Hydrofluorocarbure

Les hydrofluorocarbures (HFC) sont des halogénoalcanes gazeux de la famille des fluorocarbures (FC). Ces gaz fluorés sont composés d’atomes de carbone, de fluor et d'hydrogène.

On les utilise notamment dans les systèmes de réfrigération, dans les aérosols et les mousses isolantes. Ces gaz sont tous d’origine synthétique.

Histoire

Les HFC ont fait leur apparition un peu après la mise en application du Protocole de Montréal (1987) selon lequel l'utilisation des chlorofluorocarbures (CFC) et des hydrochlorofluorocarbures (HCFC) était désormais interdite en raison du fait qu’ils participaient activement à la dégradation de la couche d'ozone. Cette dégradation était due aux atomes de chlore présents dans les CFC et les HCFC qui, une fois irradiés par les rayons ultraviolets dans l’atmosphère, engendraient une catalyse radicalaire favorisant la décomposition de l'ozone (O₃) en dioxygène (O₂). Les HFC se veulent donc une alternative de rechange aux CFC et aux HCFC en raison du fait qu’ils ne contiennent aucun atome de chlore responsable de la dégradation de l’ozone.

Impact sur l'effet de serre

S'ils ne détériorent pas la couche d'ozone, les HFC favorisent en revanche l'effet de serre et font partie des six principaux gaz à effet de serre inscrits sur la liste du Protocole de Kyoto ainsi que dans la directive 2003/87/CE. Leur potentiel de réchauffement global (PRG - 100 ans) correspond en moyenne à 2 800 fois celui du dioxyde de carbone (CO₂), allant d’un facteur de 140 (HFC-152a) à un facteur de 11 700 (HFC-23). Ces valeurs élevées de potentiel de réchauffement global sont notamment dues à leur grande durée de vie dans l’atmosphère, allant de 1,5 année (HFC-143) à 264 années (HFC-23)^[1],[2].

En plus de protéger l’ozone, les HFC offrent une bien meilleure efficacité énergétique que les CFC. Les HFC possèdent des propriétés techniques similaires à celles des CFC, notamment leur ininflammabilité (ou inflammabilité modérée dans le cas du HFC-152a), leur faible toxicité ainsi que leur température de fusion permettant de les utiliser comme fluides réfrigérants. Les HFC peuvent donc facilement remplacer les CFC dans la majorité de leurs applications, tout en réduisant la quantité de gaz nécessaire.

On estime que les HFC contribuent aujourd’hui à environ 0,5-1 % de l’effet de serre global et que cette contribution devrait atteindre environ 3 % en 2050. En effet, les émissions de HFC sont en hausse depuis les années 1990 (+208 % de 1990 à 2004 en France)^[3], mais ces dernières restent beaucoup moins alarmantes que celles des CFC qui totalisaient 25 % des contributions à l’effet de serre global en 1990, de sorte que l’utilisation des HFC demeure avantageuse sur le plan énergétique et pour l’environnement^[4].

Les émissions de HFC sont aujourd’hui contrôlées et jugées indésirables pour l’environnement, mais ces gaz seront sans doute encore utilisés dans l’industrie du froid, faute d'alternative aussi intéressante du point de vue économique. Les alternatives les plus connues pour l’industrie du froid (réfrigérants) sont l’ammoniac, gaz toxique et modérément ininflammable, et le dioxyde de carbone dont le point critique est d’une valeur trop basse pour offrir une fiabilité et une efficacité comparables.

Premiers fluorocarbures

• Fluorométhane
• Difluorométhane
• Trifluorométhane
• Fluoroéthane
• 1,1-difluoroéthane
• 1,2-difluoroéthane
• 1,1,1-trifluoroéthane
• 1,1,2-trifluoroéthane

Notes et références

1. ↑ A.A. Lindley, A. McCulloch, Regulating to reduce emissions of fluorinated greenhouse gases, J. Fluor. Chem.,126, 1457–1462 (2005).
2. ↑ Environment Canada - GHG - Rapport d'inventaire national 1990-2004 - Sources et puits de gaz à effet de serre au Canada
3. ↑ Citepa - Données annuelles nationales - GES - HFC
4. ↑ http://www.afce.asso.fr/stock_images/mcpid/pdf/HFCparticipfuturind.pdf