Substances à impact climatique, fluides frigorigènes

Présentation générale

À la différence de certains problèmes écologiques qui sévissent à l’échelle d’une région ou d’un pays, les phénomènes en jeu dans le changement climatique font peser sur la planète une menace globale : il s’agit de la destruction de la couche d’ozone stratosphérique et de l’effet de serre (réchauffement climatique). Ces phénomènes résultent de certaines substances qui peuvent appauvrir la couche d’ozone et/ou contribuer à l’effet de serre. La caractérisation du potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP) et du potentiel de réchauffement planétaire (GWP) permet de classer les substances en fonction de leur principale propriété.

Les substances appauvrissant la couche d’ozone (SAO) sont responsables du trou dans la couche d’ozone qui fut découvert à la fin de l’année 1985. Cette dégradation de l’ozone stratosphérique a pour effet de diminuer la qualité de filtrage des rayons ultraviolets émis par le soleil.

Les SAO auxquelles nous nous intéressons ici sont les CFC, les halons, le tétrachlorure de carbone, le trichloroéthane, le bromure de méthyle, les HBFC, les HCFC et le bromochloéthane.

Il est à noter que les substances appauvrissant la couche d’ozone sont également pour la plupart de puissants gaz à effet de serre : un dégazage à l’atmosphère de 1 kg de CFC-12 (PRP = 10 900) ayant le même impact qu’un parcours de 90 000 km en berline ou que 10 900 kg de CO₂.

Les gaz à effet de serre fluorés auxquels nous nous intéressons (PFC, SF₆, et HFC) sont responsables du réchauffement climatique. À titre d’exemple, un dégazage à l’atmosphère de 1 kg de HFC-134 aura le même impact sur le climat que 1 300 kg de CO₂ ou encore le même impact qu’un parcours de 10 000 km en berline.

C’est pourquoi ces substances font l’objet de réglementations internationales, communautaires et nationales qui ont pour but de sécuriser leurs utilisations voire de les interdire.

Réglementation 

La réglementation applicable aux substances appauvrissant la couche d’ozone et aux gaz à effet de serre fluorés découle directement des engagements pris par la communauté internationale dans le cadre du protocole de Montréal,qui vise à éliminer la production et la consommation des substances appauvrissant la couche d’ozone, et du protocole de Kyoto sur la limitation des émissions de gaz à effet de serre.

Le contexte international

Les substances appauvrissant la couche d’ozone (SAO)

Suite à la découverte du trou dans la couche d’ozone au-dessus de l’Antarctique, fin 1985, les gouvernements ont reconnu la nécessité de prendre des mesures plus vigoureuses pour diminuer la production et la consommation d’un certain nombre de CFC, de plusieurs halons et de certains HCFC. Le protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone a en conséquence été adopté le 16 septembre 1987 et est entré en vigueur le 1^er janvier 1989, après avoir été ratifié par 29 pays (dont la France) et la Communauté économique européenne.

Le protocole a été conçu de manière à ce que le calendrier d’élimination des substances appauvrissant la couche d’ozone puisse faire l’objet de révisions, en fonction d’évaluations scientifiques et techniques régulières. C’est à la suite de telles évaluations que le protocole a été modifié afin d’accélérer le rythme des éliminations. Il a également été amendé afin d’introduire de nouveaux types de réglementations et d'ajouter de nouvelles substances réglementées. Fin 2015, 196 pays (soit tous les États reconnus par l’ONU) ainsi que l’Union européenne avaient ratifié le protocole de Montréal et ses quatre amendements.

Les gaz à effet de serre fluorés

La Convention-cadre des Nations unies sur le changement climatique (CCNUCC), ouverte lors du Sommet de la Terre à Rio en 1992, a engagé la communauté internationale dans la lutte contre l’augmentation de l’effet de serre liée aux activités humaines. Ce phénomène, décelé dans les années 1980, est jugé de plus en plus préoccupant, comme en attestent les rapports successifs du Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC) qui font autorité en matière de réchauffement climatique.

