Réfrigérants CFC

Les gaz réfrigérants chlorofluorocarbonés (CFC), développés à la fin des années 1920 par Thomas Midgley, sont nés de la nécessité de trouver des substances sûres, non toxiques et ininflammables pour la réfrigération et d’autres applications comme les propulseurs de bombes aérosol, les solvants et les agents moussants.

Auparavant, entre les années 1800 et 1929, des gaz toxiques comme l’ammoniac (NH3), le chlorure de méthyle (CH3Cl) et le dioxyde de soufre (SO2) étaient utilisés pour la réfrigération. Cependant, après que plusieurs accidents mortels ont eu lieu dans les années 1920 en raison de fuites de chlorure de méthyle, une nouvelle étape a commencé dans la recherche de solutions inoffensives pour l’être humain.

Les CFC comme le R-11, le R-12 ou le R-502 sont considérés comme la première génération de gaz réfrigérants fluorés (GF).

Les chlorofluorocarbures (CFC) sont un composé organique très stable contenant du chlore, du fluor et du carbone, produit comme un dérivé volatil du méthane et de l’éthane.

Au cours des années 1970, des études menées par Fatbian, Borders et Penkett ont montré que les CFC constituaient une menace importante pour l’environnement ; en effet, une fois libérés dans l’atmosphère, ils s’accumulent dans la stratosphère, entraînant la destruction de la couche d’ozone.

L’ozone stratosphérique protège les organismes vivants de la Terre contre les effets nocifs des rayons ultraviolets du soleil. Même une diminution relativement faible de la concentration d’ozone stratosphérique peut entraîner une fréquence plus élevée de cancers de la peau chez l’homme et des dommages génétiques chez de nombreux organismes. Dans la stratosphère, les molécules de CFC se décomposent sous l’action du rayonnement solaire ultraviolet et libèrent les atomes de chlore qui les constituent. Celles-ci réagissent ensuite avec les molécules d’ozone, entraînant leur destruction.

En raison de leur grande stabilité chimique, les CFC ont une durée de vie atmosphérique d’environ 20 à 100 ans.

C’est dans la Convention de Vienne, en 1978, que le Protocole de Montréal a été adopté comme cadre de coopération internationale pour éliminer l’utilisation des substances appauvrissant la couche d’ozone (SAO).

Depuis son adoption, plus de 98 % des SAO réglementées ont été éliminées avec succès, ce qui a contribué à réparer les dommages causés à la couche d’ozone.

Toutefois, des défis importants restent à relever. Il est désormais interdit d’introduire sur le marché des CFC (à fort potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone, ou PACO), ainsi que des HCFC (à faible PACO) sur certains marchés comme celui de l’UE. Aujourd’hui, les HFC, au niveau de PACO nul mais au potentiel de réchauffement global (PRG) élevé, sont les solutions les plus utilisées dans le monde. Les CFC, les HCFC et les HFC sont considérés comme des gaz à effet de serre (GES).

Chacun des GES affecte l’atmosphère à un degré différent et reste dans l’atmosphère pendant une période de temps particulière. La mesure dans laquelle un GES donné contribue au réchauffement de la planète est définie comme son potentiel de réchauffement global (PRG).

Le défi consiste à développer des alternatives sûres et aux bonnes performances thermodynamiques (capacité de refroidissement et COP) pour la réfrigération et la climatisation, ces alternatives devant être non seulement à PACO nul mais aussi à faible PRG.