Produire du froid n'est décidément pas simple lorsqu'on veut respecter l'environnement. Certains fluides frigorigènes, les chlorofluorocarbures (CFC) avaient été bannis par le protocole de Montréal, à cause de leur effet néfaste sur la couche d'ozone. Las, leurs remplaçants sont aujourd'hui montrés du doigt pour leur fort pouvoir réchauffant. En effet, les hydrofluorocarbures (HFC) sont de puissants gaz à effet de serre, avec un pouvoir réchauffant jusqu'à plusieurs milliers de fois celui du CO 2 . Ils doivent donc eux aussi être progressivement écartés, mais leur remplacement n'est pas simple. C'est pourquoi l'Ademe, l'Alliance froid climatisation environnement (AFCE) et le Syndicat des industries thermiques, aérauliques et frigorifiques (Uniclima) publient une étude sur les solutions technologiques alternatives aux HFC. Aucun fluide ne peut remplacer les HFC dans tous les usages. L'étude analyse donc les alternatives au cas par cas, en prenant en compte huit grands domaines d'application : le froid domestique (réfrigérateurs et congélateurs), le froid commercial (essentiellement les supermarchés et hypermarchés), les transports frigorifiques, le froid industriel (scindé en deux parties, l'industrie agroalimentaire et les procédés industriels), la climatisation à air, les chillers (des climatiseurs à boucle d'eau glacée), les pompes à chaleur, et enfin la climatisation mobile (essentiellement celle des voitures). Les critères pris en compte pour comparer ces fluides sont bien sûr l'impact environnemental, mais aussi la consommation d'énergie, les questions de sécurité (notamment l'inflammabilité et la toxicité), le coût, la maturité de la technique, et enfin la capacité volumétrique (la puissance frigorifique pour un volume de fluide donné). C'est dans le froid domestique que les solutions sont les plus avancées : le HFC-134a est remplacé à 95 % par de l'isobutane (réfrigérant R-600a) dans les nouveaux appareils. Cet hydrocarbure non toxique présente un seul inconvénient : il est inflammable, ce qui le cantonne aux petits systèmes de froid comportant peu de fluide (150 grammes au maximum pour ces appareils). De plus, le circuit contenant le fluide est entièrement soudé pour éviter les fuites. Les hydrocarbures peuvent être utilisés également pour le petit froid commercial, jusqu'à 1,5 kg, à condition de bien prendre en compte le risque de feu. De même, l'industrie automobile a trouvé sa solution de remplacement avec le R-1234yf, un hydrofluorocarbure insaturé (HFO). Cette famille de composés ressemble aux HFC, mais ses molécules, plus fragiles, sont détruites en dix à quinze jours dans l'atmosphère. Leur pouvoir réchauffant à long terme est donc très faible. La viabilité commerciale du R-1234yf a été prouvée, et la production de masse de climatisations automobiles avec ce fluide a commencé. Pour les climatisations à air, le fluide est imposé par les leaders mondiaux de ce marché, à savoir les firmes coréennes, japonaises, américaines et chinoises. Il s'agit soit de HFC aux pouvoirs réchauffants moyens, soit de HFO. Ces fluides sont également présents dans les pompes à chaleur résidentielles. Côté industrie et commerce, plusieurs technologies coexistent. Outre les hydrocarbures et le R-1234yf déjà mentionnés, il s'agit essentiellement de l'ammoniac et du CO 2 . Premier fluide frigorigène utilisé dès 1858, l'ammoniac est efficace, peu coûteux, peu inflammable, mais très toxique, ce qui limite son usage aux environnements industriels. De plus, il est incompatible avec le cuivre, ce qui oblige à fabriquer des systèmes frigorifiques plus coûteux. De son côté, le CO 2 est lui aussi efficace, surtout à très basse température, il est également peu coûteux et non toxique, mais il requiert des pressions élevées, donc des dispositifs frigorifiques onéreux. Souvent, plusieurs technologies sont utilisées en cascade : l'ammoniac (plutôt dans l'industrie) ou le R-1234yf (en froid commercial) à moyenne température (-10 °C), complété par le CO 2 pour les températures plus basses. Des solutions d'autant plus attendues que c'est dans les secteurs du froid commercial et du froid industriel que les quantités de fluide à remplacer chaque année sont les plus importantes.