Climatisation et environnement : peut-on le compenser avec du renouvelable ?

La climatisation, longtemps perçue comme un simple confort, est devenue l'un des principaux moteurs de la demande électrique mondiale et un facteur significatif du réchauffement climatique. Face à la multiplication des vagues de chaleur, la question n'est plus de savoir si elle doit être utilisée, mais comment limiter son impact tout en répondant à un besoin d'adaptation de plus en plus vital.

Un poids déjà considérable dans la consommation électrique mondiale

La climatisation représente aujourd'hui environ 10% de la consommation électrique mondiale, ventilateurs compris, soit près de 2 000 à 2 900 TWh par an selon les années de référence — l'équivalent de 2,5 fois la consommation électrique de tout le continent africain. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) souligne que l'usage des climatiseurs et des ventilateurs électriques représente déjà près de 20% de l'électricité consommée dans les bâtiments à l'échelle mondiale.

Le parc mondial de climatiseurs devrait passer de 1,6 milliard d'unités aujourd'hui à 5,6 milliards en 2050, avec une demande électrique qui pourrait tripler d'ici là, nécessitant une capacité de production équivalente à celle combinée des États-Unis, de l'Union européenne et du Japon. La climatisation est déjà devenue, avec les centres de données, l'un des principaux moteurs de croissance de la demande électrique mondiale, l'AIE prévoyant 697 TWh de demande supplémentaire d'ici 2030 rien que pour la climatisation résidentielle. À l'horizon 2035, l'AIE anticipe plus de 1 200 TWh de demande additionnelle liée au refroidissement, avec une croissance particulièrement marquée dans les pays en développement.

Au-delà de l'électricité: le poids des fluides frigorigènes

L'impact climatique de la climatisation ne se limite pas à l'électricité consommée. Les climatiseurs utilisent des fluides frigorigènes (HFC) au fort pouvoir de réchauffement global, qui représentent environ 2,6% des émissions mondiales de gaz à effet de serre, le secteur du froid et de la climatisation étant responsable d'environ 79 à 89% de ces émissions de HFC.

En combinant électricité et fluides frigorigènes, certaines estimations évaluent le poids de la climatisation jusqu'à 7% des émissions mondiales de gaz à effet de serre, soit près de trois fois plus que l'aviation civile — un chiffre à interpréter avec prudence car les méthodologies de calcul varient selon les sources. Un autre effet pervers, documenté notamment pour Paris, est que les climatiseurs rejettent la chaleur captée à l'intérieur vers l'extérieur, aggravant localement l'îlot de chaleur urbain de 1 à 2°C pendant les canicules.

Compenser avec du renouvelable: une solution pertinente mais partielle

Coupler climatisation et énergie renouvelable a du sens, mais ne constitue qu'une partie de la réponse. L'électricité qui alimente les climatiseurs est aujourd'hui majoritairement produite à partir de charbon et de gaz dans la plupart des pays du monde, ce qui explique une grande partie de l'empreinte carbone du secteur. L'intensité carbone du mix électrique atteint environ 500 g CO2/kWh en Chine contre moins de 60 g en France, ce qui change radicalement l'impact climatique d'un même climatiseur selon le pays où il fonctionne. Décarboner la production électrique via les renouvelables est d'ailleurs identifié par les chercheurs comme l'un des leviers majeurs pour limiter les effets pervers de l'essor mondial de la climatisation.

À l'échelle d'un foyer, coupler climatisation et photovoltaïque fonctionne bien en pratique: quelques panneaux solaires (4 à 5 panneaux de 250 W) suffisent généralement à couvrir les besoins instantanés d'une climatisation réversible de 3,5 kW, avec une autoconsommation quasi totale de l'électricité produite. Certaines réglementations, comme la loi vaudoise sur l'énergie en Suisse, imposent même que toute nouvelle installation de climatisation soit compensée à au moins 50% par de l'électricité renouvelable, principalement d'origine photovoltaïque.

