Plus de 60 millions de candidats passés en revue ! C’est le défi relevé par le NIST (US National Institute of Standards and Technology) avec comme objectif l’identification d’un frigorigène optimal destiné à remplacer le R410A dans les climatiseurs. L’étude pluriannuelle a abouti à un résultat surprenant : sur les 60 millions de candidats éventuels, seuls 27 fluides présentaient les caractéristiques recherchées, c’est-à-dire un faible pouvoir de réchauffement planétaire, une bonne performance, peu ou pas d’inflammabilité et une absence de toxicité. Tous ces fluides sont inflammables, et plusieurs d’entre eux hautement inflammables, ce qui pose problème au niveau des normes de sécurité. Selon le rapport sur cette étude publié dans Nature Communications, il y a peu de chances que d’autres fluides performants émergent, et parmi ces 27 fluides, certains pourront comporter des risques qu’on ignore à ce stade.

Pas de candidat idéal

Mark McLinden, ingénieur chimiste chez NIST, souligne que l’étude montre qu’il n’existe pas de frigorigène parfait pour remplacer les fluides actuels. Son équipe a été surprise par le faible nombre de fluides potentiels identifiés. Le R 410, un mélange de R 32 et de R 125, doit être remplacé à cause de son PRP d’environ 2 000, supérieur de 50 % à celui du R 134a. Le R 32 et le propane commencent à être appliqués dans les petits climatiseurs, mais l’inflammabilité de ces deux fluides les empêche d’être utilisés dans les systèmes de taille plus importante. Et le CO₂ nécessite une nouvelle conception du système.

L’étude illustre que le choix d’un frigorigène de remplacement implique un compromis : en créant des mélanges à faible PRP, on a tendance à augmenter l’inflammabilité. Inversement, en réduisant l’inflammabilité, on augmente le PRP. Parmi les mélanges de HFO passés en revue, seuls le R 1234ze et le R 1234yf figurent parmi les 27 fluides retenus comme optimaux.

Enfin, le rapport sur l’étude souligne que les normes de sécurité nationales et internationales devront être assouplies afin de permettre l’utilisation de fluides légèrement inflammables. En outre, il indique que l’exploration de nouveaux mélanges pourra porter ses fruits.