Au cours des trois prochaines décennies, deux tiers des foyers du monde pourraient être équipés de climatiseurs. Environ la moitié de ces unités seront installées dans trois pays seulement : Inde, Chine et Indonésie. Le problème est que si les climatiseurs protègent les gens de la chaleur, ils contribuent aussi de manière significative au changement climatique. La mesure dans laquelle ces nouveaux climatiseurs aggraveront le changement climatique dépend du remplacement de la technologie de refroidissement que nous utilisons actuellement par quelque chose de meilleur. Serait-ce pour bientôt ?

Avec le nombre croissant de vagues de chaleur, qui deviennent également plus extrêmes, les climatiseurs sont devenus une bouée de sauvetage. Comme ils sont essentiels pour garder les gens au frais – et les protéger d’un temps dangereusement chaud – de plus en plus de ces appareils vont continuer d’être installés.

L’Agence internationale de l’énergie estime que d’ici 2050, il y aura plus de 5 milliards de climatiseurs dans le monde. Problème: ceux-ci contribuent aussi largement au changement climatique.

La technologie de base des climatiseurs n’a pas beaucoup changé depuis qu’ils ont été inventés il y a environ un siècle. La plupart des climatiseurs modernes consomment une énorme quantité d’énergie, mettent à rude épreuve le réseau électrique pendant les journées d’été étouffantes et utilisent des produits chimiques nocifs qui retiennent la chaleur dans l’atmosphère. Si nous partons du principe qu’il n’est pas possible d’éliminer la demande de climatiseurs, il ne reste qu’une seule autre solution : changer la façon dont nous refroidissons nos maisons.

La technologie permet de fabriquer des climatiseurs plus propres et plus efficaces

L’impact environnemental néfaste du climatiseur provient de sa technologie de base : la compression de la vapeur. Cela fonctionne généralement en convertissant un fluide frigorigène stocké dans un climatiseur d’un état liquide à un état gazeux, ce qui lui permet d’absorber la chaleur et de l’éliminer d’une pièce.

La compression de vapeur consomme une énorme quantité d’électricité pendant les jours les plus chauds et l’on craint de plus en plus que cette technologie ne finisse par dépasser la capacité du réseau à fournir de l’électricité. Et les hydrofluorocarbones, les réfrigérants chimiques que de nombreux climatiseurs utilisent pour absorber la chaleur, sont des gaz à effet de serre qui, lorsqu’ils sont libérés dans l’air, emprisonnent beaucoup de chaleur dans notre atmosphère.

La technologie existe pour fabriquer des climatiseurs plus propres et plus efficaces. Deux grands fabricants, Daikin et Gree Electric Appliances, ont partagé le premier prix du Global Cooling Prize de l’année dernière, un concours international visant à concevoir une technologie de climatisation respectueuse du climat. Les deux entreprises ont créé des climatiseurs plus performants sur le plan interne et utilisant des fluides frigorigènes moins nocifs pour l’environnement ; les nouvelles unités pourraient réduire de cinq fois leur impact sur le climat.

Ces modèles ne sont pas encore sur le marché – Gree prévoit de vendre son prototype en 2025, et Daikin « espère utiliser la nouvelle technologie dans de futurs produits ». L’AIE estime que l’utilisation de ces climatiseurs plus efficaces pourrait réduire de moitié l’impact environnemental du refroidissement.

Les pompes à chaleur, mais pas telles qu’on les connaît aujourd’hui et pour tout le monde

Une autre stratégie consiste à se tourner vers les pompes à chaleur, qui sont des climatiseurs fonctionnant également en sens inverse, en utilisant la compression de vapeur pour absorber la chaleur et la transférer dans une maison, plutôt que de la relâcher à l’extérieur.

Les experts ont fait valoir que l’installation de pompes à chaleur est essentielle à la réalisation d’un autre objectif climatique important : l’abandon des chaudières à combustible fossile, qui sont une source d’émissions encore plus importante que le refroidissement. Avec les pompes à chaleur, il est déjà possible de refroidir l’eau du système de chauffage à environ 18°C en utilisant l’eau froide de la source souterraine et en faisant passer cette eau refroidie par le chauffage par le sol ou les ventilo-convecteurs.

Les pompes à chaleur ne sont pas le dispositif le plus facile à installer, surtout pour les locataires ou les personnes vivant dans une maison dotée d’un système de chauffage différent et existant. Pour remédier à ce problème, une société appelée Gradient a conçu une pompe à chaleur qui se glisse facilement sur un rebord de fenêtre et utilise actuellement un réfrigérant appelé R32, dont l’impact sur les gaz à effet de serre est (relativement) faible. La startup de San Francisco affirme que vous pouvez l’installer vous-même et qu’une unité coûtera 1.999 dollars.

Solution saline, cristaux de plastique et technologie de l’état solide

Une autre start-up, Blue Frontier, soutenue par le fonds d’investissement de Bill Gates, Breakthrough Energy Ventures, prévoit de vendre ses climatiseurs futuristes d’ici 2025. Elle utilise une solution saline spécialisée qui peut libérer de l’eau dans l’air – ou l’extraire – permettant au climatiseur de réguler sa température. Cette approche, selon Blue Frontier, permet d’économiser jusqu’à 90% de l’énergie utilisée par un climatiseur traditionnel.

Une autre entreprise encore, Transaera, met au point de nouveaux matériaux qui absorbent efficacement l’humidité de l’air, presque comme une éponge, afin que les climatiseurs puissent fonctionner plus efficacement. Un concept similaire consiste à tirer parti de la technologie des semi-conducteurs. Cette idée utiliserait des matériaux solides pour absorber la chaleur. L’entreprise britannique Barocal met au point un type de cristal en plastique qui pourrait faire cela et aussi aider à contrôler la température. Une société, Phononic, a mis au point un noyau à semi-conducteurs qui peut être intégré dans les systèmes de chauffage et de refroidissement existants. La société indique que la première installation commerciale aura lieu l’année prochaine.

Les défis à relever

Si nombre de ces avancées technologiques sont prometteuses, le mouvement visant à révolutionner la climatisation doit encore relever des défis majeurs. À l’heure actuelle, les fabricants de systèmes de climatisation s’efforcent principalement de respecter les normes de performance minimales, plutôt que de rivaliser pour atteindre des niveaux d’efficacité plus élevés.

Les consommateurs ont également tendance à acheter des climatiseurs en fonction de leur prix, et non de l’impact global d’un climatiseur sur leur facture énergétique.

Et bien qu’il y ait un nombre croissant de jeunes pousses axées sur la climatisation, le secteur est encore dominé par une petite poignée de grandes entreprises, qui se concentrent toutes principalement sur une technologie de compression de vapeur loin d’être idéale.

(OD)