[Recherche et expérimentations] - Risques environnementaux des fluides frigorigènes : on fait le point

Il existe plusieurs catégories de gaz fluorés : les CFC, HCFC, HFC et les HFO. Chaque gaz produit des impacts environnementaux différents. 

Dans la stratosphère, la décomposition des gaz CFC et HCFC libère des espèces chlorées qui catalysent la destruction de la couche d’ozone. Face à ce constat alarmant, le protocole de Montréal (1987) a organisé l’élimination progressive des substances destructrices d’ozone. Les HFC ont été introduits comme substituts, car ne contenant pas de chlore et n’ayant donc pas de potentiel de destruction de l’ozone.  

Les pompes à chaleur (PAC) et les climatiseurs sont à l’origine de plusieurs types d’émissions de gaz à effet de serre au cours de leur cycle de vie. Tout d’abord, leur fabrication nécessite des ressources et de l’énergie, ce qui génère des émissions. Ensuite, leur fonctionnement repose sur la consommation d’électricité : même si l’électricité est largement peu carbonée en France, son usage n’est pas totalement exempt d’émissions. 

Surtout, les appareils utilisant des gaz frigorigènes comme les réfrigérateurs, les climatiseurs de voiture mais aussi les pompes à chaleur en résidentiel sont sujets à des fuites de fluides frigorigènes.  Ces fuites méritent notre attention, en partie, en raison du Pouvoir de Réchauffement Global (PRG) élevé de certains fluides. Le PRG permet de comparer, sur une période de référence généralement fixée à 100 ans, l’impact climatique d’un gaz à effet de serre à celui du CO₂. Par exemple, le R410A présente un PRG de 2 088 : l’émission d’une tonne de ce fluide correspond donc à un impact climatique équivalent à 2 088 tonnes de CO₂ sur 100 ans. Le R32, utilisé dans de nombreuses pompes à chaleur résidentielles plus récentes, présente quant à lui un PRG de 675. 

A l'instar du protocole de Montréal, en 1997, le protocole de Kyoto a été adopté afin de diminuer les émissions des gaz à effet de serre et en particulier l’émission du dioxyde de carbone. Pour assurer son respect, l’Union Européenne a mis en place à partir de 2006 un règlement européen dit « F-Gas » qui avait pour objectif de s’attaquer aux émissions liées aux fuites et à la mauvaise récupération des fluides frigorigènes. A partir de 2014, le règlement évolue vers une diminution de la quantité de gaz à fort PRG sur le marché.  En 2024, la réglementation évolue encore en accélérant cette logique de « phase-down » : l’objectif est de supprimer les HFC à fort PRG mis sur le marché européen d’ici 2050. 

Les solutions à faible PRG sont ainsi favorisées à l’instar des fluides naturels comme le R290 (propane), le R744 (CO₂) ou le R717 (ammoniac) lorsque les contraintes techniques et de sécurité le permettent. 

Selon les hypothèses retenues dans les travaux de l’ADEME, le taux annuel de fuite des fluides frigorigènes peut être estimé à 5 % pour les pompes à chaleur de type air/eau, tandis qu’un taux de 10 % peut être retenu pour certains systèmes à détente directe1. Une étude étatsunienne portant sur des PAC résidentielles dans la métropole de San Francisco estime toutefois que ce taux peut être réduit grâce à un entretien régulier, avec une estimation de 1,78 % de fuite en moyenne.  
En utilisant un taux de fuite annuel de 5 % et en considérant les objectifs du plan de la troisième Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE3), le remplacement des systèmes de chauffage utilisant des combustibles fossiles par des systèmes de type « pompe à chaleur » permettrait de réduire jusqu’à 11 MtCO₂e par an, sur les 43 MtCO₂e émises chaque année en France pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire.  
Les PAC constituent donc un levier pour réduire les émissions de CO₂ liées au chauffage. Si les émissions associées à leur fabrication, à leur consommation d’électricité et aux éventuelles fuites de fluides frigorigènes doivent être prises en compte dans l’évaluation de leur impact environnemental, elles ne remettent pas en cause, dans la plupart des configurations, le potentiel de réduction des émissions de CO₂ permis par le remplacement d’un système de chauffage plus émetteur. 

