#26 - La climatisation, une maladaptation au changement climatique ?
Vincent Viguié
La climatisation est une solution pratique pour lutter contre les impacts sanitaires des canicules, et de plus en plus de français semblent s'équiper de climatiseurs. Cependant, l'utilisation massive de ce type d'appareil soulève de nombreuses questions environnementales, notamment le risque d'une consommation massive d'énergie. Quelles politiques pourraient être mises en place pour assurer un rafraîchissement urbain sans avoir recours à la climatisation ?
Les canicules et la climatisation
Les canicules qui se sont produites ces dernières années sont l’un des premiers événements extrêmes attribuables au changement climatique anthropique. Le risque de canicule, qui était quasi-inexistant à Paris avant les années 80, a ainsi augmenté de manière marquée en quelques années à peine. La canicule de 2003, d’une gravité jamais observé auparavant, est particulièrement emblématique, avec un impact estimé à 15 000 morts en France (figure 1). De nombreuses actions ont depuis été mises en place pour lutter contre les vagues de chaleur, mais celles-ci continuent de poser un défi de santé publique. Comment réussira-t-on à s’adapter à de tels événements ?
La climatisation est une solution technique pratique face aux fortes chaleurs. Celle-ci, inventée au début du XXème siècle, s’est brutalement démocratisée au lendemain de la seconde guerre mondiale aux États-Unis, suite à de nombreuses améliorations technologiques. Elle s’est mise à équiper la majorité des nouvelles constructions de ce pays dès les années 1960, et se retrouve aujourd’hui dans près de 90% des logements américains. La climatisation a joué d’ailleurs un rôle majeur dans la dynamique de peuplement des Etats-Unis. De nombreuses villes du sud, Las Vegas, par exemple, ne sont véritablement vivables que grâce à cette technologie, et ne se sont peuplées qu’une fois que celle-ci est devenue grand public.
Si, jusque dans les années 80, l’utilisation de la climatisation était un phénomène essentiellement américain (plus de la moitié des climatiseurs étaient alors aux USA), ceux-ci se sont depuis répandus dans le reste du monde. Près des deux-tiers des logements en Chine en sont par exemple aujourd’hui équipés. Ceux-ci restent peu présents en Europe, mais leur nombre augmente rapidement du fait de l’augmentation du risque caniculaire. En France, par exemple, 13% des logements en étaient équipés en 2016, contre 5% en 2005.
Une maladaptation au changement climatique ?
L’utilisation de la climatisation soulève cependant de nombreux problèmes. La consommation d’énergie est massive, et se produit l’été, lorsque la production d’électricité décarbonée peut être plus compliquée.
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Plusieurs raisons expliquent cela : le potentiel d’énergie hydraulique diminue lorsqu’une vague de chaleur sans pluie se prolonge, l’efficacité des panneaux photovoltaïques et des centrales nucléaires décroît avec la chaleur, les pertes en ligne augmentent, et les canicules sont souvent (mais pas toujours) associées à des périodes sans vent, limitant l’utilisation d’énergie éolienne. Il faut cependant souligner qu’une bonne anticipation de ces phénomènes par les fournisseurs d’énergie et les gestionnaire de réseau peut permettre de limiter fortement ces effets. |
Les conséquences en termes d’émission de gaz à effet de serre sont donc importantes, avec un risque de cercle vicieux : si la climatisation se développe, plus le changement climatique sera important, plus il entrainera de lui-même des émissions de gaz à effet de serre.
La climatisation peut aussi, paradoxalement, entraîner une hausse de la vulnérabilité aux canicules. Compter principalement sur elle pour limiter les impacts d’une canicule signifie que toute coupure de courant engendrera d’importants effets sanitaires. C’est ce que l’on a pu observer aux Etats-Unis, cet été, par exemple, où le pic de demande associé à la climatisation et les difficultés de produire de l’électricité lorsqu’il fait chaud ont amené à de nombreuses coupures. La climatisation rejette également de l’air chaud à l’extérieur, augmentant les températures et aggravant les canicules pour les personnes qui ne peuvent ou ne veulent pas utiliser de climatisation.
