Selon Armin Hafner, professeur à l’Université norvégienne des sciences et technologies (NTNU), la technologie permettant de mettre en œuvre des solutions utilisant des réfrigérants naturels dans 99,9 % des systèmes HVAC&R existe déjà et est suffisamment aboutie pour un déploiement à grande échelle.
Parmi les obstacles à une adoption généralisée figurent l’acceptation par le marché, la sensibilisation des utilisateurs finaux et une pénurie d’ingénieurs et de techniciens qualifiés, a déclaré M. Hafner à Jan Dusek, cofondateur et directeur des opérations d’ATMOsphere, lors d’un entretien à l’occasion de la 17e conférence IIR-Gustov Lorentzen sur les réfrigérants naturels (GL 2026). ATMOsphere est l’éditeur du site NaturalRefrigerants.com. M. Hafner a également prononcé le discours d’ouverture de la conférence GL 2026, qui s’est tenue du 23 au 26 août à Hamilton, en Nouvelle-Zélande.
« Nous ne connaissons pas les propriétés ni tous les effets de ces nouveaux fluides [synthétiques] », a déclaré M. Hafner. « En revanche, nous savons comment mettre en œuvre en toute sécurité les réfrigérants naturels : l’ammoniac [R717], le CO₂ [R744], l’eau [R718], les hydrocarbures et l’air [R729]. »
M. Hafner a présenté la portée et l’impact des fluides frigorigènes. Il a donné des exemples de technologies utilisant des réfrigérants naturels déjà en service et a mis en évidence les enjeux auxquels le secteur doit s’attaquer.
Responsabilité en matière de réfrigération
Les plus de 5,4 milliards d’unités de réfrigération en service dans le monde représentent 20 % de la demande mondiale en électricité et sont responsables de 9 % des émissions mondiales de CO₂, a déclaré M. Hafner. Il a ajouté que les recherches scientifiques indiquent que 60 % des émissions mondiales d’acide trifluoroacétique (TFA) proviennent des fluides frigorigènes.
En tant que PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) à chaîne courte, le TFA résulte de la dégradation atmosphérique des fluides frigorigènes synthétiques, notamment le HFO R1234yf (conversion à 100 %) et le HFC R134a (conversion pouvant atteindre 20 %). En juin 2026, le Comité d’évaluation des risques (RAC) de l’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) a recommandé de classer le TFA comme substance toxique pour la reproduction.
Prêt à se développer
Le secteur de la climatisation mobile (MAC) représente la majeure partie de l’utilisation du R1234yf. Comme alternative, M. Hafner a mis en avant le million de véhicules électriques équipés de pompes à chaleur MAC au CO₂, ainsi que le développement de systèmes au CO₂ et au propane indirect à faible charge (R290) pour le chauffage et la climatisation des véhicules particuliers, des bus et des trains.
Pour les besoins en eau chaude sanitaire, les pompes à chaleur au CO₂ offrent une solution « exceptionnelle », a déclaré M. Hafner. À titre d’exemple, il a cité l’adoption de cette technologie au Japon, où plus de 10 millions de pompes à chaleur au CO₂ pour l’eau chaude sanitaire ont été installées depuis qu’Eco-Cute a lancé son premier appareil de 6 kW (1,7 TR) en 2001. Outre l’eau chaude sanitaire, les groupes frigorifiques à pompe à chaleur au CO₂ permettent de chauffer et de refroidir simultanément, ce qui rend ces appareils « parfaitement adaptés » aux hôtels, hôpitaux, écoles, réseaux de chauffage urbain et sites industriels.
M. Hafner a également souligné l’utilisation généralisée des hydrocarbures dans les petites applications de réfrigération comme preuve que les réfrigérants naturels peuvent déjà être déployés en toute sécurité à grande échelle. « Nous constatons l’existence de dizaines de millions de refroidisseurs de bouteilles fonctionnant aux hydrocarbures », a déclaré M. Hafner à M. Dusek, faisant valoir que les systèmes de climatisation split au R290 devraient également être envisageables.
Progrès dans un seul pays
L’Inde réduit progressivement son utilisation des HFC et s’est engagée à atteindre la neutralité carbone d’ici 2070. M. Hafner a indiqué que tant les grands acteurs que les petites entreprises indiennes considèrent les réfrigérants naturels comme une opportunité de se positionner sur le marché mondial.
À titre d’exemple, une nouvelle usine agroalimentaire utilise un refroidisseur à pompe à chaleur au CO₂, fabriqué localement, pour préchauffer l’eau d’alimentation de la chaudière. M. Hafner a qualifié cette installation de « première » en Inde, ajoutant que l’utilisateur final international avait l’intention de partager ouvertement les résultats après avoir compilé une année de données d’exploitation.
