Les fluides frigorigènes : pourquoi la filière du chauffage et du refroidissement entre dans une nouvelle ère

Article co-rédigé avec les experts d’Equium

 

Longtemps, la question des fluides frigorigènes est restée un sujet réservé aux spécialistes. Pourtant, derrière ces substances indispensables au fonctionnement des réfrigérateurs, climatiseurs ou pompes à chaleur, se cache aujourd’hui un véritable défi environnemental, réglementaire… mais aussi technologique.

Sous l’effet de nouvelles réglementations européennes, les industriels doivent désormais composer avec un nombre de plus en plus restreint de fluides autorisés. Une évolution qui ne consiste plus seulement à remplacer un gaz par un autre : elle oblige progressivement toute la filière à repenser ses technologies.

Pour décrypter cette mutation, Smart Power a échangé avec Equium, entreprise française qui développe une technologie de pompe à chaleur thermoacoustique.

 

UN ENJEU CLIMATIQUE SOUVENT SOUS-ESTIMÉ

Les fluides frigorigènes sont présents dans la plupart des équipements produisant du froid ou de la chaleur : réfrigérateurs, systèmes de climatisation, pompes à chaleur…

Le problème n’est pas leur utilisation en elle-même, mais leur fuite éventuelle dans l’atmosphère. Certaines familles de fluides présentent un Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) très élevé : un seul kilogramme émis peut représenter plusieurs tonnes d’équivalent CO₂. Selon un rapport publié en 2025 par l’Association française du froid, des énergies renouvelables et de l’environnement (AFCE), les émissions liées aux fluides frigorigènes représentent environ 2 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, un ordre de grandeur comparable à celui du transport aérien.

Pendant plusieurs décennies, l’industrie a donc cherché à remplacer progressivement les fluides les plus émissifs par des alternatives moins impactantes.

 

DEUX RÉGLEMENTATIONS QUI CHANGENT LA DONNE

Aujourd’hui, cette évolution s’accélère sous l’effet de deux réglementations européennes complémentaires, qui inspirent d’ailleurs des évolutions similaires dans plusieurs régions du monde.

La première est le règlement européen F-Gas, qui vise à réduire progressivement l’utilisation des fluides ayant un fort potentiel de réchauffement climatique.

La seconde concerne les PFAS, parfois qualifiés de « polluants éternels ». Certains fluides frigorigènes appartiennent à cette famille de substances fluorées particulièrement persistantes dans l’environnement. Leur avenir est désormais questionné dans le cadre du règlement européen REACH.

Résultat : les industriels disposent aujourd’hui d’un choix beaucoup plus restreint qu’auparavant.

 

« Il y a quelques années, nous avions plusieurs dizaines de fluides disponibles. Aujourd’hui, les solutions compatibles avec les exigences environnementales et réglementaires se comptent quasiment sur les doigts d’une main. »

 

Les alternatives se concentrent principalement autour du CO₂, du propane, de l’ammoniac ou encore de l’eau, chacun présentant ses propres contraintes techniques.

 

POURQUOI REMPLACER UN FLUIDE NE SUFFIT PLUS

C’est sans doute l’idée reçue la plus répandue : il suffirait de remplacer un ancien fluide par un nouveau.

En réalité, chaque fluide possède des propriétés thermodynamiques spécifiques. Certains sont particulièrement adaptés à certaines plages de température, d’autres fonctionnent sous très haute pression, d’autres encore sont inflammables ou toxiques. Il n’existe donc pas de « fluide universel » capable de répondre à tous les usages.

Le propane, par exemple, appelé à se développer dans de nombreuses pompes à chaleur, offre d’excellentes performances mais impose également de nouvelles contraintes de sécurité en raison de son caractère inflammable.

Ces évolutions impactent toute la chaîne de valeur : fabricants, installateurs, mainteneurs, mais aussi concepteurs de bâtiments.

Un exemple concret ? Dans certains bâtiments, les fluides frigorigènes circulent aujourd’hui dans l’ensemble du réseau de climatisation. Avec un fluide inflammable comme le propane, cette architecture devient beaucoup plus complexe à mettre en œuvre. La tendance est donc de faire circuler de l’eau dans les bâtiments et de concentrer les équipements thermodynamiques à l’extérieur.

 

UN NOUVEAU PARADIGME : REPENSER LES TECHNOLOGIES ELLES-MÊMES

Pour Equium, la véritable rupture ne réside donc pas uniquement dans le choix d’un nouveau fluide.

Elle consiste à imaginer des technologies capables de produire du chaud ou du froid autrement, sans reposer sur les cycles frigorifiques traditionnels utilisant un changement de phase.

 

« Le nouveau paradigme consiste à développer des alternatives sans fluide frigorigène au sens traditionnel, en utilisant d’autres principes physiques pour transférer la chaleur. »

 

Cette approche donne naissance à une nouvelle génération d’entreprises issues de la recherche, qui explorent différentes voies : thermoacoustique, magnétocalorie, élastocalorie ou encore technologies utilisant l’eau comme fluide de travail.

L’objectif n’est pas de remplacer toutes les pompes à chaleur actuelles, mais d’apporter des réponses aux applications où les solutions conventionnelles atteignent leurs limites.

 

EQUIUM : PRODUIRE DU CHAUD… GRÂCE AU SON

Créée en 2017, Equium développe justement l’une de ces technologies de rupture.

Issue des travaux de recherche de Maurice François, poursuivis par son fils Cédric François, l’entreprise mise sur la thermoacoustique.

Son principe est original : utiliser des ondes acoustiques pour comprimer et détendre un gaz neutre — l’hélium — afin de produire de la chaleur ou du froid, sans recourir aux fluides frigorigènes traditionnels. L’entreprise a récemment installé un premier pilote avec Nantes Métropole Habitat, en partenariat avec Dalkia.

Pour Equium, cette technologie ne vise pas à remplacer les pompes à chaleur classiques, mais à répondre à des usages spécifiques où les fluides naturels montrent aujourd’hui leurs limites, notamment dans certaines applications industrielles ou soumises à des contraintes réglementaires fortes.

 

UNE OPPORTUNITÉ POUR L’INNOVATION… ET LA SOUVERAINETÉ INDUSTRIELLE

Au-delà de l’enjeu environnemental, cette transition pourrait également devenir un levier d’innovation pour l’industrie européenne.

Le développement de nouvelles technologies permettrait de réduire la dépendance à certains composants aujourd’hui largement produits hors Europe, tout en faisant émerger une nouvelle génération d’acteurs industriels.

Dans les dix prochaines années, Equium estime que les pompes à chaleur traditionnelles auront largement basculé vers les fluides naturels, tandis que les technologies de rupture trouveront progressivement leur place sur des applications ciblées, notamment industrielles.

La question n’est donc plus seulement quel fluide utiliser, mais quelles technologies permettront demain de produire durablement du chaud et du froid. C’est sans doute là que se joue le véritable changement de paradigme.

 

 

Un article par Smart Power et EQUIUM

 

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