Évaluation des risques liés aux fluides frigorigènes naturels

Froid industriel et alimentaire, refrigerateurs domestiques, controle des ambiances et climatisation... autant d’applications qui font partie de notre quotidien. Produire du froid est devenu indispensable et evident dans notre societe moderne, tant du point de vue de la securite alimentaire (preservation des stocks et maintien de leurs qualites sanitaire, organoleptique et nutritionnelle) que du bien-etre des hommes (climatisation et traitement des ambiances). Dans la grande majorite des applications, les systemes de production de froid actuellement employes sont bases sur l’utilisation de cycles a compression de vapeur et changement de phase d’un fluide frigorigene . Jusqu’a present, les frigorigenes de la famille des hydrocarbures halogenes (CFC, HCFC) etaient largement utilises, principalement en raison de leur aspect securitaire (non toxiques et ininflammables) et de leurs bonnes performances thermodynamiques. Parallelement, d’autres fluides dits « naturels », plus delicats a manipuler mais plus performants d’un strict point de vue thermodynamique sont egalement utilises sur sites industriels : il s’agit de l’ammoniac (tres largement utilise en agroalimentaire) et d’ hydrocarbures (applications en chimie et petrochimie). Depuis quelques annees, en raison de leur impact sur l’environnement (destruction de la couche d’ozone et effet de serre), l’utilisation des frigorigenes halogenes se voit progressivement contingentee. Dans ce contexte, le recours aux frigorigenes « naturels » devient une solution possible. Mais cette solution reste a envisager avec prudence en raison des risques technologiques qui sont associes a ces fluides : inflammabilite , explosivite et toxicite . De facon a pouvoir juger de l’opportunite de l’utilisation de ces fluides, l’evaluation des risques qui leur sont associes est un prealable indispensable. Les methodes a employer pour cette evaluation dependent de la quantite de fluide mise en œuvre. Ainsi, a l’echelle industrielle pour laquelle des risques majeurs sont a craindre, un certain retour d’experience et de nombreuses etudes ont permis de mettre en place une approche rigoureuse. La description de cette approche fait l’objet de la premiere partie de cet article. Elle s’inscrit dans le cadre de la legislation sur les installations classees au titre de la protection de l’environnement. La deuxieme partie de l’article traite des risques associes a l’utilisation de frigorigenes « naturels » a l’echelle typique des installations frigorifiques : dans le cas des hydrocarbures ou l’on rencontre rarement de grosses charges en fluide (quelques dizaines de grammes dans le cas d’appareils domestiques, a quelques kilogrammes pour des applications commerciales), l’application des methodes developpees pour des installations industrielles n’est pas conseillee (absence de donnees experimentales, modeles et scenarios non valides a cette echelle). Dans ce cas, il est propose des methodes permettant une evaluation approximative des ordres de grandeur du risque associe a ces petites installations ; dans le cas de l’ ammoniac ou l’on rencontre frequemment des installations contenant quelques centaines de kilogrammes a quelques tonnes de fluide, une methode d’evaluation rapide des perimetres de securite a afficher dans le cadre de la legislation sur les installations classees est proposee.