Comment concilier refroidissement et baisse des émissions de CO2
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Le changement climatique produit ses effets de plus en plus dramatiques, rendant les systèmes de refroidissement incontournables. Mais ceux-ci ont un impact environnemental très élevé. Des solutions existent pour rendre ces technologies plus durables.
©thibault-desplats 2023
En 2050, la demande en refroidissement pourrait tripler, portée par l’urbanisation galopante et le changement climatique. Mais cette dépendance a un coût environnemental élevé et représente à lui seul 3,4 % des émissions mondiales de CO2. En tête des solutions pour limiter son impact figurent l’optimisation énergétique, l’utilisation de fluides réfrigérants plus vertueux et le dimensionnement des installations au juste besoin.
Mais avant même le recours aux technologies, le pragmatisme impose de réduire le besoin même de climatisation. C’est là qu’entre en jeu le refroidissement passif, qui repose sur des solutions architecturales et urbaines : matériaux réfléchissants, comme les peintures et revêtements clairs qui renvoient mieux les rayons du soleil; végétalisation des bâtiments pour optimiser l’isolation et réduire l’absorption de chaleur ; circulation optimisée de l’air, pour mieux l’évacuer ; utilisation de matériaux à forte inertie thermique, qui restituent pendant le jour la fraîcheur nocturne ; ou encore points d’eau et fontaines pour rafraîchir l’air ambiant.
COP et « free-cooling »
Reste que ces solutions ont leurs limites et que les villes ne sont pas les seules à avoir besoin de faire baisser la température. Lorsqu’un système de climatisation ou de froid est nécessaire, il est aujourd’hui indispensable d’en améliorer le rendement. « Nos installations frigorifiques doivent viser un coefficient de performance (COP) trois fois supérieur en moyenne d’ici 2050 pour limiter l’explosion des consommation électriques, et donc des émissions », explique David Hanquiez, directeur technique UBBAK. Une évolution nécessaire, notamment dans les pays où l’électricité est encore fortement carbonée.
Une autre approche consiste à utiliser le « free-cooling », qui exploite l’air extérieur ou l’eau souterraine pour refroidir sans recourir à un cycle thermodynamique. Une solution particulièrement adaptée aux bâtiments tertiaires, aux data centers ou aux bâtiments industriels, par exemple.
« C’est un mix de technologies qui nous permettra de réduire notre impact. »
Autre aspect du problème : les systèmes frigorifiques reposent sur des fluides réfrigérants qui sont responsables d’importantes émissions de gaz à effet de serre. D’ici 2030, UBBAK proposera 100 % de ses offres en fluides naturels, comme le CO2, l’ammoniac, les hydrocarbures dont le Global Warming Potential (GWP) est bien plus faible. Mais il ne s’agit pas uniquement d’optimiser les nouvelles installations : « Notre objectif est aussi de convertir tout notre parc en maintenance d’ici 2050 », précise David Hanquiez. Un chantier colossal, mais indispensable pour décarboner le secteur.
L’enjeu de l’eau
Derrière la question énergétique se cache aussi un autre enjeu : celui de l’eau. Les installations thermiques en sont de grandes consommatrices, notamment via les tours aéroréfrigérantes. Or, dans certaines régions comme le sud-est de la France, les restrictions sont déjà fortes et le stress hydrique une réalité. La solution ? Développer des systèmes de refroidissement moins gourmands en eau et en énergie. Car en France, la production d’électricité repose en grande partie sur le nucléaire… qui dépend lui aussi de l’eau. Un cercle vicieux à briser.
L’apport de la géothermie
On ne fait pas de froid sans faire du chaud. Et c’est bien le paradoxe : aujourd’hui, la climatisation participe à la création d’îlots de chaleur en rejetant l’air chaud à l’extérieur. « La géothermie permet de puiser la chaleur et de la restituer dans le sol, plutôt que dans l’air », explique David Hanquiez.
En Europe, des solutions exploitent déjà des nappes souterraines entre 7 et 12 °C pour rafraîchir les bâtiments, par exemple le complexe de bureaux Commerce 46 dans le quartier européen de Bruxelles. Mais la géothermie ne s’arrête pas au froid : certains industriels commencent à puiser la chaleur à plusieurs kilomètres sous terre pour chauffer leurs infrastructures. Une solution prometteuse, mais qui souffre encore d’un manque de spécialistes du forage en France et qui reste limité à certains secteurs géographiques.
In fine, on comprend bien qu’aucune solution ne réglera à elle seule le problème de l’empreinte écologique du refroidissement. « C’est un mix de technologies qui nous permettra de réduire notre impact », résume David Hanquiez. Free-cooling, fluides naturels, géothermie… Chaque piste est une brique de l’édifice. Mais la transition doit aussi être économiquement viable. « Décarboner, oui, mais sans faire exploser les coûts d’exploitation », prévient l’expert.
15/09/2025
Photo à la Une : Abattoir de Carentan les Marais, ©David Marmier
