, une chambre froide de supermarché, une climatisation de bureau et une pompe à chaleur. Leur choix a été commandé pendant un demi-siècle par la sécurité et le rendement, puis par la protection de la couche d'ozone, et désormais par leur effet sur le climat.

Trois générations de fluides

Les chlorofluorocarbures, les CFC, ont équipé les installations de froid à partir des années 1930 : stables, ininflammables, peu toxiques, ils ont remplacé l'ammoniac et le dioxyde de soufre, responsables d'accidents mortels. Leur destruction de l'ozone stratosphérique a conduit à leur élimination au titre du protocole de Montréal. Les hydrochlorofluorocarbures, dont le R22, ont servi de transition, avec un pouvoir destructeur moindre mais réel ; leur mise sur le marché est interdite dans l'Union européenne et leur usage en maintenance l'est également depuis 2015, ce qui a condamné un parc entier d'installations anciennes. Les hydrofluorocarbures, R134a, R410A, R404A, qui leur ont succédé, ne contiennent pas de chlore et n'attaquent donc pas l'ozone, mais leur potentiel de réchauffement global atteint plusieurs milliers de fois celui du dioxyde de carbone.

Le cadre réglementaire européen

Le règlement européen sur les gaz à effet de serre fluorés organise la réduction progressive des quantités de HFC mises sur le marché, par un système de quotas attribués aux producteurs et aux importateurs, révisé à la baisse par étapes. Ce mécanisme agit par le prix : la raréfaction des quotas renchérit les fluides à fort potentiel de réchauffement et rend les solutions de remplacement compétitives sans interdiction frontale. S'y ajoutent des interdictions ciblées par type d'équipement et par seuil de potentiel de réchauffement, qui touchent d'abord les meubles frigorifiques commerciaux et les climatiseurs de petite puissance. La révision adoptée en 2024 resserre ce calendrier et fixe un terme à la mise sur le marché des HFC.

Étanchéité et manipulation

Une installation chargée en fluide fluoré fait l'objet de contrôles d'étanchéité périodiques dont la fréquence dépend de la charge, exprimée en tonnes équivalent dioxyde de carbone et non en kilogrammes : une même masse de fluide impose des contrôles plus fréquents si son potentiel de réchauffement est élevé. La présence d'un système de détection automatique des fuites allonge les intervalles. Les entreprises qui interviennent doivent détenir une attestation de capacité délivrée par un organisme agréé, et leurs opérateurs un certificat d'aptitude. Le dégazage à l'atmosphère est interdit : le fluide est récupéré en bouteille, puis régénéré ou détruit, et les mouvements sont consignés dans une fiche d'intervention conservée par l'exploitant.

Les fluides de remplacement

Le dioxyde de carbone, désigné R744 dans les circuits de froid, est utilisé dans le commercial et l'industriel : son potentiel de réchauffement vaut un par définition, mais il fonctionne à des pressions très élevées et son rendement chute quand la température extérieure monte, ce qui impose des architectures transcritiques plus complexes. L'ammoniac, employé depuis plus d'un siècle dans le froid industriel, offre d'excellentes performances au prix d'une toxicité qui le cantonne aux salles des machines surveillées. Le propane et l'isobutane équipent désormais la plupart des réfrigérateurs domestiques, avec des charges limitées en raison de leur inflammabilité. Les hydrofluoro-oléfines, dont le R1234yf utilisé dans la climatisation automobile, présentent un potentiel de réchauffement très faible, mais leur dégradation dans l'atmosphère produit de l'acide trifluoroacétique, composé persistant dont le sort fait l'objet de travaux en cours.

La succession des fluides de remplacement

Le remplacement successif des fluides frigorigènes illustre un enchaînement devenu familier : une substance résout un problème, son usage se généralise, un effet indésirable apparaît des décennies plus tard, et le remplaçant porte à son tour un défaut d'un autre ordre. Les CFC ont supprimé les accidents toxiques et troué la couche d'ozone, les HFC ont préservé l'ozone et chargé le climat, les alternatives actuelles rendent au circuit sa pression, son inflammabilité ou sa chimie persistante. L'évaluation d'un fluide sur un seul critère conduit donc systématiquement à une impasse à l'échéance suivante.