Pour les petits bateaux de pêche, l’Inde développe actuellement une machine à glace embarquée équipée d’un compresseur au CO₂ de conception ouverte, mis au point localement, dont le compresseur et le moteur sont logés séparément. « S’ils peuvent fabriquer de la glace à bord au lieu de l’emporter avec eux au départ, ils peuvent préserver la qualité de leurs prises même si la sortie ne se déroule pas comme prévu », a déclaré M. Hafner.
Avec l’aide de la GIZ (Agence allemande de coopération internationale), le fabricant indien Godrej & Boyce a converti en 2012 sa production de climatiseurs split, passant du R22 au R290. Afin de réduire les coûts et d’améliorer sa compétitivité, l’entreprise fabrique désormais ses compresseurs au R290 en Inde au lieu d’importer ce composant, a indiqué M. Hafner.
Élargissement des applications
En collaboration avec l’institut de recherche norvégien indépendant SINTEF, l’équipe de M. Hafner à la NTNU développe et teste des HTHP afin de décarboner les processus industriels, grâce à un laboratoire commun utilisé pour tester les systèmes et valider les modèles. De plus, de nombreux HTHP sont déjà en service sur le terrain, selon M. Hafner. « En surveillant les systèmes et en partageant les données, nous pouvons faire progresser cette technologie aussi rapidement que possible », a-t-il déclaré.
Dans le domaine des systèmes CVC commerciaux, M. Hafner a indiqué que les pompes à chaleur au R290 ou au CO₂ peuvent désormais être intégrées dans des centrales de traitement d’air (CTA) pour chauffer ou refroidir l’air soufflé. Il a souligné que le R290 fonctionne bien à condition de disposer d’une évaluation de sécurité et d’une conception du système appropriées, tandis que les unités au CO₂ correctement conçues peuvent atteindre les mêmes coefficients de performance saisonniers (SCOP) que les systèmes utilisant des fluides synthétiques.
Concernant les climatiseurs split fonctionnant au R290, M. Hafner a fait remarquer que des compresseurs innovants sans huile pourraient contribuer à favoriser l’adoption de cette technologie par le marché. « Si 20 % du fluide frigorigène est généralement constitué d’huile, un compresseur sans huile vous offre 20 % de charge en plus pour le refroidissement », a-t-il déclaré. Il a précisé que des fabricants de composants, tels que l’équipementier allemand ebm-papst, produisent déjà cette technologie.
Remédier aux goulots d’étranglement
« Le plus grand problème auquel le secteur sera confronté au cours des 5 à 10 prochaines années sera de disposer d’un nombre suffisant d’ingénieurs, d’installateurs et de techniciens », a déclaré M. Hafner à M. Dusek. Bien que les fabricants puissent rationaliser l’installation grâce à des unités assemblées en usine, quelqu’un doit tout de même les installer. M. Hafner a suggéré d’encourager les jeunes à rejoindre le secteur et de recruter des candidats potentiels issus d’autres secteurs.
Sensibiliser davantage les utilisateurs finaux aux impacts environnementaux des fluides synthétiques, tout en faisant preuve de transparence quant aux coûts potentiellement plus élevés des options durables, permettrait de créer une demande du marché pour les solutions utilisant des réfrigérants naturels, a déclaré M. Hafner. Il a comparé cette approche aux avertissements sanitaires figurant sur les paquets de cigarettes. « Lorsque vous achetez un paquet de cigarettes, il est indiqué : “Fumer tue” », a précisé M. Hafner. « Nous avons besoin d’une mesure similaire pour le TFA. »
Retarder les restrictions sur les PFAS et le TFA retardera également l’adoption de solutions naturelles déjà disponibles dans le commerce, selon M. Hafner. Il estime que les utilisateurs finaux adopteront les réfrigérants naturels comme un investissement à long terme, mais uniquement s’ils savent que les alternatives synthétiques constituent un mauvais choix.
« Les interdictions concernant le TFA finiront par arriver tôt ou tard », a déclaré M. Hafner à M. Dusek. « Mais le secteur est prêt dès maintenant à passer aux réfrigérants naturels. Nous devons mettre en œuvre ce que nous savons et ne pas introduire dans notre environnement plus de TFA que ce que nous, ainsi que les générations futures, sommes en mesure de gérer. »
« Le secteur est prêt dès à présent à passer aux réfrigérants naturels. »
Armin Hafner, professeur à l’Université norvégienne des sciences et technologies
