FOCUS SUR : LES FRIGORIGÈNES NATURELS

Lors d’une discussion organisée par Güntner dans le cadre du salon Chillventa 2022, le fondateur et PDG d’ATMOsphere Marc Chasserot a déclaré : « Nous sommes dans une décennie où les frigorigènes naturels vont être amenés à occuper une place prédominante dans divers secteurs ». En effet, on constate une utilisation de plus en plus marquée, dans le secteur de la réfrigération et du refroidissement, de solutions naturelles alternatives aux frigorigènes synthétiques, dont les effets nocifs sur la planète et la santé humaine ont été démontrés.

Depuis longtemps déjà, Güntner fait la part belle à l’utilisation de frigorigènes naturels, en particulier le dioxyde de carbone, l’ammoniac et les hydrocarbures. « Près de la moitié des produits que nous avons vendus en 2022 recourent à des frigorigènes naturels, et nous nous attendons à ce que cette proportion augmente rapidement à l’avenir, confirme Michael Freiherr, Directeur général de Güntner. Cela ne peut être que positif pour notre planète. »
Afin d’illustrer ces propos, nous vous présentons ici les nombreux avantages des frigorigènes naturels.

L’ASCENSION ET LE DÉCLIN DES FRIGORIGÈNES DE SYNTHÈSE

Les différents gaz frigorigènes d’origine anthropique élaborés par le passé se sont révélés nocifs.


En 1937, l’ingénieur américain Thomas Midgley Jr se voit décerner la médaille Priestley de l’American Chemical Society, pour services rendus dans le domaine de la chimie. Il est en effet l’inventeur du Fréon, nom générique d’une première série de nombreux gaz non toxiques et ininflammables – chlorofluorocarbures (CFC), hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et hydrofluorocarbures (HFC) – qui peuvent servir de frigorigènes. Au cours des décennies suivantes, ces gaz sont abondamment utilisés pour la réfrigération industrielle, commerciale et domestique.

Hélas, au fil du temps, la découverte de Thomas Midgley s’avère moins enthousiasmante qu’on ne l’avait cru. Dans les années 70, des scientifiques découvrent que les CFC dégradent fortement la couche d’ozone, qui protège la Terre contre le rayonnement ultraviolet. En 1987, le Protocole de Montréal finit par en interdire l’utilisation. Désormais, les HCFC, presque aussi dangereux pour la couche d’ozone, ont eux aussi été pratiquement abandonnés dans le monde entier.

Les HFC, quant à eux, restent aujourd’hui les frigorigènes synthétiques les plus fréquemment utilisés sur la planète. Bien qu’ils soient inoffensifs pour la couche d’ozone, ils n’en restent pas moins des gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement global (PRG) s’avère plusieurs centaines à plusieurs milliers de fois plus élevé que celui du dioxyde de carbone.

En comparaison, les hydrofluoroléfines (HFO), récente solution synthétique, ont un PRG qui ne représente que 0,1 % de celui des HFC. Cependant, en se dégradant, les HFO comme les HFC produisent de l’acide trifluoroacétique (TFA), que de nombreux scientifiques considèrent comme toxique pour l’environnement, la vie marine et les êtres humains.

LES RAISONS DU CHANGEMENT

Le passage aux frigorigènes naturels est impulsé par plusieurs facteurs.

LA REGLEMENTATION
Sans surprise, les effets toxiques des frigorigènes synthétiques actuels ont entraîné des réglementations strictes quant à leur usage. En 2016, 197 pays ont adopté un amendement au Protocole de Montréal, les engageant à réduire de plus de 80 % la consommation et la production de HFC au cours des 30 prochaines années. Par ailleurs, plusieurs pays et régions ont également mis en place d’autres mesures, encore plus contraignantes. En Europe, par exemple, la réglementation F-Gaz de l’UE vise à réduire de deux tiers les émissions de gaz fluorés, parmi lesquels les HFC, d’ici 2030. Le règlement européen REACH, qui décide des substances chimiques autorisées à la fabrication et à l’utilisation au sein de l’UE, pourrait également aboutir à l’interdiction de certains HFC.

D’après Marc Chasserot, « la réglementation F-Gaz est l’outil législatif le plus incitatif au monde pour le secteur de la réfrigération et du refroidissement, en matière d’utilisation de frigorigènes naturels. Dans d’autres régions du monde, particulièrement aux États-Unis, elle est considérée comme un modèle à suivre. »

Aux États-Unis, l’American Innovation and Manufacturing (AIM) Act, loi adoptée par le Congrès en 2020, ambitionne de réduire de 85 % la production et la consommation de HFC dans le pays d’ici 2036. Suite à des propositions de l’Environmental Protection Agency, la fabrication, la vente et l’importation de produits contenant certains HFC y seront également interdites dans les prochaines années.

