Le transport sous température dirigée ou transport frigorifique est un maillon essentiel de la chaîne du froid, il vise à fournir au consommateur final des produits périssables sûrs et de haute qualité. Les produits concernés sont des denrées périssables ou des produits non alimentaires tels que les produits pharmaceutiques, les fleurs, les plantes, les objets d’art, les produits chimiques, etc. Les produits surgelés sont transportés à une température de –18ºC ou moins, alors que les produits frais se transportent à une température supérieure au point de congélation, soit un intervalle allant de 0 à +8 °C.
De plus le transport sous température dirigée de produits périssables, permet de réduire considérablement leur perte, laquelle atteint selon les pays et leurs infrastructures de 15 à 45 %.
Ainsi, de par son importance dans la chaîne du froid, le transport frigorifique représente des enjeux considérables, non seulement en termes économiques, de sécurité alimentaire et de santé publique mais également sur le plan environnemental : consommation des énergies fossiles, émissions de CO2 et des gaz à effet de serre, émission de particules fines et de bruit.
Selon le dernier rapport de l’UNEP , le parc mondial des véhicules réfrigérés est de l’ordre de 4 millions. Il se répartit entre 40 % de Véhicules Utilitaires Légers (VUL), 30 % de camions (de 15 à 24 palettes) et 30 % de semi-remorques ou des remorques (33 à 36 palettes). En France, la segmentation est légèrement différente : en 2015, 53 % de VUL ; 25,7 % de semi-remorques et 21,4 % de camions. La tendance est similaire en 2017.
Une forte disparité existe entre les pays développés et en voie de développement en termes d’équipement en transport sous température contrôlée. À titre d’exemple, il y a environ 1 véhicule réfrigéré pour 500 habitants en Europe et en Amérique du Nord, alors qu’il y en a seulement 1 pour 1 250 en Afrique du Sud, 1 pour 8 000 en Chine et 1 pour 100 000 en Inde.
Ces chiffres montrent le potentiel économique de ce secteur qui avec l’expansion démographique mondiale et l’amélioration des conditions de vie dans de nombreux pays en développement assure à cette industrie un taux de croissance moyen de 2,5 % .
Sur le plan technique, la majeure partie des unités installées sur ces véhicules fonctionnent avec un groupe frigorifique à compression mécanique de vapeur alimenté par un moteur diesel.
Bien qu’elle soit mature et facile à installer et à déployer, la technologie « conventionnelle » du froid mécanique pour le transport frigorifique présente aujourd’hui de nombreux inconvénients :
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une empreinte carbone élevée, engendrée par les émissions de gaz à effet de serre des fluides frigorigènes (HCFC ou HFC) à fort potentiel de réchauffement planétaire PRP (ou Global Warming Potential GWP) mais également via la consommation du carburant pour entraîner le compresseur ;
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des émissions de particules fines (NOx) nuisibles pour la santé humaine ;
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une émission du bruit notamment lors des livraisons urbaines tôt le matin ou tard le soir ;
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une dépendance énergétique aux carburants fossiles.
Consciente de ces désavantages, l’industrie du transport frigorifique, encouragée par le pouvoir public, est à la recherche de solutions innovantes, énergétiquement sobres mais efficaces et à faible impact environnemental. Parmi les solutions d’avenir, on trouve le froid cryogénique qui consiste à refroidir une caisse isotherme d’un véhicule avec de l’azote liquide ou du CO2 (solide ou liquide), technologie ne datant pas d’aujourd’hui.
De 1970 à nos jours
Les premiers groupes cryogéniques pour le transport frigorifique remontent aux années 1970, ils étaient plutôt à injection directe (figure 1). Pourtant, le déploiement industriel et commercial de cette technologie est resté marginal, en raison des bas prix du carburant et surtout de l’absence des contraintes réglementaires et environnementales, notamment en zones urbaines. De plus, il était nécessaire de disposer de stations de recharge, en adéquation avec les distances à parcourir.
Depuis une dizaine d’années, dans divers pays, des groupes cryogéniques ont été installés et exploités dans les conditions réelles par de nombreuses entreprises de transport frigorifique, en particulier en Europe, aux USA et en Afrique du Sud. Cependant, les principales solutions proposées, notamment pour les camions et les semi-remorques, étaient généralement basées sur une technologie d’injection directe de l’azote liquide dans la caisse isotherme afin de refroidir le contenu. Cette technologie est efficace, mais elle n’est pas sans risque pour le conducteur de camion, qui doit attendre que l’atmosphère s’ajuste avant d’entrer dans la boîte (risque de déficience en oxygène, donc anoxie). C’est principalement pour cette raison que plusieurs solutions cryogéniques à injection indirecte ont été développées tout récemment, elles allient ainsi sécurité, performance, silence et impact réduit sur l’environnement.
