Utiliser du dioxyde de carbone (CO2) pour émettre moins de gaz à effet de serre ? Si cela semble antinomique, c'est pourtant possible. En Île-de-France, le complexe sportif Salvador-Allende de Fontenay-sous-Bois (Val-de-Marne) a souhaité faire ce pari, en faisant appel au CO2 transcritique fourni par la société MCI, spécialisée en réfrigération.
Une option « low-carbon »
Construites près d'un centre commercial et d'une gare RER dans les années 1970, la patinoire et la piscine qui composent ce complexe sportif francilien décident de s'engager dans une réhabilitation complète en 2021. Trois millions d'euros sont débloqués pour ce faire par la ville de Fontenay-sous-Bois et l'Agence nationale du sport (ANS), à travers le plan France Relance. De cette enveloppe, 800 000 euros sont consacrés au renouvellement du système de refroidissement de la patinoire, alimenté jusqu'alors avec de l'ammoniac (NH3 ou R404A).
Devenue membre du groupe Equans (Bouygues), l'ancienne filiale d'Engie propose à la ville de s'en affranchir au profit d'un fluide frigorigène à base de CO2 transcritique (ou R744), à la manière de ce qu'elle a déjà conçu pour la grande patinoire de Dunkerque (Nord) et la patinoire olympique Aren'Ice de Cergy (Val-d'Oise). Cette forme de dioxyde de carbone, produite en usine, génère de la chaleur à de très hautes pressions (de l'ordre de 100 bars) puis, lorsqu'elle se détend, favorise la condensation et donc le refroidissement. Dans le cas installé au complexe sportif, « le gaz est d'abord monté en pression pour produire de la chaleur (jusqu'à 55 °C) : une grande partie est utilisée pour chauffer l'eau de la piscine et l'eau sanitaire et une autre, marginale, est dispersée directement dans l'atmosphère, explique Florent Herry, chef de projet froid chez MCI. Il est ensuite redirigé pour redescendre progressivement en pression jusqu'à générer du froid, entre - 8 °C et - 15 °C, qui lui va alimenter la dalle de béton de 58 par 27,5 mètres de la patinoire ». Environ 1,2 tonne de ce CO2 transcritique circule ainsi en circuit fermé depuis la réouverture du complexe en septembre 2022.
Meilleure performance, meilleure flexibilité
À la différence du R404A, dont le surplus était évacué par une cheminée sur le toit du complexe, ce R744 « est doté d'un potentiel de réchauffement global (ou GWP) quasi nul, proche de 1, tandis qu'en comparaison, le R404A utilisé auparavant avait un GWP de presque 4 000 », souligne l'expert de MCI. Non inflammable, ce gaz s'accompagne aussi d'un fort coefficient d'efficacité énergétique (EER) : les premières performances mesurées à Fontenay-sous-Bois sont montées « jusqu'à 4,72 ». Cela signifie que pour chaque kilowatt d'électricité consommée pour alimenter cette nouvelle centrale frigorifique, l'équivalent de 4,72 kilowatts de chaleur a été produit.
Cette performance s'accompagne d'une certaine flexibilité. Grâce aux nombreux capteurs installés à différents niveaux du circuit de refroidissement, la société MCI suit et pilote la centrale à distance. Elle peut ainsi faire varier la hauteur du mercure, côté froid comme côté chaud, en fonction des besoins et des conditions extérieures. S'agissant par exemple de la patinoire, certaines activités, comme les compétitions de patinage artistique ou de hockey, demandent en effet que la glace soit la plus ferme et donc la plus dense et froide possible. « Avec cette nouvelle installation en circuit fermé, nous avons vraiment la possibilité de moduler la production à notre guise », conclut le responsable du complexe sportif, Éric Marmorat.