Enfin, face aux recherches en cours sur les effets délétères des HFO, il est probable que ces substances soient prochainement réglementées en vue d’en limiter l’utilisation.

CRITERES ENVIRONNEMENTAUX, SOCIAUX ET DE GOUVERNANCE (ESG)
L’environnement fait désormais partie des préoccupations majeures des entreprises. D’après un sondage réalisé récemment par la société de services financiers Morningstar, neuf entreprises sur dix ont mis ou sont en train de mettre en œuvre une stratégie formelle de gestion de leurs pratiques environnementales, sociales et de gouvernance. Suite à l’Accord de Paris, en particulier, ces entreprises sont conscientes de leurs responsabilités en matière de changement climatique, et de la nécessité de réduire de manière drastique leurs émissions de gaz à effet de serre.

Depuis la pandémie de Covid-19, elles constatent également une inquiétude croissante de leurs actionnaires et des consommateurs quant à l’état de la planète. Une enquête du Boston Consulting Group menée auprès de 3 000 personnes dans huit pays révèle que près de trois quarts des participants sont aujourd’hui plus conscients de la menace que la dégradation de l’environnement fait peser sur l’humanité. Ils sont tout aussi nombreux à déclarer que les questions environnementales les préoccupent autant, voire plus, que les questions de santé.

C’est pourquoi les entreprises ne s’intéressent plus seulement à leurs émissions de carbone, mais aussi à leur impact global sur la planète. Comme l’explique Andreas Hermelink, spécialiste de l’énergie et de la durabilité, et l’un des directeurs du cabinet de conseil Guidehouse : « Le principe fondamental est de “ne pas nuire”. Il ne s’agit pas que des gaz à effet de serre, mais plus largement d’éviter des choix potentiellement nuisibles. »

L’ECONOMIE
À travers les décisions de prêt comme d’investissement, le secteur financier joue un rôle croissant dans la transition vers les frigorigènes naturels, en accordant une place de plus en plus importante aux facteurs environnementaux. La Net-Zero Banking Alliance, par exemple, qui représente plus de 40 % des actifs financiers mondiaux, s’est engagée à rendre ses portefeuilles de prêt et d’investissement neutres en carbone d’ici 2050. Dans cette équation, la quantité d’émissions provenant directement des frigorigènes est de mieux en mieux prise en compte.

Éviter des actifs qui pourraient être soumis à de futures réglementations a également du sens en termes financiers. « Bien sûr, précise Andreas Hermelink, on peut investir dans des solutions fonctionnant aux HFO, mais il faut alors être conscient que dans quelques années, selon l’endroit du monde où l’on se trouve, ces HFO pourraient être interdits, ce qui poserait évidemment problème. »

Marc Chasserot approuve : « Il y a un véritable risque à investir dans ce type de solutions, car on peut se retrouver à devoir les remplacer très rapidement. »

LES SOLUTIONS NATURELLES : LA VOIE DU FUTUR

L’avenir est aux frigorigènes naturels.


Les frigorigènes naturels évitent tous les écueils de leurs homologues de synthèse. Émettant très peu ou pas de gaz à effet de serre et ne présentant pas de risque pour l’environnement, ils sont à l’abri des réglementations futures, et des changements d’équipement coûteux que celles-ci pourraient exiger. Y recourir, c’est respecter quatre des Objectifs de développement durable des Nations Unies : consommation et production responsables (industrialisation durable), villes et communautés durables, mesures relatives à la lutte contre le changement climatique, et vie aquatique (sécurité des océans).

« IL FAUT CONSIDERER LES FRIGORIGENES NATURELS SOUS LE MEME ANGLE QUE LES ENERGIES RENOUVELABLES. »
MICHAEL FREIHERR DIRECTEUR GÉNÉRAL ET DIRECTEUR TECHNIQUE, EUROPE

Depuis de nombreuses années déjà, Güntner conçoit des solutions économes en énergie fonctionnant aux frigorigènes naturels. L’entreprise a d’ailleurs été l’une des premières à recevoir le label ATMOsphere, qui récompense les meilleurs fabricants de ce type de solutions. Nous disposons en outre de notre propre laboratoire high-tech de recherche et développement, centré sur des solutions utilisant le CO2 ou l’ammoniac. Ces études nous permettent de fournir des données fiables et étayées.