Il existe également des fluides frigorigènes n’utilisant pas de composés fluorés, comme le dioxyde de carbone (CO₂), le propane ou l’ammoniac. Leur impact potentiel en matière d’émissions de gaz à effet de serre est nettement plus faible que celui de nombreux fluides fluorés. Leur utilisation présente cependant d’autres contraintes : pression de fonctionnement élevée pour le CO₂, inflammabilité du propane et toxicité de l’ammoniac. Ces caractéristiques nécessitent la mise en place de mesures de sécurité spécifiques ainsi que l’utilisation d’équipements adaptés. 

Les PFAs (substances Per-PolyFluoroAlkyl) sont une grande famille de substances chimiques. Leur principal danger vient de la grande stabilité de leurs liaisons carbone-fluor (C-F). Ainsi, les PFAs sont très persistants (d’où leur surnom de polluants éternels), mobiles dans l’environnement et donc susceptibles de se retrouver dans l’eau et dans les chaînes alimentaires. Leurs risques sanitaires avérés sont multiples et leurs effets les plus préoccupants actuellement documentés sont la perturbation de la réponse immunitaire, des effets hépatiques, sur le poids de naissance des bébés, voire des effets cancérigènes pour certaines substances.  

Certains composés fluorés, en particulier les gaz fluorés avec trois liaisons fluor, se dégradent dans l’atmosphère et conduisent à la formation d’acide trifluoroacétique (TFA). Par exemple, HFO-1234yf (gaz utilisé dans les climatiseurs pour voiture) ou le R410A (gaz utilisé dans les PAC et les climatiseurs).  

Selon un article du Monde, datant de juin 2026, “la majorité des émissions de PFAS en Europe provient des gaz fluorogénés (39 000 t/an sur 68 000 t/an) c’est-à-dire principalement des climatiseurs et des pompes à chaleur.”  
En considérant les ventes annuelles de PAC en France et la répartition des technologies présentes, si les consommateurs continuent d’acheter des PAC et des climatiseurs utilisant le R410A alors plusieurs centaines de tonnes de TFA seront produites en France chaque année.  

Selon l’Agence Européenne de Santé Alimentaire, l’ingestion annuelle de PFAs ne doit pas excéder 1,6 microgramme par an.  

Les pompes à chaleur ont été identifiées comme une solution forte pour limiter les émissions de gaz à effet de serre du milieu résidentiel en France et en Europe. Les risques d'émissions importantes de gaz fluorés et conséquemment de production de PFAs ne doit pas être minimisés. Contrôler la maintenance de ces installations, en particulier individuelles, deviendra un défi de plus en plus complexe. De l'industriel à l'acheteur en passant par l'installateur, chaque acteur de la filière doit s'en inquiéter et s'emparer de ce sujet.  

Pour les applications résidentielles, le R290 (propane) constitue aujourd’hui une alternative particulièrement intéressante lorsque les conditions d’installation et les exigences de sécurité le permettent. Toutefois, son caractère inflammable impose la mise en œuvre de mesures spécifiques afin de limiter les risques de fuite et de permettre, le cas échéant, une évacuation efficace du gaz.  

Le CO₂ (R744), quant à lui, est un fluide naturel non fluoré, ininflammable et présentant un très faible potentiel de réchauffement global (PRG). Il permet notamment de produire efficacement de l’eau à haute température, ce qui le rend particulièrement adapté à la production collective d’eau chaude sanitaire (ECS). Son rendement reste cependant fortement dépendant des températures d’entrée et de retour d’eau : plus la température de retour est élevée, plus son coefficient de performance diminue.  

Ainsi, dans le contexte d’une copropriété, le CO₂ apparaît principalement pertinent pour les installations de production d’ECS, tandis que le R290 offre un potentiel plus large, sous réserve du respect des contraintes de sécurité liées à son inflammabilité. 

