Les gaz fluorés en mutation Impact sur les systèmes de climatisation des véhicules et les applications mobiles hors route
Jusqu'aux années 1990, les systèmes de climatisation des véhicules fonctionnaient avec le fluide frigorigène R12. Celui-ci appartient aux hydrocarbures halogénés du groupe de substances CFC (chlorofluorocarbures). Ces gaz présentent un ODP (Ozone Depletion Potential / potentiel de destruction de l'ozone) élevé. Par conséquent, la couche d'ozone dans l'atmosphère est dégradée, ce qui entraîne une augmentation du rayonnement UV sur la Terre.
Avec le Protocole de Montréal de 1987, signé par de nombreux pays, dont les États-Unis et la Commission de la Communauté européenne, l'abandon mondial de la production de CFC a commencé. L'utilisation du R12 dans les systèmes de climatisation des véhicules est interdite depuis 1996.
Du R12 au R134a – L'évolution des fluides frigorigènes
Le R134a a principalement été utilisé comme fluide frigorigène de substitution et de remplacement. Ce fluide frigorigène est un hydrofluorocarbure et ne contient pas de chlore. Il ne possède donc plus de potentiel de destruction de l'ozone. L'inconvénient de ce fluide frigorigène est toutefois son GWP (Global Warming Potential / potentiel de réchauffement global) élevé. L'effet de serre du R134a est 1430 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone.
Depuis 2011, les fluides frigorigènes dont le potentiel de réchauffement global est supérieur à 150 ne peuvent plus être utilisés dans les systèmes de climatisation des types de véhicules nouvellement commercialisés. Depuis le 1er janvier 2017, leur utilisation est interdite dans tous les véhicules neufs. Cela a été décidé par la directive 2006/40/CE et s'applique aux véhicules à moteur des catégories M1 und N1. Le règlement (CE) n° 842/2006 constitue le cadre de la réglementation générale des hydrocarbures fluorés, que la directive 2006/40/CE concrétise pour l'utilisation dans les véhicules à moteur.
Réglementation des F-Gaz et Réduction Progressive de la Disponibilité
Le règlement (UE) 517/2014 a restructuré la disponibilité des hydrofluorocarbures (F-gaz) et l'a limitée par des quotas. À cette fin, une valeur moyenne en tonnes d'équivalent CO₂ a été établie, basée sur les quantités de F-gaz mises sur le marché entre 2009 et 2012. Cette valeur moyenne a été fixée à 100 % en 2015. Par la suite, une réduction progressive à 21 % d'ici 2030 a été prévue en limitant la quantité mise sur le marché.
Par conséquent, la disponibilité des fluides frigorigènes à base de F-gaz diminue. Cela entraîne des hausses de prix et accroît la pression sur toutes les applications utilisant ces substances pour passer à des solutions alternatives. Le nouveau règlement (UE) 2024/573 durcit encore les étapes de réduction et poursuit l'objectif d'une élimination totale des F-gaz d'ici 2050.
Quelles Sont les Répercussions Pour les Applications Mobiles Hors Route (Off-Highway) ?
Tous les règlements et directives antérieurs ne prescrivent actuellement aucune restriction concrète quant à l'utilisation des F-gaz dans les équipements mobiles.
Ceux-ci comprennent, entre autres :
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Les véhicules utilitaires lourds
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Les camionnettes
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Les engins et machines mobiles non routiers
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Les applications agricoles
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Les applications minières
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Les applications dans le secteur de la construction
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Les trains
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Les métros
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Les tramways
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Les aéronefs
La Commission européenne a l'intention de publier un rapport d'ici le 1er juillet 2027. D'ici là, il s'agira d'évaluer si des alternatives rentables, techniquement réalisables, économes en énergie et fiables pour les gaz à effet de serre fluorés sont disponibles dans les systèmes de réfrigération et de climatisation mobiles.
Les résultats de cette évaluation peuvent avoir des répercussions directes sur le secteur mobile.
