Le Sénat américain a voté en faveur de la ratification d'un traité international le 21 septembre 2022 et s'est joint à 137 autres pays pour accepter d'éliminer progressivement une classe de produits chimiques qui réchauffent le climat et qui sont largement utilisés comme réfrigérants 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 en remplacement des réfrigérants antérieurs à base de chlorofluorocarbures ou CFC. Les CFC détruisaient la couche d'ozone haute dans l'atmosphère terrestre, qui est essentielle pour protéger la vie des 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 qui contribue au réchauffement climatique.

Si les HFC peuvent être éliminés progressivement 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 qui vient d'être ratifié par le Sénat américain lors d'un vote bipartite - cela éviterait environ un demi-degré Celsius d'augmentation de la température par rapport à à l'époque préindustrielle. La Chine, un important producteur de ces produits chimiques, a ratifié l'amendement à compter du 15 septembre 2021. Et l'Agence américaine 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 décharger dans un endroit chaud.

Voici comment fonctionne un réfrigérateur :Un fluide—les CFC à l'époque, et maintenant les HFC—circule dans les parois du réfrigérateur, absorbant la chaleur ambiante pour maintenir le réfrigérateur au frais. Comme 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. Dans le processus, la chaleur qui a été absorbée à l'intérieur du réfrigérateur est libérée dans la pièce environnante.

Les climatiseurs et les pompes à chaleur 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 être évaporée et condensée 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 les scientifiques l'ont découvert 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 un rayonnement dangereux 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 sont un problème climatique

Les HFC sont comme les CFC mais beaucoup plus réactifs dans l'air, de sorte qu'ils n'atteignent jamais la stratosphère où ils pourraient endommager le bouclier anti-rayonnement protecteur de la Terre. Ils ont en grande partie sauvé le monde de la catastrophe imminente de l'ozone, et on les trouve maintenant partout dans les réfrigérateurs et les pompes à chaleur.

Mais si la réactivité chimique des HFC les empêche d'appauvrir la couche d'ozone, leur structure moléculaire leur permet d'absorber beaucoup de rayonnement thermique, ce qui en fait un gaz à effet de serre. Comme le dioxyde de carbone sur les stéroïdes, les HFC sont extrêmement efficaces pour capturer les photons infrarouges émis par la Terre. Une partie de cette énergie rayonnante réchauffe le climat.

Contrairement au dioxyde de carbone, les HFC réactifs sont consommés par la chimie de l'air, ils ne réchauffent donc le climat que pendant une décennie ou deux. Mais un peu suffit :chaque molécule de HFC absorbe des milliers de fois plus de chaleur qu'une molécule de dioxyde de carbone, ce qui en fait de puissants polluants climatiques.

On estime que les fuites de HFC provenant d'équipements de refroidissement mis au rebut 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 préservant la couche d'ozone, mais désormais, les HFC sont un contributeur majeur au réchauffement climatique à court terme, et leur utilisation a augmenté à mesure que la demande de refroidissement augmente dans le monde entier.

Qu'est-ce qui peut remplacer les HFC ?

Parce qu'ils sont si puissants et de courte durée, l'arrêt de la production et de l'utilisation des HFC peut avoir un effet de refroidissement significatif sur le climat au cours des deux prochaines décennies, faisant gagner du temps alors que le monde convertit son approvisionnement énergétique des combustibles fossiles en sources plus propres.

La bonne nouvelle est qu'il existe des réfrigérants alternatifs.

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

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

Il est donc temps pour 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 à ceux auxquels nous sommes habitués, mais ils seront beaucoup plus doux pour le système climatique. + Explorer plus loin

 Comment le nettoyage des liquides de refroidissement peut refroidir le climat :pourquoi les HFC sont progressivement supprimés des réfrigérateurs et des climatiseurs 

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.