En 1997, les gouvernements se sont mis d’accord pour ajouter un avenant à ce traité, appelé le protocole de Kyoto, La principale caractéristique du protocole est qu’il dispose d’objectifs obligatoires sur les émissions de gaz à effet de serre (CO₂, CH₄, N₂O, HFC, PFC et SF₆) pour les pays économiquement forts qui l’ont accepté. Le protocole de Kyoto arrivera à échéance en 2020, date à laquelle l’Accord de Paris de décembre 2015 prendra le relais comme instrument juridique contraignant.

Un amendement au protocole de Montréal a été adopté à Kigali le 18 octobre 2016. Il prévoit l’abandon progressif des fluides HFC sur l’ensemble de la planète.

La réglementation communautaire

La réglementation applicable aux substances appauvrissant la couche d’ozone et aux gaz à effet de serre fluorés découle directement des engagements pris par la communauté internationale dans le cadre du protocole de Montréal et du protocole de Kyoto qui visent à limiter les émissions de ces substances.

Réglementation communautaire relative aux substances appauvrissant la couche d’ozone

Les substances appauvrissant la couche d’ozone, telles que les HCFC, le tétrachlorure de carbone, le bromure de méthyle ou les halons, sont encadrées au niveau communautaire par le règlement (CE) n°1005/2009 du Parlement européen et du Conseil du 16 septembre 2009 relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone (modifié par le règlement (UE) n° 744/2010 de la Commission du 18 août 2010 modifiant le règlement (CE)) n° 1005/2009 du Parlement européen et du Conseil relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone pour ce qui concerne les utilisations critiques des halons).

Cette réglementation transcrit au niveau communautaire les interdictions et les obligations découlant du protocole de Montréal. Elle énonce les règles relatives à la production, à l’importation, à l’exportation, à la mise sur le marché, à l’utilisation, à la récupération, au recyclage, à la régénération et à la destruction des substances qui appauvrissent la couche d’ozone.

Elle définit également un mécanisme de quota et de licence de production, d’importation, d’exportation et d’utilisation des substances et des produits et équipements qui contiennent ces substances ou qui en sont tributaires. La délivrance de quotas (à demander avant le mois de juin de l’année N-1 pour l’année N) et la délivrance de licences sont gérées directement au niveau communautaire par la Commission européenne (site internet de la Commission).

Le règlement définit également les obligations et modalités de rapportage annuel. Notamment, chaque entreprise produisant, important ou exportant (sauf équipements contenant du halon), détruisant ou utilisant (comme intermédiaire de synthèse, agent de fabrication, ou en laboratoires à des fins d’analyses) des substances appauvrissant la couche d’ozone doit rapporter, directement par auprès de la Commission européenne, ses données de l’année N-1 au plus tard le 31 mars de l’année N (site internet de la Commission).

Réglementations communautaires relatives aux gaz à effet de serre fluorés

Elle a pour objet de confiner, de prévenir de réduire les émissions de gaz à effet de serre fluorés visés par le protocole de Kyoto.

De ce fait, elle organise la disparition progressive des fluides de type HFC, avec un objectif de réduction de 79% de leur consommation entre 2015 et 2030. Ces gaz sont en effet de puissants gaz à effet de serre, certains d’entre eux ont un pouvoir réchauffant de plusieurs milliers de fois celui du dioxyde de carbone (CO₂). Le mécanisme retenu pour leur élimination est celui des quotas annuels pour la production et l’importation.

Les gaz HFC vont donc devenir plus rares et plus coûteux au fil des années. Le ministère de l’environnement a mis en place un dispositif d’accompagnement financier à la transition des entreprises (lien « les soutiens financiers du ministère de l’environnement pour la transition sans HFC).

En l’attente de leur disparition, la réglementation européenne prévoit des règles sur le confinement, l’utilisation, la récupération et la destruction des gaz à effet de serre fluorés, l’étiquetage et l’élimination des produits et des équipements contenant ces gaz, le contrôle de leurs utilisations et fixe des interdictions de mise sur le marché de produits et d’équipements.

