01 janvier 2022

AKOGAS: Un outil pour survivre à la règlementation F-GAS, sans mourir en cours de route

La règlementation F-GAS… ¿Qu’est-ce que c’est?

En ce tout début d’année 2022, personne ou presque n’ignore plus le terme « F-Gas » dans le secteur de la réfrigération en Europe. La règlementation F-Gas est en effet, en train de changer progressivement la façon de concevoir, de mettre en œuvre, d’installer et d’entretenir les systèmes de réfrigération. Mais en quoi consiste exactement la règlementation F-Gas ? Quels sont ses objectifs et depuis quand est-elle en vigueur ?

Le règlement européen 517/2014 dit F-Gas, est entré en vigueur en 2015, date d’abrogation de sa précédente version de 2006 (842/2006). Les deux versions de ce règlement visent à réduire l’impact des gaz HFC dans l’atmosphère via différentes initiatives. Dans la pratique, ils visent une diminution progressive de l’utilisation des gaz à effet de serre fluorés HFC dans les systèmes de réfrigération, ces gaz HFC disposant d’un haut potentiel d’effet de serre lors de leur libération dans l’atmosphère (chaque type de fluide frigorigène est pour cela accompagné, depuis quelques années, d’une valeur PRP : Poténtiel Réchauffment Planétaire; GWP: Global Warming Potential, en anglais).

À la simple réflexion, chacun peut en effet conclure que si les fluides frigorigènes HFC ne sont nocifs que dans l’atmosphère, il suffit de réduire ou d’éliminer leurs fuites pour éradiquer le problème. Ainsi, si les gaz restent à l’intérieur d’une installation et non dans l’atmosphère, le redoutable effet de serre n’est pas généré. Cette solution au problème est aussi radicalement vraie  mais a été historiquement négligée par les acteurs du secteur. Elle demeure toutefois parfaitement valide et représente le cœur de la proposition d’AKOGAS pour répondre aux exigences de la règlementation F-GAS, comme nous le verrons plus loin.

Techniquement… ¿Comment la règlementation F-Gas est-elle mise en œuvre?

Comment la règlementation F-Gas prévoit-elle (obtenir) la diminution progressive de l’utilisation des gaz à effet de serre fluorés HFC ? De trois façons essentiellement :

  • En réduisant progressivement la capacité de production et d’importation de gaz à effet de serre fluorés HFC, sur la base de quotas de potentiel de réchauffement. C’est le fameux Phase-Down. Voir Figure 1.
  • En promouvant des interdictions d’utilisation de gaz à effet de serre fluorés dans certaines applications, avec un calendrier accumulant au fil des ans, des limitations de façon progressive, parallèlement au développement correspondant d’alternatives technologiques.
  • En incitant timidement à l’utilisation de systèmes de détection des fuites pour réduire les fuites de fluide frigorigène.
Figure 1: HFC Phase-down selon règlement 517/2014 (F-Gas).

Pourquoi parlons-nous d’incitation timide à la réduction des fuites?

S’il est vrai que le règlement encourage, aux articles 3, 4, 5 et 6, à la fois l’utilisation de systèmes de détection des fuites et les contrôles d’étanchéité pour leur réduction correspondante; l’effet de ces directives demeure très faible en termes de réduction effective, essentiellement parce qu’il encourage les systèmes de détection génériques, peu efficaces pour détecter les fuites de petite et moyenne taille qui représentent, en général, la grande majorité de la totalité des fuites de gaz à effet de serre fluorés, comme détaillé ci-dessous.

Légalement…¿Comment la règlementation F-Gas est-elle mise en place?

De part sa nature, le règlement européen dit F-Gas n’est pas toujours directement applicable dans les États membres. En effet, l’application législative repose généralement sur les transpositions (ou modifications) de ce règlement, développées par les États membres de l’UE dans des lois obligatoires au sein de chaque État, comme les DR 115/2017 et 552/2019 en Espagne, différents Arrêtés en France (Arrêté du 17 juillet 2019, Arrêté du 29 février 2016), etc.

¿Quel est le calendrier de la règlementation F-Gas?

Quand la mise en œuvre de la règlementation F-Gas sera-t-elle terminée ? Le calendrier règlementaire de la règlementation F-Gas a démarré au 1er janvier 2015 et prolonge les interdictions et réductions de quotas de HFC jusqu’en 2030.

