Obstacles technologiques à l'adoption des frigorigènes à très faible PRP

Cet article est rédigé par Daniel Robert, vice-président principal, Projets spéciaux, et a été publié dans le magazine GESTION IMMOBILIÈRE. Pour lire l'article complet dans le magazine, vous pouvez y accéder via le lien suivant : Gestion immobilière – N°4 – novembre 2025

L'élimination progressive en cours des frigorigènes hydrofluorocarbures (HFC) est motivée par leur potentiel de réchauffement planétaire (PRP) modérément élevé. Les secteurs du CVAC-R et de la réfrigération sont engagés dans une transition mondiale depuis 30 ans et au moins jusqu'en 2050. Cette transition implique que la majorité des entreprises de ces secteurs utiliseront des frigorigènes de « quatrième génération », comme l'illustre la Figure 1. Cependant, certains segments de l'industrie se tournent déjà vers la « nouvelle génération » de frigorigènes à très faible PRP. Malheureusement, des obstacles réglementaires limitent leur adoption, principalement en ce qui concerne leur utilisation sécuritaire.

Une réduction significative des émissions de GES a été appliquée en 2024 aux États-Unis et en 2025 au Canada. Elle sera suivie d'une nouvelle réduction en 2029, avant la dernière étape en 2036, qui ramènera les émissions à 15 % du niveau de référence initial. L'Union européenne, de son côté, a un calendrier beaucoup plus agressif pour l'élimination complète des GES.

Les frigorigènes de première génération étaient simplement des fluides de travail dans les systèmes de réfrigération mécanique, et plusieurs d'entre eux se caractérisaient par une toxicité et/ou une inflammabilité plutôt élevées. Les frigorigènes CFC de deuxième génération (par exemple, R-11 et R-12) ont été utilisés pour leur sécurité accrue grâce à une plus faible toxicité et à leur non-inflammabilité, mais ont été éliminés en raison de leur impact sur la couche d'ozone. Les frigorigènes HCFC de troisième génération (comme le R-22) et les HFC (comme le R-134a et le R-410A) avaient un faible potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone, mais étaient considérés comme de puissants GES.

La transition vers les frigorigènes de quatrième génération (comme le R-454B, le R-32, le R-513A, le R-515B) offre à l'industrie des options sans potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone et avec un PRP faible à modéré. Les propriétaires industriels et les utilisateurs finaux qui cherchent à passer directement à la prochaine génération de frigorigènes sont motivés par le besoin d'options à très faible PRP. Fait intéressant, ces frigorigènes offrent une courte liste d'options qui étaient utilisées dans la première génération. On assiste donc à un retour aux sources.

QUE SONT LES FRIGORIGÈNES À TRÈS FAIBLE PRP ET POURQUOI L'INTÉRÊT GRANDISSANT?

Depuis 2010, les Nations unies classent les frigorigènes à très faible PRP comme ayant un PRP inférieur à 10, un PRP très faible comme inférieur à 100, un PRP faible comme inférieur à 300 et un PRP modéré comme inférieur à 1 000.

Le secteur industriel à la recherche de frigorigènes à très faible PRP comprend, dans la plupart des cas, des propriétaires gouvernementaux, de grands propriétaires d'immeubles et des utilisateurs finaux ayant des engagements climatiques ambitieux. Ils s'efforcent activement de réduire leurs émissions de frigorigènes et cherchent à réduire davantage leur carbone opérationnel.

QUELQUES EXEMPLES DE FRIGORIGÈNES À TRÈS FAIBLE PRP ET QUELS SONT LES OBSTACLES À LEUR UTILISATION?

Le tableau 1 présente plusieurs exemples de frigorigènes à très faible PRP, ainsi que des indicateurs des risques de sécurité associés, dictés par la norme ANSI/ASHRAE 34-2024, Designation and Safety Classification of Refrigerants Taking into Account the Toxicity and Flammability of Individual Refrigerants. Le tableau comprend également des mesures quantitatives de la limite d'exposition professionnelle (OEL), de la limite de concentration de frigorigène (RCL) et de la limite inférieure d'inflammabilité (LFL).