La production de fluides fluorés repose notamment sur l’utilisation de fluor, dont l’une des principales matières premières est la fluorite (CaF₂). Malheureusement, la production mondiale de fluorite se situe majoritairement hors de l’Union européenne, avec la Chine comme premier producteur mondial, devant notamment le Mexique et la Mongolie (respectivement avec 6Mt/an et 1,5 Mt/an pour les deux suivants). En Europe, l’Espagne est le principal producteur (0,14 Mt/an), tandis que l’Allemagne dispose également d’une production, mais plus faible (0,107 Mt/an). 

Selon les travaux du projet européen SCRREEN3, la réfrigération et la climatisation représentent environ 9 % de la consommation européenne de fluorite. Cette part ne concerne pas uniquement les pompes à chaleur, mais également les climatiseurs, la réfrigération commerciale et industrielle ainsi que d’autres équipements utilisant des fluides frigorigènes. Avec le développement attendu des pompes à chaleur et de la climatisation, cette demande progressera. Il apparaît difficile pour l'Union Européenne de pouvoir développer une production territoriale autonome. 

Cette situation souligne donc une dépendance de l’Europe vis-à-vis de chaînes de production extérieures. A cela, s’ajoute déjà les émissions de gaz à effet de nécessaire aux transports du gaz frigorigène.  
Cependant, la réduction de l’utilisation des F-gaz, et l’orientation vers des solutions alternatives, constitue donc non seulement un enjeu climatique, mais également un moyen de limiter la dépendance européenne à certaines ressources et chaînes d’approvisionnement extérieures. 

Un équipement frigorifique ou une PAC fonctionne en circuit fermé : tant qu'il est correctement installé, entretenu et en bon état, les émissions de fluide frigorigène restent très limitées. Le meilleur moyen de réduire les risques est donc de prévenir les fuites grâce à un entretien annuel régulier et à une intervention rapide en cas de dysfonctionnement. 

Pour une copropriété, il est notamment recommandé de privilégier des équipements fiables, correctement dimensionnés et facilement maintenables, et de s'assurer que les opérations d'entretien et de contrôle sont réalisées par des professionnels qualifiés. 

Une PAC est un équipement conçu pour fonctionner 15 à 20 ans, voire davantage lorsqu'elle est correctement entretenue. Le choix du fluide frigorigène doit donc être considéré sur toute la durée de vie de l'installation, et pas uniquement au moment de l'achat. Il est ainsi préférable de privilégier dès aujourd'hui la solution la plus pérenne et la moins impactante possible, afin d'éviter de devoir remplacer prématurément un équipement en raison d'une évolution réglementaire. 

A Paris, dans le cadre d’une rénovation énergétique globale, une copropriété a installé une PAC au CO2 pour produire son eau chaude sanitaire, vous pourrez trouver les détails de ce projet via cette fiche documentée sur CoachCopro : 50 Avenue Jean Jaurès 75019 Paris. 

En résumé pour les copropriétés, le choix doit être réalisé au cas par cas, en privilégiant la durée de vie, l'efficacité énergétique, le faible impact du fluide et la possibilité de maintenir l'installation dans le temps.  
Vous trouverez des bureaux d’études ou des installateurs qualifiés grâce à l’annuaire CoachCopro : Annuaire CoachCopro - Métropole du Grand Paris. 

Lorsqu'un équipement arrive en fin de vie, il est important de ne pas le déposer avec les déchets ménagers. Les fluides frigorigènes doivent être récupérés afin d'éviter leur rejet dans l'atmosphère, puis l'appareil doit être orienté vers une filière de traitement adaptée. 

Copropriétaire, syndic ou particulier, la meilleure solution est de faire reprendre l'ancien équipement par l'installateur ou le distributeur lors du remplacement, lorsque cette possibilité existe. Vous pouvez aussi vous renseigner auprès de l’ADEME sur ce site internet : Que faire de mes objets et déchets : réparation, réemploi et recyclage.