Le froid renouvelable, un nouvel enjeu européen

I – Des besoins en froid de plus en plus importants

Le réchauffement climatique est un sujet de plus en plus présent dans la vie de tous et devient un enjeu critique pour les territoires du monde entier. De nombreuses conséquences de ce bouleversement climatique se font ressentir, la hausse des températures étant l’une des plus importantes et flagrantes. En effet, alors que la hausse de température globale atteindra le seuil des 1,5°C de réchauffement d’ici 2040 ; et les jours de hautes températures ne cessant de croître, les besoins de refroidissement vont alors devenir l’une des priorités de l’Europe et du monde.

Entre 2015 et 2050, une étude financée par l’Union Européenne annonce une très forte augmentation des besoins de refroidissement qui devraient doubler d’ici 2050 (Heat Roadmap).

Ces besoins étant en constante augmentation, ils représentent également une forte menace pour l’environnement. En effet, les technologies actuelles de refroidissement sont majoritairement alimentées par des hydrofluorocarbones, une famille de gaz à effet de serre important ayant une durée de vie relativement faible comparée à d’autres GES, mais dont le potentiel de réchauffement global (PRG) peut être jusqu’à 14 000 fois supérieur à celui du carbone CO2, faisant de ces gaz un danger monumental pour le climat.

D’après l’accord de Kigali et la règlementation F-gaz, le taux d’utilisation de ces fluides fluorés à fort PRG doit impérativement atteindre 0% d’ici 2030, représentant alors un nouvel enjeu pour les différents territoires.   

 

Mais alors, comment assurer le refroidissement des secteurs divers en réduisant les émissions de gaz à effet de serre toxiques pour l’environnement et en respectant les règlementations liées aux fluides fluorés ?

II – Les solutions de production de froid renouvelable

En Europe, les solutions de refroidissement renouvelables ne sont qu’infimes. Cependant, même si celles-ci ne sont que très peu répandues, il en existe certaines. Nous vous en présentons quelques-unes :

• Le Free Cooling est une technique de refroidissement basée sur l’utilisation de l’air extérieur, ou encore de l’eau de mer ou de rivières, afin de refroidir des bâtiments. Cette solution permet d’éviter l’utilisation de fluides frigorigènes et de minimiser la consommation d’électricité des systèmes CVC (climatisation-ventilation-chauffage). Bien que cette solution ait un réel potentiel, elle a également des limites ; pour son bon fonctionnement, elle nécessite l’emploi de sources thermique généralement plus basses que la température ambiante. Cependant, cela engendre des défis liés à l’irrégularité de la solution, ainsi qu’un enjeu architectural lors de la construction du bâtiment .

• Le Rafraîchissement Adiabatique Direct est une technique de climatisation qui repose sur l’évaporation de l’eau. L’énergie thermique nécessaire à l’évaporation est directement prélevée de l’air extérieur permettant de ne pas nécessiter de source de chaleur artificielle pour le fonctionnement de la technologie. Cette solution a également ses limites, de la même manière que le Free Cooling, elle dépend majoritairement de la température de l’air. De plus, les systèmes utilisant la pulvérisation de l’eau sont dangereux pour la santé et peuvent affecter le système respiratoire de l’Homme.

• Les Pompes à Chaleur à Absorption sont des systèmes basés sur le même fonctionnement qu’une pompe à chaleur traditionnelle. Cependant, à l’inverse d’une PAC traditionnelle, la compression mécanique est ici remplacée par une compression chimique. Bien que cette solution puisse être identifiée comme renouvelable puisqu’elle est très souvent basée sur l’absorption de chaleur résiduelle industrielle ou solaire, elle utilise cependant des fluides frigorigènes ayant en général une forte inflammabilité et toxicité pour l’Homme.

Bien que ces solutions existent, leur capacité à générer du froid demeure trop insuffisante pour satisfaire les besoins des consommateurs d’énergie thermique importante, et celles-ci ne constituent qu’une part minime des méthodes de refroidissement actuelles.

En Europe, la grande majorité (90%) des solutions de production de froid est issue de systèmes basés sur l’utilisation des fluides frigorigènes et d’électricité. En France, par exemple, la production de froid demande plus de 30 TWh d’électricité, ce qui représente environ 6% de la consommation électrique totale du pays ! C’est pourquoi il devient impératif pour les territoires européens, mais aussi ceux du monde entier, de développer des solutions de production de froid renouvelables et durables.

III – Water Horizon et le froid renouvelable

La technologie WH repose sur l’utilisation de fluides non inflammables, non explosifs et non gazeux qui ne représentent donc pas une menace pour l’Homme et l’environnement. Ces fluides utilisés dans nos procédés ne génèrent aucune émission de CO2 ou d’autres gaz à effet de serre.

Le fonctionnement de la technologie Water Horizon se base sur le principe de la thermochimie et de l’absorption de chaleur résiduelle industrielle, et permet le stockage de cette énergie thermique engendrée par notre procédé. WH a su développer sa technologie en se passant des hydrofluorocarbones (HFC)  tels que : le R32, le R134A R410A, ou encore le fluorométhane, et est capable d’exploiter l’énergie thermique stockée en la transformant en chaud, mais également et surtout, en froid renouvelable.

 

Notre système vise à dépasser les performances des systèmes de refroidissement actuels affichant un Coefficient de Performance électrique (COP) de 3. La consommation électrique du projet WH n’est que minime, avec un COP de 20, soit près de 7 fois moins que les systèmes conventionnels. Ainsi, pour chaque projet de distribution de chaleur et de froid renouvelable, Water Horizon permet d’éviter près de 1300 tCO2eq/an pour une seule unité de 1MW.

Notre objectif est de permettre aux grands utilisateurs de froid de substituer les systèmes à compression mécanique énergivores en électricité, utilisant des gaz fluorés nuisibles à l’environnement, par sa solution renouvelable.

Water Horizon transforme radicalement l’exploitation de la chaleur perdue, la convertissant en une source de froid durable. En instaurant une économie circulaire de l’énergie thermique, WH déclenche une véritable révolution industrielle dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre.