Les humains ont apparemment perfectionné la science de rester au frais. Les unités de climatisation et de réfrigération sont relativement peu coûteuses, la mécanique est assez simple et leur accès est en augmentation.

L’inconvénient est qu’ils sont horribles pour une planète aux prises avec une crise climatique croissante.

Selon l’Environmental Protection Agency des États-Unis, environ 12% des émissions de dioxyde de carbone sont imputables à la réfrigération et aux climatiseurs. Ce nombre devrait augmenter à mesure que la terre se réchauffera et que les populations gonfleront dans des climats déjà chauds, comme l’Inde, qui, en lançant un concours d’innovation dans le secteur de la climatisation, est en première ligne des efforts visant à revoir les technologies de refroidissement de la planète.

À Delhi, où la température en été atteint régulièrement 40,5 degrés Celsius (105 degrés Fahrenheit), le refroidissement représente actuellement entre 40% et 60% du pic de production d’été. Et c’est dans une ville où une minorité d’habitants utilise la climatisation; environ 5% des résidents ont le froid chez eux. À mesure que de plus en plus d’Indiens entreront dans la classe moyenne, ils dépenseront probablement un revenu disponible en articles de luxe de base comprenant des climatiseurs à forte intensité énergétique.

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Et qui peut les blâmer? Les recherches montrent que d’ici à 2100, dans le meilleur des scénarios, près de la moitié de la population mondiale fera face à 20 jours de chaleur et d’humidité potentiellement mortelles chaque année. Des recherches ont montré que certaines régions du nord-est de l’Inde deviendraient si chaudes que rester à l’extérieur pendant plus de quelques heures pourrait être mortel, selon The Verge.

C’est dans cet esprit que le gouvernement indien a lancé en novembre 2018, avec deux organisations non gouvernementales mondiales du secteur de l’énergie, le Global Cooling Prize. C’est un concours d’une valeur de 3 millions de dollars visant à trouver de nouvelles technologies durables pour rafraîchir les espaces de travail et les maisons de la planète. Plus de 440 candidatures au prix ont été soumises par 56 pays, dont certains des plus grands fabricants de climatiseurs au monde et des startups en plein essor.

C’est un effort de repenser totalement la façon dont nous refroidissons les espaces dans lesquels nous vivons et travaillons. Nous utilisons actuellement la technologie de compression, qui fait circuler les liquides de refroidissement à travers un compresseur et un condenseur pour éliminer la chaleur et l’humidité de l’air intérieur. Repenser cette approche signifie renoncer à tous les aspects de la technologie de compression que nous utilisons aujourd’hui pour adopter de nouvelles approches respectueuses de l’environnement, déclare Vitalij Pecharsky, scientifique au laboratoire Ames, une installation du département de l’Énergie des États-Unis dans l’Iowa.

«Dans mon esprit, du moins, l’avenir de la réfrigération n’appartient pas aux technologies de compression traditionnelles telles que nous les connaissons», déclare Pecharsky.

Le monde devrait ajouter environ 700 millions de nouvelles unités de climatisation au cours de la prochaine décennie, et près de 1,5 milliard d’ici 2050, selon les recherches du département américain de l’Énergie. Mais la technologie utilisée pour refroidir les espaces publics et privés n’a pas beaucoup changé depuis son invention, il ya plus de 100 ans. Et ce manque d’innovation est maintenant une mauvaise chose pour la planète.

Les climatiseurs et les systèmes de réfrigération posent un double défi:

Il faut beaucoup d’énergie pour les alimenter. Aux États-Unis, par exemple, environ 90% des foyers disposent d’au moins une unité de climatisation et représentent près de 6% de la consommation totale d’énergie résidentielle du pays. Cela seul génère près de 100 millions de tonnes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère chaque année. En Inde, l’Agence internationale de l’énergie estime que la charge électrique de pointe de la climatisation pourrait augmenter de 10% d’ici 2050 si la technologie ne se modernise pas.
Les hydrofluorocarbures, un type de produit chimique industriel utilisé pour le refroidissement, sont courants dans toutes ces machines. Ces produits chimiques ne sont nocifs que s’il ya une fuite dans une unité de climatisation, mais les fuites sont courantes. Lorsque les HFC sont libérés dans l’atmosphère, ils finissent par capter beaucoup plus de chaleur dans l’atmosphère que le dioxyde de carbone.

Les idées ne manquent pas pour rendre la climatisation plus verte et meilleure. Certaines de ces idées rendent les unités actuelles plus efficaces, certaines intègrent une combinaison de technologies anciennes et nouvelles, et d’autres encore envisagent complètement le refroidissement. Un concept joue avec l’idée de creuser des fosses de refroidissement et d’utiliser des terres rares et des champs magnétiques pour générer de la chaleur et de l’air froid. Une autre idée utilise un champ électrique pour modifier la polarisation d’un matériau – un métal des terres rares – en chaleur et en refroidissement.

Le problème avec le déploiement de l’une de ces idées? Nos unités actuelles ont eu plus de 100 ans pour devenir exceptionnellement économiques.

«L’industrie en place a optimisé les coûts du produit existant à un point tel qu’il est très difficile pour une nouvelle technologie d’obtenir une courbe des coûts lui permettant d’obtenir une taille suffisante», déclare Iain Campbell, un vétéran du secteur de la climatisation et fonctionnaire du Global Cooling Prize. “Pour que les nouvelles technologies puissent accéder aux canaux de distribution, il est presque impossible.”

Pour cette raison, plusieurs startups ont rencontré des difficultés pour concurrencer le statu quo meilleur marché et mauvais pour la planète.

Mais la course pour créer un meilleur moyen de nous calmer a déjà commencé. En novembre 2019, le prix Cooling annoncera 10 finalistes, qui recevront chacun 200 000 $ pour développer des prototypes à tester. Conformément au rôle joué par l’Inde dans ce prix, certains de ces tests auront lieu à Delhi. Pendant deux mois consécutifs, les protagonistes conserveront leurs prototypes dans des appartements locaux, jugés en fonction de leur efficacité et de leur capacité à travailler sous une chaleur intense.