Le fabricant chinois Fairland lance une pompe à chaleur résidentielle présentée comme dopée à l’intelligence artificielle et dont le coefficient de performance (COP) atteindrait 7, là où la plupart des concurrents oscillent entre 3 et 5.

La nouvelle pompe à chaleur (PAC) air/eau lancée par le Chinois Fairland, nommée R290 ATW, est proposée en trois capacités nominales : 11 kW, 13 kW et 16 kW. Le plus petit modèle couvre une plage de chauffage allant de 3,75 kW à 13,45 kW avec un COP variant de 4,11 à 7,00 pour des conditions de température extérieure entre 7 et +35 °C. Les versions 13 kW et 16 kW affichent respectivement des plages 4,05-15,10 kW (COP 4,09-6,57) et 6,05-20,64 kW (COP 4,05-6,45).

Un COP impressionnant

C’est un COP jamais vu, 40 % supérieur à la moyenne des PAC selon l’entreprise chinoise. Il correspond à un rendement très élevé, car, s’il est réellement atteint, la PAC produit 7 unités de chaleur pour une unité d’électricité consommée. Son utilisation promet donc d’être extrêmement économique. D’après une récente étude de l’Ademe, seules les PAC géothermiques atteindraient des COP de 7.

L’innovation ne tient pas uniquement au coefficient de performance. La pompe à chaleur utilise le fluide frigorigène R290 (propane), un choix qui séduit pour son faible impact environnemental. Son potentiel de réchauffement climatique se situe autour de 3, contre 650 pour le R32, gaz actuellement très répandu.

L’intelligence artificielle pour optimiser les performances ?

Autre atout de la PAC selon la marque : l’IA intégrée, un argument très en vogue ces temps-ci. Fairland indique que la « technologie AI Inverter » permet un contrôle précis du fonctionnement pour optimiser l’usage du fluide R290 et permettre à chaque composant de fonctionner en harmonie pour maximiser la performance. Par ailleurs, un système de refroidissement liquide interne permettrait de recycler presque toute la chaleur émise par la carte de commande, réduisant ainsi le gaspillage énergétique et prolongeant la durée de vie des composants.

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Selon une étude d’E-CUBE Strategy Consultants pour la Société française d’énergie nucléaire (SFEN), les petits réacteurs modulaires (SMR) et avancés (AMR) pourraient fournir plus de 100 térawattheures de chaleur décarbonée en France d’ici 2050.

Dans une étude menée par le cabinet de conseil E-cube pour la SFEN, le potentiel de production de chaleur des mini réacteurs nucléaires SMR/AMR est estimé à plus de 100 térawattheures thermiques (TWh_th) dont 70 TWh_th/an pour l’industrie et jusqu’à 33 TWh_th/an pour les réseaux de chaleur urbains. Ce marché cible une soixantaine de clusters industriels, essentiellement dans le nord et l’est, là où les besoins thermiques dépassent 160 GWh_th/an qui est le seuil de rentabilité pour un module de 20 MW_th.

Pour y voir plus clair, nous avons interviewé Philippe Abiven, associé d’E-CUBE Strategy Consultants. Selon lui, « les projets soutenus par France 2030 couvrent l’intégralité du spectre SMR-AMR : du petit réacteur de 20 MW_th à plus de 1000 MW_th aux modèles de 110 °C pouvant atteindre 800 °C ». Ces gammes permettent d’adresser la plupart des procédés français, dont 50 % nécessitent une chaleur inférieure à 250 °C, notamment dans l’agroalimentaire, le papier ou la chimie. « La vapeur issue des SMR peut couvrir une grande part des besoins actuels. Même pour des procédés à plus haute température, le nucléaire peut assurer la phase de préchauffage », complète-t-il.

Des conceptions qui évoluent

Les projets soutenus par France 2030 reflètent cette diversité en puissance et température : Calogena (30 MW_th, 110 °C) cible les réseaux de chaleur, Jimmy (10 à 20 MW_th, 500 °C) les procédés industriels tandis que Naarea, Hexana ou Blue Capsule développent des réacteurs à sels fondus ou à neutrons rapides capables d’atteindre les 600 à 750 °C. Ces designs restent en évolution et « c’est bien normal », souligne Philippe Abiven : « certains composants déjà qualifiés peuvent venir remplacer des éléments du design actuel pour apporter une meilleure valeur économique ou simplement fabriquer plus vite le réacteur. »

L’étude souligne également que 140 TWh_th, soit 80 % de la chaleur industrielle française, sont techniquement adressables par au moins une technologie nucléaire modulaire. Mais la part réellement exploitable dépendra de la compétitivité et du calendrier de déploiement.

Si peu d’acteurs publient leurs chiffres, certains visent un coût de 40 à 60 €/MWh_th pour la chaleur. À titre indicatif, si un réacteur de grande capacité pour lequel le LCOE (coût actualisé de l’énergie) cible est aux alentours de 100 €/MWh électriques, un SMR cogénéré pourrait valoriser sa chaleur à environ 33 €/MWh_th (rendement d’un tiers pour la conversion).

Les premiers démonstrateurs attendus dans une dizaine d’années

La maturité industrielle reste, en revanche, inégale. Certaines jeunes entreprises ont sécurisé leur chaîne d’approvisionnement et leurs permis de construction alors que d’autres sont encore à la recherche de partenaires ou de financements.

Les premiers démonstrateurs français ne sont pas attendus avant 2030-2040 alors que nombre d’industriels s’engagent déjà dans des conversions à l’électricité, au biogaz ou à la biomasse. « Certains calendriers de décarbonation sont retardés, observe Philippe Abiven. Mais même si les industriels visent des objectifs à court terme, il y aura une deuxième phase où les SMR trouveront leur place. » Notamment, l’inclusion de nouveaux procédés industriels comme la conversion finale d’une aciérie à l’hydrogène produit localement (que ce soit avec la chaleur nécessitée par l’électrolyse haute température ou l’électricité d’un électrolyseur) et aux fours à arc électrique alimentés par les S/AMR.

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