La règlementation F-Gas entraîne ainsi un changement technologique reposant sur la réduction du gaz à effet de serre fluorés HFC disponible sur le marché. Le phase-down impose une réduction telle qu’en 2030, le gaz à effet de serre fluoré HFC (légalement) disponible dans l’UE ne représentera plus qu’un cinquième (21 %) de la quantité utilisée au cours de la période de référence 2009-2012. C’est précisément cette réduction des gaz à effet de serre fluorés (légalement) disponibles, combinée à la persistance de fuites de HFC dans les systèmes existants, qui est à l’origine d’un important trafic de fluides HFC, un problème complexe et difficile à quantifier, qui va bien au-delà du sujet de cet article.

La règlementation F-Gas aujourd’hui (Janvier de 2022) et au-delà…

Pour en revenir au présent, le 1er janvier 2022 dernier, deux interdictions supplémentaires imposées par la règlementation FGas sont entrées en vigueur. Ces deux interdictions ne concernent que les nouvelles installations: 1) Les NOUVEAUX réfrigérateurs et congélateurs à usage commercial hermétiquement scellés (avec compresseurs et condensateurs intégrés) devront utiliser des fluides frigorigènes d’un PRP inférieur à 150, interdisant ainsi définitivement tout gaz à effet de serre fluoré HFC pour leur conception; et 2) les NOUVEAUX systèmes de réfrigération centralisés multipostes à usage commercial d’une capacité nominale de 40 kW ou plus devront obligatoirement utiliser des fluides frigorigènes dont le PRP est inférieur à 150, sauf pour les systèmes en cascade, où l’utilisation du R134a continuera d’être acceptée.  En résumé, les deux interdictions supplémentaires de 2022 impliquent l’arrêt de la commercialisation de certaines installations et équipements commerciaux utilisant des fluides frigorigènes HFC.

Ces deux interdictions ne concernent donc pas le parc HFC déjà installé, qui continue à connaître les mêmes problèmes qu’en 2021: La disponibilité de fluides frigorigènes frais (pas régénérés) et leur prix en cas de fuites. En effet, le bond qu’a supposé le 1er janvier 2021 (induisant une réduction de 63 % à 45 % de la commercialisation de gaz fluorés par rapport à la valeur de référence 2009-2012), a eu (et a) un impact beaucoup plus important sur le marché que les récentes interdictions. Et pourquoi en est-il ainsi? Eh bien, parce que la grande majorité des fabricants de centrales et/ou de meubles frigorifiques autonomes (sachant depuis 2015 que leur utilisation serait interdite en 2022) travaillent déjà depuis de nombreux mois, voire années, avec des fluides frigorigènes sans HFC, comme le CO2, le NH3 et le R290, par exemple.

Ainsi, si la portée des modifications réglementaires de 2022 a été relativement modérée, ne limitant que la commercialisation de certains nouveaux équipements et installations, que nous réserve la règlementation F-Gas dans un avenir proche ? Le prochain grand bond sera une nouvelle Phase-down, soit une diminution prévue pour le 1er janvier 2024. La commercialisation de HFC sera ainsi encore plus limitée et passera de 45 % à 31 % de la valeur de référence 2009-2012. Ce bond sera inflationniste puisqu’il tendra à rendre les fluides HFC encore plus chers, ce qui ne manquera pas d’impacter économiquement et opérationnellement, le parc utilisant des fluides HFC déjà installé et sans contrôle ni réduction des fuites de fluide frigorigène.

Après 2024, la règlementation F-Gas ne prévoit que deux réductions supplémentaires au niveau de la production et de l’importation de HFC: Le 1er janvier 2027 et le 1er janvier 2030. La quantité de HFC commercialisable (production ou importation) se stabilisera alors à 24 % et enfin à 21 % de la quantité de la période de référence, respectivement.

Figure 1: HFC Phase-down selon règlement 517/2014 (F-Gas).
Les problèmes du parc déjà installé jusqu’en 2030

Plus de 7 ans après l’instauration progressive de la règlementation F-Gas, nous pouvons affirmer qu’il n’y a généralement en Europe (et définitivement en Espagne), pratiquement plus de projets ou d’installations frigorifiques avec HFC, car la réalisation de nouvelles installations utilisant des fluides frigorigènes qui doivent progressivement disparaître n’a pas de sens. Par conséquent, le Phase-down qui, comme on le voit, progresse inexorablement dans la réduction des HFC (légalement) disponibles, impacte profondément le parc déjà installé qui, rappelons-le, utilise encore très majoritairement des gaz HFC. Ces installations dépendent donc de la disponibilité de HFC (avec un PRP plus ou moins élevé) en cas de fuites de fluide frigorigène.

