Le 28 juin, 2019, des températures record ont été enregistrées dans le département du Gard, dépassant la barre des 45°C (113°F) pour la première fois en France. Moins d'un mois plus tard, une deuxième vague de chaleur a frappé, poussant les températures à Paris et dans d'autres villes à des niveaux jamais vus auparavant.

Les températures élevées affligent maintenant de nombreux pays à travers le monde, dont l'Inde, qui a subi une chaleur suffocante début juin, avec des températures de plus de 50°C (122°F).

Compte tenu des vagues de chaleur répétées, l'utilisation de la climatisation (A/C) a explosé :elle améliore à la fois les conditions de vie et la productivité économique. Mais le soulagement instantané qu'il offre est compensé par ses effets nocifs sur l'environnement.

Quelles sont les tendances en matière d'utilisation de la climatisation dans le monde ? Quels sont ses impacts environnementaux et quelles actions devons-nous entreprendre pour améliorer la situation ? Afin de répondre à ces questions, nous avons utilisé les données fournies par Enerdata et un rapport 2018 de l'Agence internationale de l'énergie (AIE).

Une activité économique en plein essor

Moins d'un tiers des ménages dans le monde possèdent une unité de climatisation, mais certaines régions sont plus équipées que d'autres. Aux États-Unis et au Japon, 90% des ménages en ont un. La Chine possède maintenant plus d'un tiers des unités de climatisation dans le monde, avec un taux de propriété des ménages de 60 %, un ratio bien supérieur à celui de 8 % pour les 2,8 milliards de ménages vivant dans les régions les plus chaudes. En Europe, en moyenne, 20% des ménages possèdent une unité de climatisation, mais seulement 5% des ménages français le font.

Les tendances des ventes d'unités de climatisation montrent que les écarts se réduisent. Les ventes ont augmenté de 15% entre 2017 et 2018, notamment dans les économies émergentes (Chine, Brésil, Inde, Indonésie et Mexique), où les températures extrêmement élevées sont de plus en plus fréquentes. Le nombre de climatiseurs dans le monde a augmenté de 40 %, et a presque doublé en Asie depuis 2010.

Croissance extrêmement rapide de la consommation d'énergie

La climatisation représente une part de plus en plus importante de la consommation électrique dans le secteur du bâtiment, à la fois résidentiel et tertiaire. Il est responsable de 12% du CO du secteur 2 émissions dans le monde.

En Arabie Saoudite, La climatisation représente 73% de la consommation électrique du secteur, contre 23 % aux États-Unis et en Inde. En Europe, il ne représente que 2%, mais avec une nette augmentation annuelle depuis 2000 (3,5% de croissance par an), un taux qui reste modeste par rapport à ceux observés en Asie :12 % par an depuis 2000 en Chine, 11% en Inde et 9% en Indonésie.

Le Japon est une exception, avec une consommation stable depuis 2000 :le marché de la climatisation étant quasiment saturé (avec un taux de possession de 90 %), il y a peu de changement dans le nombre d'unités de climatisation installées, et le remplacement des anciennes unités par des modèles plus efficaces améliore leur efficacité énergétique globale.

Des systèmes électriques testés dans leurs limites

Au plus fort de la canicule de juin en France, le gestionnaire du réseau de transport français, RTE, a annoncé qu'un record pour la consommation d'électricité d'été-59, 436 MW — avait été atteint en raison de l'utilisation accrue des unités de climatisation et des ventilateurs. Ils ont indiqué que chaque degré au-dessus des températures saisonnières normales était corrélé à une consommation électrique supplémentaire équivalente à celle de toute la ville de Bordeaux (environ 250, 000 habitants). En Chine, les jours les plus chauds, La climatisation représente jusqu'à la moitié de la demande de pointe en électricité du pays.

Rafraîchir nos espaces de vie contribue désormais au réchauffement climatique. D'abord, une grande partie des climatiseurs vendus ou installés dans le monde sont très énergivores. Ils consomment de grandes quantités d'électricité, produit principalement à partir de charbon, ce qui se traduit par un CO élevé 2 émissions.