La plupart des frigorigènes à très faible PRP présentent des risques plus élevés en matière d'inflammabilité, de toxicité, ou des deux. Il s'agit notamment des frigorigènes hydrocarbures (classés A3), notamment le propane, le butane et l'isobutane. Leur utilisation s'est récemment étendue à des applications telles que les réfrigérateurs domestiques, les distributrices réfrigérées et les refroidisseurs de bouteilles, ainsi que les comptoirs réfrigérés de supermarchés, en Europe, en Asie et en Amérique du Nord.

Poussés par des normes énergétiques de plus en plus strictes, les manufacturiers de ces produits ont choisi l'isobutane et le propane pour leur capacité à respecter ces normes de manière rentable tout en maintenant une charge de frigorigène extrêmement faible, gage de sécurité.

L'UTILISATION DES FRIGORIGÈNES HYDROCARBURES DANS LES RÉFRIGÉRATEURS SERA-T-ELLE ÉTENDUE AUX PRODUITS DE CLIMATISATION?

En Europe et en Australasie, des climatiseurs à base d'hydrocarbures ont été développés et sont utilisés dans les habitations et les petits bâtiments commerciaux. Déjà en Europe, des refroidisseurs à air pesant plus de 100 tonnes fonctionnent au propane. Aux États-Unis et au Canada, l'utilisation de systèmes à frigorigènes hydrocarbures dans les systèmes CVAC est limitée par les contraintes imposées par la norme ASHRAE 15-2024, ainsi que par des codes modèles comme le CSA-B52-2023, qui adoptent ou adaptent les dispositions de l'ASHRAE. Il faut noter que la norme ASHRAE 15-2024 autorise l'utilisation d'hydrocarbures dans les unités de réfrigération, mais les quantités permises sont si faibles (de l'ordre de 100 à 150 g) qu'elles ne conviennent pas aux systèmes de grande capacité. Il existe quelques exceptions, mais en général, la réglementation nord-américaine ne favorise pas l'utilisation de frigorigènes hydrocarbures à très faible PRP… Dommage!

LA NORME ASHRAE 15-2024 PERMET-ELLE L'UTILISATION D'AUTRES FRIGORIGÈNES À TRÈS FAIBLE PRP?

Oui, la norme contient des exigences bien établies pour les frigorigènes des groupes A1 et B1, et de nouvelles exigences pour les frigorigènes du groupe A2L. Comme le montre le tableau 1, des options à très faible PRP sont disponibles dans ces groupes de sécurité, et leur déploiement est permis.

Conclusion

En tant que professionnels, nous avons l'obligation d'accorder une importance primordiale à la sécurité des occupants de nos bâtiments.

Étant donné que plusieurs frigorigènes à très faible PRP, comme les hydrocarbures, sont très performants et économiquement viables, mais également très inflammables, il sera essentiel d'affiner les normes ASHRAE 15-2024 et CSA-B52, entre autres, afin d'encadrer adéquatement leur utilisation sécuritaire dans le secteur du bâtiment, le plus rapidement possible.

Actuellement, des agences gouvernementales, des laboratoires nationaux, des organisations non gouvernementales, l'ASHRAE, des manufacturiers d'équipements, des propriétaires et d'autres acteurs unissent leurs forces pour mener les recherches nécessaires à l'application sécuritaire des frigorigènes A3. Ces recherches devraient fournir la base technique pour des normes de sécurité révisées, qui alimenteront à leur tour les codes modèles. Notons que cette transition vers les frigorigènes remonte à plusieurs frigorigènes d'abord utilisés dans les systèmes de réfrigération mécanique du 19e siècle. Notre défi aujourd'hui est d'assurer leur utilisation responsable et sécuritaire dans un avenir prévisible. L'avenir de notre planète en dépend!

Références : — Article de Gestion immobilière : https://jbcmediakiosk.milibris.com/reader/823038cb-2542-4c67-a828-9f4db6a4d6b8