Comment la climatisation nuit à l’environnement

Les composants les plus nocifs des technologies traditionnelles de réfrigération et de refroidissement sont les réfrigérants, des composés chimiques utilisés comme vecteurs de chaleur dans les installations. Tout au long du cycle de réfrigération, les réfrigérants passent de l’état gazeux à l’état liquide, puis de nouveau à l’état gazeux, en absorbant puis en libérant de la chaleur : c’est ce cycle qui crée l’effet de refroidissement souhaité.

Fortement réglementés en raison de leur toxicité, de leur inflammabilité et du danger qu’ils représentent pour l’environnement, les réfrigérants sont également sujets à des fuites. En effet, jusqu’à 40 % de ces produits peuvent s’échapper d’un système de refroidissement au cours de la durée de vie du produit. Ces fuites peuvent aussi entraîner la rupture prématurée des compresseurs ou nécessiter un entretien régulier. Lorsqu’un réfrigérant est libéré, le gaz reste piégé dans l’atmosphère et absorbe la chaleur, ce qui réchauffe la terre et agit comme un multiplicateur de CO₂ dans l’atmosphère.

En fait, un kilogramme de réfrigérant R410a, hautement toxique, a le même impact sur l’effet de serre que deux tonnes de dioxyde de carbone, ce qui équivaut à faire rouler une voiture pendant six mois. C’est un prix élevé à payer pour bénéficier du confort et de la commodité des systèmes de réfrigération et de climatisation. Si rien n’est fait, d’ici 2050, la consommation énergétique mondiale relative à la climatisation pourrait équivaloir à la consommation d’électricité de l’ensemble de la Chine, soit 2,3 milliards de tonnes d’émissions de CO₂.

Les dangers des réfrigérants à haut potentiel de réchauffement global

Lorsque l’on examine les dangers des réfrigérants, il est essentiel de prendre en compte leur potentiel de réchauffement global (PRG). Le PRG d’un gaz à effet de serre est sa capacité à piéger de la chaleur supplémentaire dans l’atmosphère au fil du temps, en le comparant au pouvoir réchauffant de la même masse de CO₂. Il constitue une mesure utile pour évaluer l’impact environnemental de certains réfrigérants.

Tous les réfrigérants ont un certain niveau de PRG, mais ils ne sont pas tous égaux. Les réfrigérants traditionnels utilisent des hydrofluorocarbures (HFC) toxiques, dont le PRG atteint des milliers d’unités, contre seulement 1 pour le CO₂.

Le fréon est un exemple de HFC à PRG élevé, qualifié de nocif et dont l’utilisation est désormais restreinte, conformément aux directives établies par l’amendement de Kigali du protocole de Montréal.

Plus récemment, l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) a imposé une réduction de 85 % de la production et de l’importation de fréon aux États-Unis sur les 15 prochaines années, une mesure importante pour respecter au mieux la limitation du réchauffement de la planète à 1,5 °C.

Comment fonctionnent les systèmes de climatisation à semi-conducteurs ?

La science derrière les technologies de refroidissement à l’état solide se base sur des principes thermoélectriques reconnus et éprouvés. Lorsqu’un courant électrique traverse un dispositif thermoélectrique à semi-conducteurs (appelé TEC pour thermoelectric cooler), il transfère la chaleur d’un côté à l’autre. C’est ce que l’on appelle l’effet Peltier.

Chaque TEC comporte de nombreuses “branches” constituées de matériaux semi-conducteurs. Ces branches déplacent la chaleur à l’aide de porteurs, qui peuvent être des électrons chargés négativement ou des trous chargés positivement. Les branches sont disposées par paires, composées d’une branche semi-conductrice de type n (dans laquelle les porteurs sont des électrons) et d’une patte semi-conductrice de type p (dans laquelle les porteurs sont des trous). Les branches sont connectées en série électriquement de telle sorte que lorsqu’un courant est appliqué à un TEC, les porteurs se déplacent tous dans la même direction, transférant ainsi la chaleur d’un côté à l’autre du dispositif.

Ce transfert de chaleur peut être utilisé pour chauffer, refroidir et même congeler efficacement des espaces petits et grands pour un grand nombre d’applications commerciales. Avec son innovation à la pointe de technologie, Phononic libère tout le potentiel des principes thermoélectriques en donnant vie à des produits à semi-conducteurs révolutionnaires.

Une nouvelle voie

La nécessité d’une technologie de refroidissement réellement respectueuse du climat n’a jamais été aussi forte qu’aujourd’hui. Phononic se tient prêt à relever le défi grâce à son innovation dans le domaine des semi-conducteurs, spécialement conçue pour faire avancer les technologies de réfrigération et de refroidissement. Conçue sur la base des meilleures pratiques en termes de semi-conducteurs, la technologie de refroidissement et de réfrigération thermoélectrique à l’état solide de Phononic incarne désormais une nouvelle voie vers un avenir plus propre et plus durable.

Une innovation à semi-conducteurs

La crise climatique exige des acteurs de l’innovation technologique qu’ils soient à la hauteur de la gravité de la situation. Les innovations ne sont pas seulement profitables en termes de résultats financiers, elles contribuent également à assurer la protection de notre planète.

Grâce à sa plateforme technologique, les innovations de Phononic transforment la façon dont les données sont communiquées, dont les automobiles “voient”, dont les vaccins et les médicaments sont protégés, dont les épiciers préservent leurs stocks alimentaires, et dont les espaces de vie et de travail sont climatisés.

Avec un PRG de 1 ou moins, la technologie de refroidissement à semi-conducteurs a un impact réel sur les émissions de gaz à effet de serre et oriente la communauté mondiale vers l’objectif réalisable d’un réchauffement limité à 1,5° C. Phononic est fier de participer à l’effort global, et de contribuer à faire de la planète un lieu de vie plus durable.