Célébration de la Journée des pompes à chaleur avec Björn Palm : entre excellence scientifique et collaboration avec l’IIF

Chercheur de renom et délégué de la Suède auprès de l’IIF, Björn Palm a apporté des contributions majeures à l’avancement des technologies des pompes à chaleur.

 

Ses travaux, qui couvrent aussi bien la recherche fondamentale que l’innovation en sciences appliquées et la collaboration internationale, en font une voix influente pour un avenir durable du chauffage et du refroidissement.  Cet entretien, mené par Souhir Al-Hammami, directrice du département de l’Information scientifique et technique de l’IIF, recueille sa vision des avancées scientifiques, du développement technologique, des tendances mondiales et du rôle de l’IIF dans la promotion de solutions durables.

 

Section 1 : Contributions scientifiques et axes de recherche 

1. Pourriez-vous décrire l’axe principal de vos recherches en cours sur les technologies des pompes à chaleur et la manière dont elles visent à répondre aux enjeux actuels du domaine ?

Mes recherches portent sur plusieurs domaines clés : l’utilisation de frigorigènes naturels tels que les hydrocarbures et le CO₂, les questions de sécurité que posent les frigorigènes inflammables et la stabilité des frigorigènes HFO. Avec mes collaborateurs, nous explorons également les technologies de pompes à chaleur géothermiques et à haute température, ainsi que le transfert de chaleur dans les évaporateurs.

L’un des grands défis est l’abandon des combustibles fossiles, notamment du gaz, au profit de l’électricité comme source d’alimentation des systèmes de chauffage.  Une telle transition nécessite de nouveaux types de pompes à chaleur, en particulier pour les immeubles. La réglementation sur les gaz fluorés incite en outre l’industrie à se tourner vers des frigorigènes inflammables (HC) et des systèmes contenant une faible charge de frigorigène. Ce sont là des problématiques cruciales auxquelles nous nous efforçons de répondre.

 

2. Selon vous, quelles ont été les avancées les plus significatives dans le développement des pompes à chaleur au cours de la dernière décennie ?

L’introduction des hydrocarbures comme frigorigènes constitue une avancée majeure.

 

3. Comment abordez-vous l’équilibre entre recherche théorique et innovation appliquée dans votre travail ?

Nous couvrons tout le spectre, de la recherche fondamentale, telle que la modélisation de la formation de bulles dans les échangeurs de chaleur, à la recherche appliquée sur les composants et les systèmes, en passant par l’analyse systémique de la mise en place des pompes à chaleur dans le système énergétique. Notre travail comprend à la fois de la modélisation numérique et des études expérimentales, menées à la fois en laboratoire et en conditions réelles

 

 

Section 2 : Développement et déploiement des technologies 

4. Quelles sont les avancées technologiques les plus prometteuses ce quie concerne les systèmes de pompes à chaleur pour les applications résidentielles, commerciales et industrielles ?

• Applications résidentielles : la miniaturisation, l’emploi de frigorigènes HC et le développement de compresseurs à charge d’huile faible ou nulle et à volume interne minimal.

• Applications commerciales : les innovations dans les technologies à base de CO₂.

• Applications industrielles : les pompes à chaleur à haute température sont particulièrement prometteuses.

 

5. Quel rôle donnez-vous aux frigorigènes dans les performances et l’impact environnemental des futures pompes à chaleur ? 

La réglementation sur les gaz fluorés et les restrictions potentielles sur les PFAS vont inciter à se tourner vers les frigorigènes naturels, d’abord dans l’Union européenne, puis dans le monde entier. 

 

6. Quelles sont les limites actuellement rencontrées dans la conception et l’optimisation des performances des pompes à chaleur, et quelles orientations de la recherche pourraient aider à les surmonter ?

Les coûts demeurent un obstacle majeur, tant à la fois à l’achat qu’à l’installation. Les produits actuellement disponibles ne répondent pas pleinement aux besoins à venir. Les recherches portant sur la sécurité des fluides inflammables, la miniaturisation des composants et l’utilisation de matériaux alternatifs (l’aluminium en remplacement du cuivre, par exemple) joueront un rôle essentiel pour dépasser ces barrières.

 

 

Section 3 : Tendances mondiales et implications politiques

7. Quel rôle les pompes à chaleur peuvent-elles jouer, selon vous, pour atteindre les objectifs climatiques et réussir la transition énergétique à l’échelle mondiale ?

Pour répondre aux engagements de l’accord de Paris, nous devons progressivement éliminer les combustibles fossiles. Cela suppose de remplacer des centaines de millions de chaudières à gaz et à fioul par des systèmes électriques, en premier lieu des pompes à chaleur. Je ne vois pas l’électrification du secteur du chauffage se faire sans elles.

 

8. Quels sont les principaux obstacles à l’adoption à grande échelle des pompes à chaleur dans les différentes régions du monde, notamment dans les économies émergentes ? 

L’utilisation sûre de frigorigènes inflammables requiert une formation et une certification adaptées des techniciens, ce qui peut constituer un obstacle majeur.

 

9. Comment la recherche scientifique peut-elle mieux éclairer les politiques publiques et les cadres réglementaires pour soutenir le déploiement des pompes à chaleur ?

Les chercheurs doivent être activement impliqués dans les instances réglementaires et produire des travaux et publications de qualité sur ces thématiques. Le renforcement des relations entre la recherche et les politiques publiques est difficile mais fondamental.

 

 

Section 4 : Collaboration et rôle de l’IIF

10. En tant que délégué de la Suède auprès de l’IIF, quel rôle attribuez-vous à l’institut dans le renforcement de la collaboration internationale pour la recherche et la normalisation dans le domaine des pompes à chaleur ?

L’IIF joue un rôle primordial en organisant des conférences qui rassemblent les chercheurs du monde entier. Son vaste réseau professionnel pourrait être mieux mobilisé pour soutenir le développement de nouvelles normes.

 

11. Quelles opportunités l’IIF peut-il saisir pour renforcer son impact dans la promotion de technologies durables de chauffage et de refroidissement ?

Avant tout, en organisant plus de conférences centrées sur ces technologies.

 

12. Comment la communauté scientifique peut-elle s’engager plus efficacement auprès d’organisations comme l’IIF pour accélérer l’innovation et le partage des savoirs ?

Un site web bien conçu est essentiel. Le programme HPT de l’AIE, consacré aux pompes à chaleur, a récemment modernisé le sien et l’on pourrait s’en inspirer. Augmenter le nombre de notes d’information publiées est un autre moyen efficace d’impliquer les chercheurs et de stimuler la collaboration.

 

Section 5 : Perspectives

13. Quels axes de recherche émergents vont façonner, selon vous, la prochaine génération de systèmes de pompes à chaleur ?

Je ne m’attends pas à une rupture technologique radicale, mais plutôt à une série d’améliorations progressives. Le développement de compresseurs plus compacts, fonctionnant éventuellement sans huile, représente une piste prometteuse.

 

14. Quels conseils donneriez-vous à de jeunes chercheurs entrant dans le domaine des systèmes thermiques et de l’efficacité énergétique ?

Le secteur des pompes à chaleur est promis à une croissance massive. La demande est forte, tant pour les concepteurs que pour les installateurs de ces systèmes, ce qui en fait un domaine d’avenir pour les jeunes professionnels.