L’un des plus grands contributeurs au changement climatique est dans votre voiture, mais il ne vient pas du tuyau d’échappement

Lorsque vous conduisez votre voiture à combustion interne, le moteur boit du gaz, avale de l’air et dégage un flux continu de dioxyde de carbone, entre autres. C’est mauvais, car le CO2 emprisonne la chaleur dans l’atmosphère terrestre, entraînant un effet de serre incontrôlé qui laissera la terre un paysage infernal stérile. Mais, dans de nombreuses voitures, il y a un autre gaz qui est plus de mille fois plus efficace pour enfer la planète.

Les premiers systèmes de réfrigération utilisaient du CO2 comme réfrigérant, mais ils nécessitaient des pressions très élevées. L’ammoniac était également parfois utilisé, mais ce n’était pas idéal car il était toxique. Donc tout le monde était assez content quand Freon 12 est arrivé, car il était stable, non toxique et fonctionnait à des pressions juste au-dessus de la pression atmosphérique. Pas d’inconvénients!

Plusieurs années plus tard, les scientifiques ont compris qu’il y avait un énorme inconvénient. Lorsque le fréon 12 est libéré, il se dirige vers la haute atmosphère où le rayonnement UV le brise et les radicaux chlorés restants absorbent l’ozone. Vous vous souvenez peut-être de la peur du trou dans l’ozone d’il y a quelques décennies. Nous n’en parlons plus beaucoup, non pas parce que ce n’était pas un problème, mais parce qu’une action mondiale décisive a réglé le problème. Le Protocole de Montréal était un traité international qui supprimait progressivement la production de substances appauvrissant la couche d’ozone. Kofi Annan l’a appelé «peut-être l’accord international le plus réussi à ce jour».

Les réfrigérants comme le R134a et le R410a ont remplacé le R12, et ces nouveaux réfrigérants ont un potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone nul. Pas d’inconvénients!

Malheureusement, ils ont un inconvénient important. Comme le CO2, le réfrigérant de votre système de climatisation est un gaz à effet de serre, mais il est plus de mille fois plus efficace pour piéger la chaleur dans l’atmosphère. Le potentiel de réchauffement planétaire (PRP) est une mesure de la quantité d’énergie qu’un gaz emprisonne par rapport au CO2. Le R134a a un GWP de 1430, ce qui signifie qu’il est 1430 pire pour l’environnement que de libérer la même masse de CO2.

Votre voiture à combustion interne émet en continu du CO2 à chaque kilomètre parcouru, mais le réfrigérant ne va nulle part, il fait simplement le tour du système de climatisation. Le problème survient à la fin de la vie de votre voiture. Le réfrigérant peut être retiré du système en toute sécurité et réutilisé, mais la plupart du temps, ce n’est pas le cas. Il s’échappe, est perdu dans une collision ou est simplement jeté dans l’air par un mécanicien ombragé qui sait que c’est illégal mais regarde dans les deux directions avant de libérer le gaz tout en faisant tournoyer sa moustache et en poussant un «Muwahaha».

Project Drawdown est un organisme de recherche qui se concentre sur les solutions au changement climatique. Le fluide frigorigène est tellement merdique pour l’environnement que l’organisation considère la gestion du fluide frigorigène comme la première chose à faire pour freiner le changement climatique. Plus que le passage aux voitures électriques, plus que la construction de parcs éoliens, plus que toute autre chose.

C’est un problème beaucoup plus important que les voitures. Les systèmes de CVC dans les maisons et les immeubles de bureaux, les réfrigérateurs, les distributeurs automatiques et tout ce qui est conçu pour refroidir les choses (et parfois pour les chauffer) contiennent du réfrigérant.

Les voitures modernes utilisent un réfrigérant appelé R1234yf qui n’est que quatre fois pire que le CO2 en termes d’effet de serre. Les réfrigérants à faible PRG comme le R1234yf sont requis pour les voitures particulières vendues dans l’UE depuis 2017 et seront requis pour les voitures américaines à partir de 2021. Pas d’inconvénients?

