Décarbonation : définition, pistes de réflexion et mise en œuvre
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Pilier de la transition écologique, la décarbonation s'impose à nos sociétés, en vue notamment de réduire notre dépendance aux énergies fossiles.
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Le dilemme de la climatisation : que devons-nous faire ?
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Chaque année, 135 millions de climatiseurs sont vendus dans le monde. Un chiffre qui a triplé en trente ans du fait de l’aggravation du réchauffement climatique.
La climatisation offre un confort incontestable - notamment lors des vagues de chaleur - mais elle induit un coût environnemental élevé. Pour preuve : elle est à l’origine d’un milliard de tonnes de CO2 sur les 37 milliards mondialement émises [Agence internationale de l'énergie (AIE)].
Dans ce contexte, l'utilisation de la climatisation suscite de plus en plus de débats et d'interrogations. Comme l’indique Vincent Viguié, chercheur au Centre International de recherche sur l’environnement et le développement, le constat est flagrant : « L’air conditionné est un exemple emblématique de mal-adaptation : en se protégeant, on aggrave la situation ».
Peut-on se passer de l’air conditionné ? Autrement, comment limiter les impacts de la climatisation sur l’environnement ? Les réponses dans cet article.
Quels sont les avantages de la climatisation ?
Un équipement indispensable pour faire face aux fortes chaleurs
Principalement utilisée pour notre confort, la climatisation moderne a été créée pour répondre au besoin d’un directeur d’imprimerie new-yorkais. C’est en 1902 que l’ingénieur Willis Carrier conçoit une machine pour déshumidifier et refroidir l’air afin d’éviter la déformation du papier lors des fortes chaleurs.
Cette invention sera ensuite rapidement adoptée par d’autres industries - à l’image de l’industrie cinématographique - avant d’intégrer les commerces, puis les foyers américains (10 % en 1960, puis 90 % en 2000).
Outre le fait de protéger de la chaleur en refroidissant immédiatement une pièce, la climatisation augmente la productivité des salariés. Mieux : les climatiseurs premier prix ne nécessitent aucune installation.
“ Aujourd’hui, ce sont 135 millions de climatiseurs qui sont vendus chaque année dans le monde, portant le taux d’équipement des ménages à 37 % en 2022 - contre 20 % en 2000. On dénombre actuellement pas moins de deux milliards de climatiseurs installés à l’échelle mondiale. Un chiffre qui devrait tripler d’ici à 2050 selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE). ”
Bien que la hausse des températures provoquée par le réchauffement climatique se manifeste sur l’ensemble du globe, certaines régions sont plus frappées par la chaleur que d’autres. C’est le cas de l’Inde, dont le taux d’équipement pourrait passer de 10 à 40 % en d’ici 2050. Selon l’AIE, l’Asie devrait concentrer la moitié des climatiseurs en 2050.
Le vendredi 23 juin, Pékin a enregistré sa journée la plus chaude depuis le début des relevés météorologiques en 1961, avec 41,1 °C. Dans le même temps, 185 alertes rouges pour forte chaleur étaient en vigueur sur le quart nord et est du pays.
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Une innovation qui protège notre santé
Du fait du réchauffement climatique, les vagues de chaleur s'intensifient et se multiplient. Dans ce contexte, la climatisation devient ni plus ni moins une question de survie pour les personnes fragiles.
En effet, l’exposition à une trop forte chaleur a de multiples conséquences sur notre santé, dont les maux de tête, les nausées, la déshydratation et des coups de chaleur pouvant entraîner la mort.
Selon une étude, 61 672 décès sont attribués aux fortes chaleurs survenues lors de l’été 2022 - entre le 30 mai et le 4 septembre. Un rapport de l’AIE affirme que l’accès à la climatisation permet chaque année de sauver des dizaines de milliers de vies.
Quel est l’impact de la climatisation sur l’environnement ?
Bien que la climatisation nous apporte un certain confort lors des fortes chaleurs, son utilisation n’est pas sans conséquence sur l’environnement.
Une contribution au réchauffement climatique
Des fluides frigorigènes sont nécessaires pour mettre en œuvre un cycle refroidissant.
Choisis pour leur efficacité, les chlorofluorocarbures (CFC) et les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) ont finalement été remplacés en France par les hydrofluorocarbures (HFC) en raison de leur nocivité pour la couche d’ozone.
Cependant, les HFC ne sont pas meilleurs pour autant. Leur pouvoir réchauffant est particulièrement élevé (entre 1 300 et 3 260 fois plus élevé que le CO2), contribuant ainsi au réchauffement climatique.