Cette compensation renouvelable comporte toutefois des limites structurelles:

• Elle ne résout pas le problème des fluides frigorigènes HFC, responsables d'une part significative de l'impact climatique indépendamment de la source d'électricité utilisée.
• Elle ne règle pas l'effet d'îlot de chaleur urbain causé par le rejet de chaleur vers l'extérieur des bâtiments.
• La production solaire est mal synchronisée avec les pics de demande de climatisation en soirée ou lors de canicules prolongées, sauf à coupler l'installation avec du stockage par batterie.
• Dans les pays en développement, où 80% de la croissance de la demande de climatisation est attendue d'ici 2035, le déploiement des renouvelables est souvent trop lent face à la croissance rapide du parc de climatiseurs.

Ce que révèle l'analyse de The Conversation

Un article de référence sur le sujet souligne qu'un climatiseur ne détruit pas la chaleur mais la déplace de l'intérieur vers l'extérieur en consommant de l'électricité, ce qui crée un paradoxe: plus on l'utilise pour s'adapter au réchauffement climatique, plus on contribue à l'aggraver via les émissions de gaz à effet de serre et le réchauffement local. L'auteur appelle à un usage « éclairé et parcimonieux » de la climatisation plutôt qu'à un rejet total ou à une adoption sans limite, avertissant que sans cette modération, l'outil censé aider à vivre avec le réchauffement climatique finit par en devenir un facteur aggravant.

The Conversation — La climatisation, une solution pour mieux vivre le réchauffement climatique ?

Un article complémentaire de The Conversation va plus loin en affirmant que l'extension de la climatisation de confort n'est « ni pertinente d'un point de vue environnemental ni tenable sur les plans économique et social », recommandant de privilégier d'abord des solutions passives de rafraîchissement avant tout recours à la climatisation active.

The Conversation — Climatisation: quelles alternatives au quotidien, quelles recherches pour le futur ?

Un troisième article de la même publication détaille des pistes concrètes pour éviter ce que les chercheurs appellent la « surchauffe planétaire » liée au boom mondial de la climatisation.

The Conversation — Boom de la climatisation: des pistes pour éviter la surchauffe planétaire

Les leviers pour limiter réellement l'impact climatique

Plusieurs leviers combinés permettent de réduire significativement l'impact climatique de la climatisation, mais aucun n'est suffisant isolément.

L'AIE souligne par ailleurs, dans son analyse la plus récente, que la demande mondiale de refroidissement continue de croître fortement à mesure que les épisodes El Niño et les vagues de chaleur se multiplient, ce qui complique davantage l'équation énergétique et climatique mondiale.

Sources et liens

• IEA — Air conditioning use emerges as one of the key drivers of global electricity-demand growth
• Le Monde — Le paradoxe de la climatisation
• Financial Times — Air conditioning will be major driver of electricity demand, says IEA
• IIFIIR — World Energy Outlook 2024: cooling drives electricity demand
• IEA — Cooling a hotter world: El Niño meets strong growth in global electricity demand
• L'Info Durable — Face aux canicules, quel impact la climatisation a-t-elle sur l'environnement
• IEA — The Future of Cooling (rapport complet)
• Statista — Air Conditioning Is a Critical Energy Issue
• Label Énergie — La climatisation réchauffe-t-elle la planète ?
• The Conversation — La climatisation, une solution pour mieux vivre le réchauffement climatique ?
• The Conversation — Boom de la climatisation: des pistes pour éviter la surchauffe planétaire
• The Conversation — Climatisation: quelles alternatives au quotidien, quelles recherches pour le futur ?
• Viessmann — Climatisation et panneaux photovoltaïques
• Voltalis — 4 solutions efficaces pour faire des économies sur la climatisation
• NEOVA Énergie — SCOP, SEER, COP: comprendre l'efficacité d'une climatisation réversible
• Canton de Vaud — Aide à l'application ENVD-5, installations de refroidissement