La décarbonation de nos systèmes de chauffage et de refroidissement est une étape clé vers la neutralité carbone. Les systèmes de chauffage urbain et les pompes à chaleur alimentés par de l’électricité renouvelable pourraient être la réponse.
Alors que le changement climatique provoque des températures et des conditions météorologiques toujours plus extrêmes, le confort et la productivité de la population dépendront davantage des systèmes de contrôle de la température. C’est pourquoi il est d’autant plus urgent de décarboner ces derniers en utilisant des énergies renouvelables et des technologies plus efficaces.
Le secteur du chauffage et du refroidissement accuse du retard dans la transition vers l’abandon des carburants fossiles.
Actuellement, il représente environ la moitié de la consommation d’énergie finale mondiale1et 15% des émissions mondiales de gaz à effet de serre2, car il dépend fortement du charbon, du pétrole et du gaz naturel. Cela est en partie dû aux variations de la demande causées par les changements de température au jour le jour et au gré des saisons. Ce problème est aggravé par le fait que les particuliers et les entreprises sont réticents à payer plus cher pour des systèmes de chauffage et de refroidissement plus durables. De fait, investir dans une nouvelle chaudière est moins un signe extérieur de statut social qu’une nouvelle voiture électrique rutilante.
«De manière générale, les sources d’électricité renouvelables ont été plutôt bien adoptées, mais cette adoption stagne dans le domaine du chauffage et du refroidissement, ce qui est inquiétant, car ce secteur est un élément de poids dans la transition», déclare Aurélie Beauvais, directrice générale d’Euroheat & Power, une association européenne qui promeut des solutions durables de chauffage et de refroidissement urbains.
Un chauffage urbain alimenté par des pompes à chaleurLa combinaison de deux technologies fondamentales peut contribuer à décarboner ce secteur. Les systèmes de chauffage urbain jouent un rôle crucial dans la régulation de la température dans de nombreux pays, notamment le Danemark, la Finlande et la Suède.
Ils reposent sur des infrastructures collectives, où la chaleur ou l’air froid est généré dans une source d’énergie centralisée, puis distribué aux résidents et aux industries de la zone qu’ils couvrent. Les systèmes collectifs sont nettement plus sobres du point de vue énergétique que les systèmes individuels. Ils peuvent en effet consommer jusqu’à moitié moins d’énergie pour le chauffage et le refroidissement que les approches standard. Les principaux gains d’efficacité proviennent des systèmes connectés à des sources d’énergie renouvelable à grande échelle, comme les parcs éoliens.
Ces systèmes ont aussi l’avantage de pouvoir récupérer la chaleur excédentaire, autrement dit de pouvoir puiser la chaleur émise par d’autres processus et la réutiliser comme énergie.
«Les processus de refroidissement dans les environnements urbains, tels que les entrepôts frigorifiques, les supermarchés et les centres de données, émettent tous beaucoup de chaleur qui peut être exploitée comme source de chauffage», explique Aurélie Beauvais. «L’attrait de cette méthode est qu’elle utilise une ressource qui serait autrement gaspillée, ce qui est un très bon point en termes de circularité.»
Cela nous amène à la deuxième technologie cruciale: les pompes à chaleur. Mises au point pour la première fois au 19e siècle, elles redistribuent la chaleur d’un endroit, comme les aérations d’un centre de données, pour la concentrer dans un autre, comme le radiateur d’une maison. Elles peuvent également effectuer le processus en sens inverse pour baisser la température.
«C’est la technologie de chauffage la plus répandue et la plus efficace jamais inventée», déclare Jan Rosenow, responsable et directeur du programme européen du Regulatory Assistance Project, une organisation non gouvernementale visant à faire progresser l’innovation politique dans le secteur de l’énergie. «La combustion d’un combustible entraîne toujours des pertes d’énergie, donc il est impossible de dépasser plus de 100% d’efficacité. De leur côté, les pompes à chaleur déplacent et compriment la chaleur qui se trouve déjà dans l’air, le sol ou l’eau, et la transportent là où elle est nécessaire.»
En prélevant les calories de l’environnement, les pompes à chaleur peuvent produire trois fois plus d’énergie que la puissance nécessaire à leur fonctionnement, soit un rendement de 300%.
Les grands modèles peuvent servir de source d’énergie pour un réseau de chauffage urbain; de même, les pompes individuelles peuvent être placées dans des maisons ou des entreprises qui ne peuvent pas être raccordées à une infrastructure commune, p. ex. dans les zones rurales. Selon Jan Rosenow, en Scandinavie, les pompes à chaleur sont déjà la solution de chauffage standard pour les maisons non raccordées aux réseaux de chauffage urbain.
Pour consulter l'article dans son intégralité, cliquez ICI.
Références :
https://www.weforum.org/stories/2022/02/heating-up-and-cooling-down-climate-innovation/
https://www.carbonbrief.org/guest-post-heat-pumps-gained-european-market-share-in-2023-despite-falling-sales/
Pour accéder au site, cliquez ICI.