Il est ainsi très clair que la problématique du parc européen déjà installé, se réduit uniquement aux fuites de fluide frigorigène. Telles installations à HFC sont parfaitement efficaces et fonctionnelles tant que des fuites soient contrôlées (détectées à temps pour réduire la quantité de gaz échappé à quelques centaines de grammes ou à quelques kg tout au plus). En revanche, sans détection précoce des fuites, ces installations sont exposées à un risque opérationnel en raison de l’incertitude en matière de prix et de disponibilité des fluides HFC à moyen et long terme (jusqu’en 2030 et au-delà).

S’il est vrai qu’une alternative permettant de résoudre ce problème (la disponibilité/le prix des HFC) serait de moderniser complètement le parc déjà installé (avec des fluides frigorigènes alternatifs), à partir d’une analyse du secteur de la réfrigération et de ses installations , en particulier dans le secteur commercial et de l’industrie légère  il est raisonnable de penser que cela ne sera pas possible avant 2030.

Ainsi, la règlementation F-Gas et ses ramifications juridiques et techniques façonnent un scénario dans lequel les fuites de HFC deviendront progressivement de plus en plus critiques. Quelle solution reste-t-il au secteur ? Évidemment, la solution est unique et consiste à réduire et à minimiser les fuites de fluide frigorigène. En effet, il est plus que jamais nécessaire pour les installations utilisant des fluides frigorigènes HFC (quel que soit leur PRP) ou des mélanges HFC/HFO (par exemple, R448A) de contrôler leurs fuites en réduisant le volume échappé. Dans le cas contraire, l’avenir et la viabilité économique de ces installations (qui ne sont pas nécessairement vieilles ou obsolètes) courent un vrai risque, en raison de la suppression continue de ces fluides frigorigènes et de l’inflation inhérente.

AKOGAS, un outil pour faire face à la réglementation F-Gas

Depuis 5 ans, AKO Group développe et perfectionne une solution conçue pour que le prestataire/installateur puisse aider son client à réduire au maximum les fuites de fluide frigorigène de plus en plus dangereuses. Le système connecté AKOGAS IoT permet d’obtenir des informations très précises sur les fuites, grâce à trois piliers technologiques absolument indispensables :

  • La détection précoce, à un très faible taux de ppm, au moyen d’une technologie de détection NDIR (Non-Dispersive Infrared) précise et sélective, capable de détecter des micro-fuites allant jusqu’à 1 gramme par heure (1 g/h), à une concentration inférieure à 10 ppm. Ces micro-fuites (difficiles à détecter) représentent la grande majorité des fuites annuelles de fluide frigorigène et ne sont pas détectées par les systèmes de détection classiques. Voir figure 3a.
  • La connectivité, que ce soit
    • Par des bus de communication et des passerelles vers le cloud sur Internet, ou bien (voir Figure 3b).
    • Grâce à des modems cellulaires intégrés aux détecteurs eux-mêmes, ce qui facilite l’installation du système et accélère jusqu’à 3 fois sa mise en œuvre.
  • Le cloud, qui effectue les calculs nécessaires afin de notifier instantanément le moment, l’endroit et la gravité des fuites survenant dans l’installation. Voir Figures 4 et 5.
Figure 3: (a) Détecteur/Mesureur HFC AKO-575400 avec NDIR technologie détection.     (b) Gateway pour la transmission des lectures de concentration au système de détection au cloud akonet.cloud.
Figure 4: Système de détection de réfrigérant R448A sûr le cloud akonet.cloud. Les détecteurs/mesureurs de réfrigérant sont connectés par la Gateway EDGE (voir Figure 2b).

L’utilisation du système AKOGAS par le responsable de la maintenance permet de réduire jusqu’à 90 % les fuites d’une installation (90% de la quantité de réfrigérant perdu), et constitue donc le meilleur outil pour faire face à la rigueur de la réglementation F-Gas pour les installations HFC, toujours majoritaires au sein et européen déjà installé.

Auteur: Xavier Albets-Chico, Technical Director

Contactez notre spécialiste: xalbets@ako.com

Ces informations si précises sur les fuites (endroit, moment et gravité [kg/anné] de la fuite) permettent à ensuite à l’installateur de localiser et de réparer la fuite en très peu de temps, minimisant ainsi ses déplacements (grâce à l’absence de fausses alarmes) et maximisant l’efficacité de son temps sur l’installation.

Figure 5: Vois de détail pour le détecteur/mesureur installé dans le chambre froide (congélateur) P030. Une fuite est détectée le 14 janvier et elle est progressivement résolue pendant les deux semaines après. Entre 14h et 16h est le moment le plus probable pour trouver la fuite, comme on peut voir sur l’histogramme.