« Ces dernières années, nous avons beaucoup travaillé en particulier à réduire les quantités de frigorigènes au sein des systèmes, par la mise au point de nouvelles géométries de tubes », explique Ian Runsey, directeur technique chez Güntner, Amérique du Nord et Amérique latine. « En ce qui concerne l’ammoniac plus spécifiquement, nous avons cherché des moyens d’optimiser la méthode d’alimentation dans l’évaporateur, afin d’utiliser beaucoup moins de frigorigène. »

En termes de coût, les avancées technologiques rendent également les systèmes fonctionnant aux frigorigènes naturels plus compétitifs que leurs équivalents synthétiques. De plus en plus souvent, et notamment dans les installations à grande échelle recourant à l’ammoniac, les frigorigènes naturels s’avèrent maintenant moins chers, ce qui contribue également à leur généralisation.

« BIEN QUE L’EMPLOI DES FRIGORIGENES NATURELS REMONTE A PLUS D’UN SIECLE, IL A FALLU ATTENDRE LES ANNEES 2000 POUR QU’ILS REVIENNENT AU GOUT DU JOUR, EPOQUE A LAQUELLE DE GRANDES CHAINES DE SUPERMARCHES SE SONT MISES AU CO₂. »
FRANZ SPERL CHEF DE PRODUIT, GÜNTNER

Aujourd’hui, ils sont de plus en plus prisés. Souvent, d’ailleurs, les gens ne se rendent pas compte à quel point les frigorigènes naturels deviennent omniprésents dans leur vie quotidienne. Presque tous les réfrigérateurs domestiques sont maintenant refroidis au propane. Ces technologies ont fait leurs preuves et peuvent être fabriquées en toute sécurité. Alors pourquoi ne pas les utiliser plus largement ?


LES FRIGORIGÈNES NATURELS EN ACTION

Les solutions technologiques innovantes de Güntner fonctionnant aux frigorigènes naturels sont présentes dans les systèmes de réfrigération et de refroidissement du monde entier.

CO2, CANADA
À la fois ininflammable et non toxique, le dioxyde de carbone est de plus en plus fréquemment utilisé dans des contextes très variés, des supermarchés jusqu’aux grands entrepôts de réfrigération. En 2021, dans la province du Québec, le conditionneur de fruits Emblème Canneberge a terminé la mise en place de son système de refroidissement transcritique au CO2, l’un des plus grands au monde. Celui-ci inclut un refroidisseur de gaz V-shape VARIO de Güntner avec hydroBLUTM, qui lui permet de réduire à la fois sa consommation d’énergie et d’eau.
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CO2, NORVÈGE
Les 50 000 m2 de SNØ, un espace couvert dédié aux sports d’hiver situé dans la banlieue d’Oslo, contiennent trois pistes de ski alpin et une piste de ski de fond d’un kilomètre de long. Ce centre immense maintient une température constante de -2 °C, grâce à 28 refroidisseurs d’air Cubic VARIO de Güntner fonctionnant au dioxyde de carbone, ainsi qu’à des ventilateurs EC. En Norvège, il s’agit du plus grand système de refroidissement transcritique au CO2 de ce genre. Il joue en outre le rôle de pompe à chaleur géante, car sa chaleur résiduelle sert au chauffage des foyers et des bureaux du quartier alentour.
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CO2, JAPON
Lorsque l’entreprise Benirei Logistics a décidé de remettre aux normes son entrepôt de réfrigération d’Osaka, c’est par du CO2 qu’elle a choisi de remplacer le frigorigène nocif HCFC R22 de ses équipements. Le nouveau système utilise désormais un refroidisseur de gaz V-shape COMPACT de Güntner avec hydroBLUTM ainsi que des ventilateurs EC. Gaku Shimada, Chef de projets chez Panasonic, qui a fourni le rack de condensation, en explique la raison : « Nous avons choisi Güntner pour la qualité de ses produits, la fiabilité de ses services et sa grande expérience internationale dans le domaine des refroidisseurs au CO2. »
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AMMONIAC, BRÉSIL
L’ammoniac, qui présente un PRG de 0, est communément utilisé pour les systèmes de refroidissement des entrepôts de stockage d’aliments. Dans la vallée du rio São Francisco, le producteur de raisins Agrivale a remis aux normes le système de refroidissement à l’ammoniac de sa chambre froide, vieux de 18 ans, à l’aide de six refroidisseurs d’air Cubic VARIO de Güntner. Moins gourmands en ammoniac que les échangeurs de chaleur précédents, ils sont également plus légers et plus compacts.
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PROPANE, AUTRICHE
Le centre de données d’IKB, nouvellement construit à Innsbruck, abrite deux aéroréfrigérants V-shape VARIO de Güntner au propane. En plus d’avoir un PRG négligeable, le propane est bien plus économe en énergie que la plupart des frigorigènes HFC courants. C’est en 2020 que l’entreprise de construction Streit-TGA a décidé de ne plus utiliser que des frigorigènes naturels dans ses projets. Son directeur Alexander Streit l’affirme : « En plus de leurs bienfaits en matière d’environnement, ils sont plus rentables et moins chers pour nos clients. »