Elle concerne également la formation et la certification du personnel et des entreprises intervenant dans les activités qui concernent les équipements fixes de réfrigération, de climatisation et de pompe à chaleur, les systèmes de protection contre l’incendie et les extincteurs, la récupération de certains gaz à effet de serre fluorés contenus dans des appareillages de connexion à haute tension, la récupération de certains solvants à base de gaz à effet de serre fluorés contenus dans des équipements.

Les principaux textes réglementaires européens sont le règlement n°517/2014 du 16 avril 2014 relatif aux gaz à effet de serre fluorés et plusieurs règlements d’exécution :

- le règlement UE n°2015/2066

- le règlement UE n°2015/2067

- le règlement UE n°2015/2068

- le règlement UE n°2016/879

- le règlement CE n°1516/2007

- le règlement CE n°304/2008

La réglementation nationale

La réglementation nationale sur les gaz à effet de serre vise à définir les modalités concrètes d’application du règlement 517/2014.

Elle est essentiellement contenue dans les articles R. 543-75 à R. 543-123 du code de l’environnement et dans les arrêtés du 29 février 2016.

Gaz à effet de serre fluorés : à chacun son rôle et ses responsabilités

Les gaz à effet de serre fluorés représentent un enjeu environnemental majeur. Chacun des acteurs a des devoirs pour limiter les risques d’émissions de ces gaz à l’atmosphère.

Les détenteurs d’équipements doivent :

- faire procéder à l’installation (mise en liaison des parties contenant des fluides) par une entreprise formée, appelée « opérateur attesté »

- faire procéder régulièrement à un contrôle d’étanchéité par un opérateur attesté. La fréquence de ces contrôles dépend de la mise en place, ou pas, sur le site d’un dispositif de détection des fuites (cf. articles 3 et 4 de l’arrêté du 29 février 2016)

- disposer, pour les équipements les plus grands, d’un carnet d’entretien qui recueille toutes les fiches d’intervention sur les équipements

- agir au plus vite en cas de fuite

- lorsque le détenteur d’équipement relève par ailleurs de la rubrique 4802 de la nomenclature des installations classées, respecter les dispositions réglementaires correspondantes (notamment l’étiquetage des équipements et stockages contenant plus de 2 kg de fluides, disposer d’un inventaire des équipements sur le site contenant des fluides, calorifuger les tuyauteries et obturer les sorties de vannes à l’atmosphère).

Les opérateurs qui manipulent les fluides et les équipements doivent :

- obtenir une « attestation de capacité » pour leur entreprise, auprès d’un organisme agréé (lien « organismes agréés »)

- assurer que leur personnel qui manipule des fluides obtient une attestation d’aptitude ou un certificat (à titre personnel). L’attestation d’aptitude est requise pour la manipulation de gaz à effet de serre fluoré pour la production de froid et la climatisation. Le certificat est requis pour la manipulation de gaz à effet de serre fluoré pour l’usage en extinction, en diélectrique ou en solvant. L’attestation d’aptitude peut être obtenue soit via la formation initiale suivie par la personne, soit via des formations professionnelles reconnues, soit auprès d’un organisme évaluateur certifié (lien « organismes évaluateurs certifiés »). Des avis au journal officiel précisent les formations initiales et professionnelles reconnues. Ces avis sont mis à jour régulièrement, ils peuvent être consultés par recherche sur le site www.legifrance.gouv.fr Les certificats peuvent être obtenus auprès des organismes agréés (lien « organismes agréés »)

- remplir, après chaque intervention, une fiche d’intervention et un bordereau de suivi des déchets (dangereux) pour les déchets de fluides. Ces deux documents sont fusionnés lorsque les déchets sont évacués sans être mélangés avec d’autres déchets