D’après l’ADEME, 1 918 tonnes de HFC s’échappent annuellement des systèmes de climatisation français - ce qui équivaut à émettre 3,5 millions de tCO2e dans l’atmosphère. « S’échappent » puisque ces gaz réfrigérants - supposés rester à l’intérieur de l’équipement - fuient régulièrement lors de leur fabrication, de leur maintenance et de leur fin de vie. Or, ces gaz nécessitent un traitement spécifique.
👉 En 2019 et à l’échelle planétaire, les particules fines libérées par les climatiseurs étaient à l’origine de 21 000 décès, révèle une étude parue dans la revue The Lancet.
Pour limiter ces impacts néfastes, l’accord international de Kigali prévoit la réduction de 85 % de l’utilisation de HFC dans les climatiseurs au plus tard en 2047. Selon le rapport de synthèse sur les émissions de refroidissement et les politiques de l’ONU, cela permettrait d’éviter jusqu’à 0,4 °C de réchauffement d’ici 2100.
Une surconsommation d’énergie
Sans surprise, un climatiseur nécessite de l’électricité pour fonctionner. Ce faisant, le nombre toujours plus élevé de climatiseurs en fonctionnement était à l’origine d’une consommation de 2 000 térawattheures (tWh) en 2021, ce qui représente entre 8 et 10 % de l’électricité consommée dans le monde.
En définitive, la climatisation est à l’origine de l’émission d’un milliard de tonnes de CO2 dans l’atmosphère. En cause : l’utilisation d'électricité pas toujours issue de sources décarbonées - le mix énergétique de la Chine étant essentiellement composé de charbon.
En outre, la surconsommation d’énergie durant les périodes caniculaires peut provoquer des coupures d’énergie et donc priver les utilisateurs d’air conditionné - notamment en Égypte, en Italie et aux États-Unis.
“ D’après les projections, d’ici à 2050, 80 % des 10 % des ménages les plus riches du monde seront équipés de la climatisation, ce qui induira une consommation d’électricité quatre fois plus élevée qu’aujourd’hui. ”
Un rejet de chaleur important
Comble de l’ironie, l’équipement supposé nous rafraîchir rejette de la chaleur durant son fonctionnement. Pour faire simple, les climatiseurs pompent l’air chaud de l’intérieur pour le rejeter à l’extérieur, augmentant ainsi les températures extérieures.
“ Ce phénomène contribue à la création d’îlots de chaleur urbains, qui se manifestent par des températures plus élevées en ville par rapport aux zones rurales voisines. ”
Des chercheurs du Centre national de Recherches météorologiques ont conclu que les climatiseurs parisiens augmentent la température extérieure de 0,5 °C. Dans le cas où le nombre d’équipements viendrait à doubler d’ici à 2030, la température de la capitale augmenterait de 2 °C.
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Comment limiter l’impact de la climatisation ?
Malgré un impact environnemental important, la climatisation constitue un outil indispensable pour notre survie. Difficile de s’en passer donc. Cependant, utilisateurs et fabricants peuvent alléger cet impact en adoptant plusieurs bonnes pratiques.
Adopter les bons gestes
Au vu des impacts environnementaux conséquents provoqués par la climatisation, les usagers sont encouragés à utiliser leur équipement de manière raisonnable. Le gouvernement français recommande de régler la température de consigne à 26 °C. Mettre son climatiseur en route à partir de 30 °C au lieu de 27 °C permet de diviser la consommation par trois.
Toujours dans l’optique de limiter la consommation d’électricité, il est recommandé d’entretenir régulièrement les appareils d’une puissance de plus de 4 kW. En outre, l’usage de climatiseur mobile est à proscrire. Selon l’ADEME, cet équipement est jusqu’à 2,5 fois plus énergivore qu’un climatiseur fixe.
Au-delà de modérer leurs usages, les consommateurs sont invités à :
- acheter un climatiseur de classe énergétique A+++ ;
- protéger leurs fenêtres, voire fermer les volets pour éviter de faire entrer la chaleur ;
- aérer aux heures fraîches (idéalement la nuit et au petit matin) ;
- créer un courant d’air pour évacuer la chaleur ;
- éviter les émissions de chaleur en allumant le four ou tout autre équipement électrique.
