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RÉSUMÉ
Du fait du nombre et de la diversité de leurs applications, nous pouvons de toute évidence déclarer que le froid et le conditionnement d’air sont indispensables à notre monde présent et futur. L’évolution de l’impact environnemental exercé par cette branche du froid et de l’air ne semble pas si dramatique, bien au contraire. Les constats actuels ainsi que les perspectives permettent d’en dresser un bilan assez encourageant. Citons parmi les deux aspects les plus impactant, la réduction des émissions des frigorigènes destructeurs de la couche d’ozone et ceux des gaz participant à l’effet de serre. L’enjeu est considérable, l’impact environnemental du froid doit tendre vers une maîtrise de plus en plus forte dans les décennies à venir, tout en conservant, voire même améliorer son efficacité énergétique.
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Paul RIVET : Gérant AF Consulting - Vice-président de la commission B2 de l'Institut international du froid (IIF) - Membre du groupe de travail de l'IIF sur les matériaux à changement de phase et les coulis de glace (PCM) - Administrateur de l'Association Française du Froid (AFF) - Ancien enseignant de l'Institut Français du froid industriel au Conservatoire national des arts et métiers (IFFI/CNAM)
INTRODUCTION
Froid et conditionnement d'air sont indispensables à la vie aujourd'hui et demain du fait de leurs applications :
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production, transformation, conservation, transport et vente de nombreux produits alimentaires ;
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élaboration, préservation de médicaments et vaccins ;
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traitements médicaux et opérations chirurgicales ;
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réalisations et améliorations des conditions de vie, de travail et de déplacements ;
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procédés dans la quasi-totalité des industries (plasturgie, chimie, métallurgie, recherche, spatial, nanotechnologies…).
Froid et conditionnement d'air sont en phase avec le développement durable pour :
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l'aspect économique (tableau 1 extrait du rapport « Refrigeration drives sustainable development » publié en 2007 par l'IIF et l'UNEP . Ce secteur est important ; il représentait à cette date un chiffre d'affaires mondial de 200 milliards de dollars. Il est présent dans la production d'énergie, la production de gaz (gaz de pétrole ou gaz naturel liquéfié, gaz industriels), le transport terrestre, maritime, la production pétrochimique, pharmaceutique et agroalimentaire, la fabrication de réfrigérateurs, congélateurs domestiques, pompes à chaleur et le développement continu (solaire, frigorigènes naturels, nouvelles énergies) ;
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l'aspect social avec l'amélioration des conditions de travail, de vie, de loisirs, de soins, et plus de 2 millions d'emplois qualifiés en 2007. L'évolution prévue des effectifs en 2030 est de 28 % ;
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l'aspect environnemental avec la réduction des émissions et le captage de CO2 , le maintien de la biodiversité et la cryopréservation des cellules, la réduction ou le bannissement de substances participant à la destruction de la couche d'ozone ou augmentant l'effet de serre.
Au niveau mondial, la consommation électrique liée au froid et au conditionnement d'air est de 2 850 TWh (15 % du total) et les émissions correspondantes de gaz à effet de serre (GES) sont de 2 250 Mt équivalent CO2 (4,5 % du total). Pour la France, les valeurs correspondantes sont 45 TWh et 2 % des émissions de GES. Néanmoins, les équipements de froid et de conditionnement d'air ont un impact sur l'environnement, lequel doit être réduit et maîtrisé.
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4. Effet de serre indirect
L'utilisation majeure d'électricité pour l'entraînement des compresseurs génère une émission de CO2 plus ou moins importante selon le mode de la production électrique, exprimée en kg équivalent CO2 :
-
en France, 0,11 kg CO2/kWh ;
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en Europe, 0,56 kg CO2/kWh ;
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en moyenne mondiale, 0,62 kg CO2/kWh.
Dans le monde, selon différentes statistiques, en moyenne 15 % de l'électricité produite est consommé pour le froid et le conditionnement d'air. Ce chiffre est sensiblement identique pour la France.
Le rapport IIF/UNEP de 2007 indique que le gain potentiel de performances est de 35 %.
Des études plus ciblées, pour les supermarchés aux États-Unis ou pour les entrepôts frigorifiques au Royaume-Uni, ont confirmé ce potentiel.
Une façon importante pour limiter l'énergie consommée est en priorité :
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de réduire les besoins dès la conception et la construction des bâtiments pour la climatisation, le chauffage et la ventilation ;
-
d'optimiser les flux dans les process ainsi que les niveaux de températures ;
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de gérer les ouvertures de portes, les périodes d'exploitation, etc.
De nombreuses pistes d'économie d'énergie pour les installations frigorifiques sont inventoriées :
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haute pression flottante ;
-
basse pression flottante ;
-
variation de vitesse des compresseurs, ventilateurs, pompes ;
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moteurs à commutation électronique pour ventilateurs ;
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compresseurs performants ;
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moteurs à haut rendement et moteurs synchrones ;
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fonctionnement en Économiseur pour les compresseurs rotatifs ;
-
groupes de refroidissement et systèmes performants ;
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gestion de la marche à charge partielle ;
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récupération de chaleur ;
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sous-refroidissement du liquide HP ;
-
systèmes de gestion centralisée avec diagnostic et aide à la maintenance ;
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accumulation...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - UNEP - Refrigeration drive sustainable development. - Rapport IIF, UNEP (2007).
-
(2) - IPCC - * - Fourth Assesment report (2007).
-
(3) - Rapport sur les frigorigènes. - Armines (2007).
-
(4) - * - 4e Conférences de l'IIF sur le froid magnétique à température ambiante. Termag IV, Bautou (2010).
-
(5) - * - Newsletter de l'IIF, avr. 2011.
-
(6) - RIVET (P.) - * - Étude pour Ademe Languedoc-Roussillon sur économies d'énergie en agroalimentaire. Rapport 2010.
-
(7) - DUMINIL (M.) - * - Frigoporteurs. AFF...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Théorie des machines frigorifiques. Machines à compression mécanique.
-
Machines thermofrigorifiques. Systèmes à éjection et à absorption.
-
Machines frigorifiques industrielles. Pour en savoir Plus.
ANNEXES
Conférences du groupe de travail de l'IIF sur les coulis et matériaux à changement de phase (PCM), sur la réduction de charge des installations (RCR) , sur le froid magnétique http://www.iifiir.org
HAUT DE PAGE
NF EN 378-1.2.3.4 (04-08), Annexe E : Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d'environnement (Annexe E : Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements)
HAUT DE PAGE
Règlement (CE) 1005/2009 du Parlement européen et du Conseil du 16 septembre 2009 relatif à des substances qui appauvrissent la couche d'ozone.
Règlement (CE) 842/2006 du Parlement européen et du Conseil du 17 mai 2006 relatif à certains gaz à effet de serre fluorés, Code de l'environnement, articles R 543-75 à R 543-123...
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