- déclarer auprès de l’ADEME les quantités de fluides manipulés et récupérés

- apposer un macaron de couleur sur les équipements, après un contrôle d’étanchéité, afin de déterminer si l’étanchéité de l’équipement ne permet pas le redémarrage de l’équipement

Les distributeurs (vendeurs) de fluides doivent :

- vendre des fluides aux seuls opérateurs dont ils ont vérifié la validité de l’attestation de capacité

- tenir à jour un registre des quantités de fluides HFC vendus, du nom des opérateurs qui les ont acquis et des copies de leurs attestations de capacités

- procéder aux déclaration des quantités de fluides à l’ADEME

- mettre à disposition des opérateurs gratuitement des emballages pour récupérer les fluides usagés, et reprendre sans frais les fluides usagés qui leur sont rapportés

Les distributeurs d'équipements doivent :

- vendre des équipements préchargés en HFC uniquement aux opérateurs attestés ou aux personnes ayant conclu un contrat avec un opérateur attesté pour l'installation des équipements

- tenir à jour un registre des équipements préchargés en HFC vendus, avec la raison sociale et le numéro d'attestation de l'acquéreur dans le cas où celui-ci est un opérateur attesté, ou avec le nom de l'acquéreur et copie du contrat passé avec un opérateur attesté pour l'installation des équipements dans le cas où l'acquéreur n'est pas un opérateur attesté

Organismes agréés

Les organismes agréés délivrent :

- les attestations de capacité aux entreprises qui manipulent des fluides frigorigènes à effet de serre fluorés, quel que soit l’usage de ces fluides. Ces attestations sont valides pour une durée de 5 ans. Pendant cette durée, les organismes doivent mener un ou plusieurs audits sur site ;

- les certificats pour les personnes salariées de ces entreprises lorsque l’usage des gaz à effet de serre fluorés est l’extinction, le diélectrique ou les solvants. Dans les autres cas (usage froid et climatisation, c’est une attestation d’aptitude qui est requise (lien « Gaz à effet de serre fluorés : à chacun son rôle et ses responsabilités »), elle peut être obtenue auprès des organismes évaluateurs certifiés (lien « organismes évaluateurs certifiés »)

Les organismes agréés sont les suivants :

- pour l’usage des gaz à effet de serre fluorés pour le froid, les 6 organismes suivants sont agréés pour la délivrance des attestations de capacité, en date du 1er janvier 2018 :

- pour l’usage des gaz à effet de serre fluorés pour l’extinction, les 3 organismes suivants sont agréés pour la délivrance des attestations de capacité (pour les entreprises) et les certificats (pour les personnes) : APAVE, Cemafroid, CNPP

- pour l’usage des gaz à effet de serre fluorés pour les usages diélectriques, les 5 organismes suivants sont agréés pour la délivrance des attestations de capacité (pour les entreprises) et les certificats (pour les personnes) : ERdF, Grid Solutions SAS, Siemens SAS, RTE, WLEnergy

- pour l’usage des gaz à effet de serre fluorés pour les usages de solvants l’organisme suivant est agréé pour la délivrance des attestations de capacité (pour les entreprises) et les certificats (pour les personnes) : l’INERIS

Organismes évaluateurs certifiés

Les organismes évaluateurs délivrent les attestations d’aptitude à titre individuel aux salariés intervenant dans une entreprise qui manipulent des gaz à effet de serre fluorés pour l’usage froid et climatisation. L’entreprise doit elle-même disposer d’une attestation de capacité, qu’elle obtient auprès d’un organisme agréé (lien « organismes agréés »).

Les organismes évaluateurs dûment certifiés pour délivrer les attestations d’aptitude sont les suivants :

Substitution des HFC

En raison de leur forte contribution au réchauffement climatique, la réglementation européenne organise l’abandon progressif des HFC par un mécanisme de quotas dégressifs. Cette réglementation prévoit également des interdictions absolues pour certains usages dans les prochaines années.