Nouvelles Exigences Relatives aux Contrôles d'Étanchéité
Le règlement (UE) 2024/573 a également actualisé les valeurs limites pour les contrôles d'étanchéité. Les contrôles d'étanchéité sont requis pour les installations contenant des hydrofluorocarbures, par exemple le R134a, avec des charges supérieures à 5 t d'équivalent CO₂, ainsi que pour les HFO, par exemple le R1234yf, avec des charges supérieures à 1 kg.
Ces contrôles d'étanchéité deviendront également obligatoires à partir de mars 2027 pour les installations mobiles dans les applications hors route. Les contrôles requis peuvent être effectués dans le cadre des intervalles de maintenance réguliers.
Différences Entre l'Europe et les États-Unis
Les réglementations aux États-Unis diffèrent des directives européennes sur plusieurs points.
Dans le cadre de l'US AIM Act 2020, l'interdiction de mise sur le marché de fluides frigorigènes ayant un GWP (PRG) supérieur à 150 s'appliquera à partir de janvier 2028 pour le secteur MVAC (Motor Vehicle Air Conditioning). Cela concerne également le sous-secteur des véhicules non routiers (Nonroad Vehicles).
Ceux-ci comprennent, entre autres :
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Les machines agricoles
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Les machines de chantier
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Les véhicules miniers
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Les véhicules communaux
En outre, les hydrocarbures tels que le propane (R290) ne sont pas autorisés pour une utilisation dans les applications MVAC aux États-Unis. Le propane appartient à la classe de sécurité A3 und présente une inflammabilité plus élevée. Aux États-Unis, seuls le R1234yf et le R744 sont actuellement autorisés pour un usage mobile. Le fluide frigorigène R1234yf est également inflammable, mais relève de la classe de sécurité A2L. Cela signifie qu'il est légèrement inflammable, mais présente une faible vitesse de combustion.
R1234yf, PFAS et Évolutions Futures
En résumé, une tendance vers le R1234yf en tant que fluide frigorigène standard pour les applications mobiles se dessine. Parallèlement, la décision concernant les substances PFAS reste en suspens dans la législation européenne.
Les PFAS sont des substances per- et polyfluoroalkylées ainsi que des substances dont il est prouvé oder présumé qu'elles se dégradent en PFAS. Les HFO comme le R1234yf forment, lors de leur dégradation dans l'atmosphère, de l'ATF (acide trifluoroacétique), qui appartient à son tour au groupe des substances PFAS.
Les discussions actuellement menées au niveau de l'UE concernant une initiative PFAS dans le cadre du règlement REACH peuvent donc avoir des répercussions considérables sur le secteur des fluides frigorigènes. Un règlement correspondant est actuellement attendu pour la période 2027 à 2028.
Exigences de Sécurité Pour les Fluides Frigorigènes Inflammables
Étant donné que le R1234yf et le propane (R290) sont tous deux des substances inflammables, une évaluation des risques devrait être effectuée dès la phase de conception.
L'inconvénient du propane réside dans sa haute inflammabilité. Il appartient au groupe de sécurité A3 selon la norme DIN EN 378-1 et est donc soumis à des exigences de sécurité particulières.
Toutefois, si des mesures de sécurité appropriées sont prises, les installations peuvent être exploitées en toute sécurité, en fonction des domaines d'application prévus. C'est ce que montre également l'expérience pratique acquise lors de l'exploitation de longue date de telles installations.
Conclusion
Les exigences réglementaires relatives aux fluides frigorigènes fluorés évoluent continuellement. Alors que la disponibilité des F-gaz classiques est progressivement réduite par les règlements européens, les systèmes de climatisation mobiles et les applications hors route sont particulièrement confrontés à des changements techniques et réglementaires futurs.
L'évolution future autour du règlement (UE) 2024/573, l'évaluation des fluides frigorigènes alternatifs d'ici 2027 ainsi que les éventuelles réglementations PFAS influenceront de manière déterminante la sélection et l'utilisation futures des fluides frigorigènes.