Inconvénients: il contient du fluorure d’hydrogène qui peut se transformer en acide fluorhydrique en cas d’ incendie . L’acide fluorhydrique est une merde désagréable . Cela pourrait également causer des problèmes en contaminant l’eau potable.

Le CO2 est un gaz à effet de serre, mais ironiquement, l’un des meilleurs moyens de réduire notre empreinte carbone est d’utiliser le CO2 comme réfrigérant. Si le réfrigérant à base de CO2, appelé R744 , est rejeté dans l’atmosphère, ce n’est pas idéal, mais il a un effet de serre beaucoup plus faible que les autres réfrigérants et il n’est pas toxique.

Il y a d’autres avantages à un système au CO2. Les pompes à chaleur ne fonctionnent pas particulièrement bien en dessous d’environ 20 degrés lorsqu’elles ont des réfrigérants conventionnels. Les systèmes R744 à base de CO2 fonctionnent sur un cycle thermodynamique transcritique à pression plus élevée qui permet au système de fonctionner comme une pompe à chaleur à des températures plus basses.

Pourquoi est-ce important? Les véhicules électriques ont souvent un contrôle précis de la température des batteries et du moteur et utilisent souvent le système de climatisation pour refroidir les batteries, le moteur et l’onduleur. Les véhicules à combustion interne aiment fonctionner à des températures beaucoup plus élevées que la température ambiante à l’extérieur, il est donc facile de décharger cette chaleur avec un radiateur. En ingénierie, nous ne l’appelons pas un radiateur, le terme d’ingénierie correct est «rectangle de refroidissement».

Non, pas vraiment. C’est ce qu’on appelle un échangeur de chaleur, et il ne fonctionne pas très bien à moins qu’il y ait une grande différence de température entre le liquide de refroidissement à l’intérieur et l’air extérieur. Le liquide de refroidissement à 200 degrés dans l’air à 75 degrés fonctionne très bien. Mais les moteurs électriques et les batteries doivent être beaucoup plus froids que 200 degrés, vous devez donc parfois utiliser le système de climatisation pour les garder au frais.

Mais les VE n’ont pas toujours besoin d’être refroidis, ils doivent souvent être chauffés. Les batteries au lithium-ion aspirent à basse température . C’est une grande raison pour laquelle vous voyez toujours des batteries au plomb de 12 volts dans les véhicules électriques: elles fonctionnent quand il fait -40 ° à l’extérieur pour pouvoir faire fonctionner le système nécessaire pour chauffer la batterie haute tension, afin qu’elle puisse fonctionner pour déplacer la voiture. Si vous avez un système de réfrigération qui peut fonctionner comme une pompe à chaleur efficace à une large gamme de températures, vous pouvez utiliser le même système pour chauffer des choses comme des batteries au lieu d’un radiateur électrique inefficace. Vous pouvez également l’utiliser pour chauffer l’habitacle plus efficacement, atténuant ainsi le problème de la réduction de l’autonomie des véhicules électriques par temps froid.

Mercedes-Benz a été le premier constructeur à utiliser des systèmes de climatisation à base de CO2 dans les voitures de tourisme de série, installant le système en 2017 et à partir des voitures de classe S et E. Volkswagen a déclaré son intention de l’utiliser dans de futurs véhicules, et je pense que nous le verrons dans beaucoup plus de futurs véhicules électriques.

Les systèmes de gestion thermique deviennent de plus en plus compliqués sur les véhicules électriques, et les systèmes de CO2 à plus haute pression devraient rendre les choses encore plus intéressantes, permettant une utilisation plus efficace et plus intelligente de la chaleur et du froid pour rendre la conduite plus confortable pour les passagers et le groupe motopropulseur. Heureusement, ils sont également moins dommageables pour l’environnement.

Bien qu’il soit ironique que le réfrigérant provoque une augmentation de la température, il est peut-être plus ironique que le dioxyde de carbone puisse aider à résoudre l’un des problèmes causés par une trop grande quantité de dioxyde de carbone.

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