État de l'art de l'inflammabilité des HFO

Les hydrofluorooléfines (HFO) ont fait l’objet d’un intérêt croissant au cours de la dernière décennie, et plusieurs d'entre elles sont considérées comme des candidates pour la nouvelle génération de frigorigènes. Les HFO sont des composés organiques insaturés composés de carbone, d'hydrogène et de fluor. Elles présentent des avantages écologiques puisqu’elles ont un potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone (ODP) nul et des potentiels de réchauffement climatique (GWP) extrêmement faibles, en raison de leurs caractéristiques moléculaires sans chlore et de leur courte durée de vie atmosphérique. Cependant, beaucoup d'entre elles ont undegré d'inflammabilité non négligeable.

Un récent article de synthèse publié dans la Revue Internationale du Froid ⁽¹⁾ présente un état de l'art de l'inflammabilité des frigorigènes HFO. Les auteurs chinois ont examiné les caractéristiques d'inflammabilité de 48 frigorigènes et mélanges de HFO dans diverses conditions d'inflammation. Parmi eux, le R1234yf, R1234ze (E), R1234ze (Z), R1243zf, R1123, R1336mzz (E) et leurs mélanges avec R32, R134a, R152a, R161, R290 (propane), DME (diméthyléther), R13I1 (trifluoroiodométhane) et le R744 (CO₂). Les caractéristiques d'inflammabilité présentées comprennent notamment la limite inférieure d'inflammabilité, la limite supérieure d'inflammabilité, la vitesse de combustion, l'énergie minimale d'inflammation, la température d'inflammation de la surface chaude, la température d'auto-inflammation, la température de décomposition thermique, la chaleur de combustion et les produits de combustion.

Les auteurs concluent que l'inflammabilité des hydrocarbures fluorés est déterminée non seulement par leurs éléments constitutifs, mais aussi par leurs configurations moléculaires. À cet effet, ils proposent une nouvelle équation de corrélation pour indiquer approximativement la vitesse de combustion et la chaleur de combustion des hydrocarbures fluorés dès lors que leurs caractéristiques moléculaires de base sont connues.

⁽¹⁾ X. Wu, C. Dang, S. Xu, E. Hihara ; State of the art on the flammability of hydrofluoroolefin (HFO) refrigerants. Disponible dans la base de données Fridoc (gratuit pour les membres de l’IIF): https://bit.ly/37lhGOf