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Améliorer l’efficacité énergétique des climatiseurs
De nombreux pays ont mis en place des normes pour améliorer la performance énergétique des climatiseurs. En doublant la performance du parc installé, il serait possible de réduire la demande en énergie à 3 400 tWh - actuellement estimée à 6 200 - d’ici à 2050. [Les Échos]
Selon l’ONU, l’amélioration de l’efficacité énergétique ainsi que l’abandon des réfrigérants permettraient d’éviter des émissions cumulées allant de 210 à 460 Gt CO2 au cours des quatre prochaines décennies - ce qui équivaut à 4 à 8 années d’émissions mondiales de GES (sur la base des émissions de 2018).
Cependant, même si des améliorations sont à noter depuis 1990, l’AIE considère qu’elles n'ont :
“ Pas été suffisantes pour freiner la croissance des émissions dues à l’augmentation de la demande en refroidissement. ”
Améliorer la performance des bâtiments
Selon l’ADEME, en 2020, la climatisation était responsable de 5 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) produites par le secteur du bâtiment français et près de 12 % des émissions mondiales selon le calcul de Ouest France.
La solution pour limiter l’empreinte carbone du secteur ? Construire des bâtiments bioclimatiques résistants au réchauffement climatique. Le postulat est simple : il convient de prendre en compte l’environnement d’implémentation et le climat actuel pour sortir de terre un bâtiment :
- économe en énergie avec l’utilisation des énergies renouvelables, l’isolation thermique, l’orientation adaptée du bâtiment pour bénéficier de la lumière du soleil et éviter l’usage d’équipements énergivores ;
- bas-carbone en installant un équipement à faible impact environnemental ou en employant des matériaux biosourcés, par exemple ;
- résilient grâce aux toitures de couleur blanche pour réfléchir le rayonnement solaire ;
- végétalisé afin de créer de l’ombre et rafraîchir l’atmosphère par l’évapotranspiration des plantes qui puisent l’eau par leurs racines, avant de la rejeter par les feuilles sous forme de gouttelettes d’eau.
“ À titre d’illustration : deux façades végétalisées permettraient de baisser la température de 3 °C. ”
Un bâtiment bioclimatique a trois objectifs : réduire la consommation énergétique (en ayant recours le moins possible aux moyens techniques mécanisés à l’image de la climatisation), garantir le confort des habitants et limiter l’impact environnemental de la construction.
👉 Un PLU bioclimatique est en cours d’élaboration par la ville de Paris.
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Développer des alternatives bas-carbones et peu énergivores
Il est recommandé d’utiliser un ventilateur mobile ou de plafond afin d’éviter l’usage de la climatisation - notamment les appareils monoblocs. L’objectif étant de faire circuler l’air lorsque les fenêtres sont fermées.
“ Les ventilateurs créent des mouvements d’air procurant immédiatement une sensation de fraîcheur. Cependant, les ventilateurs brassent l’air, mais ne le refroidissent pas. ”
C’est pourquoi, il s’avère essentiel de développer des alternatives bas-carbone et peu énergivores à la climatisation - à l’image d’un puits climatique. Plus complexe à mettre en œuvre, le puits climatique implique l’installation de tubes enterrés entre 1,5 et 3 mètres de profondeur où la température est située entre 12 et 14 °C toute l’année. L’air passe ainsi dans les tubes et se rafraîchit pendant le trajet.
La climatisation adiabatique est également en cours de développement. Cette technique de refroidissement repose sur un principe naturel consistant à rafraîchir l’air par évaporation d’eau. Le procédé est simple : l’air chaud est aspiré par un ventilateur surmonté d’un filtre humidifié. L’eau absorbe la chaleur permettant ainsi le refroidissement de l’air.
Autre exemple partagé par Inger Andersen, directrice exécutive du programme des Nations unies pour l’environnement : la ville de Paris utilise des systèmes de refroidissement urbain peu énergivores fondés sur le recours à l’eau de rivière pour rafraîchir certains sites comme le Louvre, par exemple.
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Utilisez-vous la climatisation dans votre entreprise ?
Le réchauffement climatique est tel que la climatisation dans les bureaux s’avère indispensable pour offrir de bonnes conditions de travail à vos équipes.
Cependant, avez-vous conscience de l’empreinte carbone de vos climatiseurs ? Employez-vous les bons gestes pour réduire votre recours à ce dispositif ? Réalisez le bilan carbone de votre structure pour déterminer la part que la climatisation occupe dans votre empreinte carbone.
Avant de faire le grand saut, vous aimeriez peut-être découvrir notre plateforme lors d’une démo gratuite ?
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