Des stratégies d’adaptation alternatives sont nécessaires
Trouver des stratégies d’adaptation alternatives est donc essentiel, mais comment faire ? De nombreuses solutions techniques existent. On peut tout d’abord agir à l’échelle des bâtiments, de manière à mieux les isoler de la chaleur. Toitures réfléchissantes (ou peintes de couleur claire), installation de volets extérieurs aux fenêtres, surtout celles face au sud, bonne circulation de l’air… sont autant de moyens pour freiner la hausse des températures dans logement lorsqu’il fait chaud dehors. Il est possible de s’inspirer de méthodes traditionnelles de pays plus chaud pour concevoir des bâtiments adaptés aux fortes chaleurs : les patios par exemple, créent une poche d’air frais desservant les pièces de vie.
La difficulté est cependant qu’à l’heure actuelle, si les canicules sont de plus en plus fréquentes, nous continuons de vivre dans un climat plutôt froid en France. Le principal enjeu énergétique dans les logements reste la question du chauffage l’hiver. L’une des grandes difficultés, avec les canicules, est que, si l’on sait faire des logements adaptés, par exemple, au climat de Paris, ou adaptés à un climat plus chaud, il est en revanche très compliqué de faire un logement qui soit adapté aux deux, et à tous les climats intermédiaires que nous allons progressivement traverser. S’il est, de plus, possible de prendre en compte le changement climatique dans les logements qui sont en train de se construire aujourd’hui, il n’est pas trivial d’agir sur les bâtiments existants, surtout si ceux-ci ont une valeur culturelle et historique, comme les bâtiments haussmanniens à Paris.
Un autre type d’action, complémentaire, consiste à agir non pas sur les bâtiments, mais sur l’urbanisme et l’aménagement urbain. La végétalisation des espaces publics en est l’exemple le plus connu. La végétation, de par son effet d’évapotranspiration, permet en effet de rafraîchir l’air l’été. Cependant, cette solution n’est pas simple à mettre en œuvre. Il est difficile de faire de la place à des espaces verts dans des villes où le foncier est rare et cher. Le coût d’entretien peut être élevé. Le choix des espèces végétales et de leur agencement est complexe, car il faut que les plantes soient elles-mêmes adaptées au changement climatique, ne déclenchent pas d’allergies chez les riverains, n’amènent pas d’insectes nuisibles etc. Une autre grande limite provient également du fait que l’effet rafraîchissant de la végétation ne se produit que si les plantes sont suffisamment arrosées (c’est l’évaporation de l’eau qui leur permet de rafraîchir l’air). Or il n’est pas dit qu’en cas de canicule suffisamment d’eau soit disponible. La question est d’ailleurs similaire à celle qui se pose avec l’utilisation de méthodes, traditionnelles ou modernes, de refroidissement des bâtiments par évaporation d’eau (badguir traditionnels du Moyen-Orient ou appareils modernes de refroidissement adiabatique par exemple).
Malgré leurs difficultés de mise en œuvre, quel est le potentiel de ces méthodes pour rafraîchir l’air en cas de canicule ? Des recherches menées au CIRED en collaboration avec le CSTB et Météo-France ont regardé dans quelle mesure une isolation des appartements, la mise en place de toitures réfléchissantes sur les immeubles et une végétalisation intense de Paris et de la petite couronne pourraient contribuer à rafraîchir l’air dans les rues et dans les logements en cas de canicule (voir figure 2). Les simulations effectuées indiquent qu’il est possible par ce biais d’induire un rafraîchissement significatif, mais que celui-ci ne sera a priori pas suffisant pour assurer la santé des habitants pendant les canicules les plus fortes projetées dans quelques décennies.
Ce message est relativement pessimiste : il illustre l’ampleur de la tâche qui nous attend pour nous adapter aux impacts du changement climatique, et l’intérêt majeur de réduire au plus vite nos émissions de gaz à effet de serre.
Les simulations amènent cependant quelques lueurs d’espoir : tout d’abord, si les mesures alternatives à la climatisation ne semblent pas capables de se substituer totalement à celle-ci, elles permettent d’en diminuer l’utilisation. La consommation d’énergie est ainsi diminuée par deux dans nos scénarios, si on suppose que toutes ces mesures d’adaptation sont mises en place. Elles permettent, en outre, de retarder le moment à partir duquel la climatisation devient nécessaire au cours de ce siècle. Le développement de ces mesures, suivi, plus tard, par un usage le plus raisonné possible (accompagné éventuellement de restriction de l’utilisation d’électricité l’été pour les autres usages), constitue donc une des stratégies d’adaptation de long terme qui se profilent face à l’accroissement du risque de canicule.
Un article signée Vincent Viguié, chercheur à l'Ecole de Ponts ParisTech (CIRED)
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