Malheureusement, les plus gros utilisateurs de climatisation dans le monde sont ceux dont le mix énergétique est le plus polluant, comme l'Arabie saoudite et la Chine. Bien que la production d'énergie aux États-Unis ait un indice de carbone nettement inférieur à celui de ces deux pays, il a toujours le CO le plus élevé 2 émissions dues à la quantité d'électricité produite pour satisfaire la demande de climatisation. Les tendances indiquent qu'il s'agit d'un phénomène croissant. En Chine, CO 2 les émissions liées à l'utilisation de la climatisation ont quintuplé entre 2000 et 2017.

Les climatiseurs utilisent également des liquides de refroidissement, comme les réfrigérants, avec un potentiel de réchauffement global élevé lorsqu'ils sont libérés dans l'atmosphère. Certains de ces agents sont jusqu'à plusieurs milliers de fois plus réchauffants que le CO 2 . Ces gaz ne sont pas censés être émis par les climatiseurs, mais des fuites se produisent souvent lors de la fabrication, entretien et pannes.

Peut-on en atténuer les effets néfastes ?

Il est, cependant, possible de ralentir certains effets néfastes. D'abord, il est important de décarboniser l'énergie utilisée par les bâtiments, pour lesquels la climatisation représente une part croissante de la consommation d'énergie. Le développement des énergies renouvelables dans le monde devrait permettre une telle décarbonisation. Seconde, il est impératif que l'architecture s'adapte au changement climatique, pour le parc immobilier neuf (principalement en Asie) et existant (en Europe et en Amérique du Nord). Isolation, matériaux de construction appropriés, et la protection des fenêtres contre le soleil sont quelques-unes des solutions qui peuvent réduire considérablement le besoin de climatisation.

Rappelons également que l'efficacité énergétique des climatiseurs est très variable d'un pays à l'autre :les équipements vendus au Japon et dans l'UE sont généralement 25 % plus efficaces que ceux vendus aux États-Unis et en Chine. Optimiser la consommation énergétique des climatiseurs, notamment par la mise en place de normes et d'un étiquetage obligatoire d'efficacité énergétique, pourrait réduire de moitié l'augmentation de la demande d'énergie.

Nous avons également besoin d'une réglementation plus stricte pour les fluides frigorigènes utilisés depuis une trentaine d'années. La première génération de gaz (chlorofluorocarbures ou CFC) a été interdite en 1981 dans le protocole de Montréal, en raison de ses effets destructeurs sur la couche d'ozone.

La génération actuelle de fluides frigorigènes (hydrofluorocarbures ou HFC) a peu d'effet sur la couche d'ozone mais contribue malheureusement fortement à l'effet de serre. L'inclusion des HFC dans le Protocole de Montréal a finalement été officialisée en novembre 2018, par l'amendement de Kigali, qui vise à réduire de 80 % l'utilisation des HFC d'ici 2038-2047.

Au sein de l'UE, la réglementation F-gas a été mise en place en 2006, entirely replaced in 2015. This regulation aims to speed up a reduction in greenhouse gas emissions through a gradual ban on HFCs currently used in the cooling sector.

Finalement, adopting good habits is an essential part of the solution and should allow us to reduce A/C consumption. The French Environment and Energy Management Agency, Ademe, advises that rooms not be cooled to under 26°C. The difference between outside and inside temperatures should not be more than 5 to 7 degrees. This is also a way of reducing electricity bills, since an ambient temperature just 1°C too low – for example, 23°C rather than 24°C—increases an A/C unit's annual energy consumption by 12 to 18%.

3.5 times more A/C units by 2050

Selon l'AIE, the number of A/C units worldwide will rise from 1.6 billion to 5.6 billion by 2050. This increase is expected to be particularly high in emerging economies like India, where A/C could represent 45% of peak electricity demand by 2050, as opposed to the current 10%. Large investments in new electrical plants would be necessary to meet this peak demand during the night, when solar energy is unavailable.

Let us also hope that A/C manufacturers will find an alternative to refrigerant fluids. Pour l'instant, the planned alternative is HFOs (hydrofluoroolefins), which have little greenhouse impact. Cependant, one of the degradants produced by the breakdown of HFOs is toxic to plants, and remains in soils and water for long periods of time…

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.