Des enjeux économiques pour des centaines de milliers d’entreprises

La dégressivité des quotas va entraîner une augmentation du prix des fluides et donc des coûts d’exploitation accrus par les entreprises qui utilisent des équipements fonctionnant avec de HFC. Les entreprises qui anticiperont la substitution des HFC éviteront cette augmentation des coûts d’exploitation et disposeront par ailleurs du temps nécessaire pour définir les solutions les plus efficientes d’un point de vue technique et économique avec leurs fournisseurs.

De nombreuses alternatifs existent déjà, y compris avec des fluides connus de longue date : dioxyde de carbone (CO₂), hydrocarbures, ammoniac (NH₃), …

Le ministère de l’environnement a publié une plaquette de communication pour informer les détenteurs d’équipements de réfrigération / climatisation et pour donner de bons exemples de substitution.

Vous pouvez la télécharger ci-dessous.

Les bonnes pratiques de substitution

Pour préparer au mieux la substitution des HFC, les entreprises peuvent s’appuyer sur des guides disponibles gratuitement. A ce titre, l’association européenne EIA (association de protection de l’environnement) a publié un guide pédagogique pour bien aborder la substitution. Vous pouvez y accéder en cliquant sur ce lien.

EREIE, le Cemafroid et Armines ont également rédigé une étude sur les alternatives aux HFC, financée par l’ADEME, l’AFCE et Uniclima. Ce rapport est plus approfondi sur un plan technique.

Vous trouverez par le lien ci-dessous trois extraits de cette étude : une première partie consacrée aux fluides utilisés historiquement et à des fluides de substitution, une seconde partie sur les alternatives disponibles aux HFC grâce à d’autres fluides pour les principaux secteurs d’utilisation (climatisation, transport frigorifique, etc.) et une dernière partie sur les technologies d’avenir n’utilisant pas de systèmes à compression de fluides types HFC.

Les soutiens financiers du ministère de l’environnement

Afin d’accompagner les entreprises dans la transition, le ministère de l’environnement a mis en place des dispositifs d’aide :

- pour accompagner la recherche
- pour accompagner les entreprises industrielles dans la transition, au travers de programmes spécifiques des programmes d’investissements d’avenir

Exemples d’entreprises qui peuvent vous accompagner dans votre projet

La liste présente ci-dessous a pour objectif de permettre aux entreprises d’approfondir leur réflexion sur les solutions qu’elles peuvent trouver sur le marché et qui peuvent répondre à leurs besoins. Cette liste n’a pas vocation à être exhaustive. Elle n’a pas non plus vocation à valider les procédés proposées par ces entreprises ni à les recommander par rapport aux autres acteurs du marché.

Les entreprises qui figurent dans cette liste se sont signalées ou ont été signalées au ministère de l’environnement afin d’y être inscrites.

Toute entreprise qui souhaite figurer sur cette liste peut se signaler auprès du ministère de l’environnement.

Froid industriel et commercial

- Advansor (CO2)

- AHT (CO2 et hydrocarbures)

- Carrier (CO2 et hydrocarbures)

- Green & Cool (CO2)

- Profroid (CO2 et NH3)

- Sabroe (CO₂, NH_3, Cascade NH_3/ CO₂)

- Tewis (CO2 et CO2/NH3)

Chillers de confort et industriels

- Carrier (HFO)

- Daikin (HFO)

- Sabroe (NH₃, Propane)

- York (HFO, Eau – Absorption)

Transport frigorifique

- Carrier Transicold (containers maritimes CO2)

Climatisation et pompes à chaleur

- Carrier (HFO)

- Sabroe (NH₃)

- Sanden (CO2)

- York (Eau – Absorption)

Compresseurs et composants (pour solutions sur-mesure)

- Bitzer

- Carel

- Danfoss

- Mayekawa

À noter : la FAQ est actuellement en cours de révision et sera actualisée prochainement. (Pour toute question complémentaire, vous pouvez déposer votre question par mail à l'adresse suivante : fluides-frigorigenes@developpement-durable.gouv.fr)