Un air sec pas très net

Commençons par une question toute bête : une fois utilisée, laquelle de ces cartouches a rejeté le plus d’équivalent CO2 ?

La première cartouche est une recharge de butane pour réchaud ou pour chalumeau par exemple. La deuxième est une bombe d’« air comprimé sec » utilisée pour dépoussiérer le matériel électronique par exemple. En termes d’équivalent CO2, nous ne parlons que du gaz à l’intérieur. Ne rentrent pas en compte l’impact de la fabrication (contenu et contenant), le transport et le recyclage que nous estimerons équivalents pour ces 2 produits.

La logique nous dit que c’est la bouteille de butane en se consumant qui rejette le plus de CO2eq. Mais notre raison nous dit qu’il y a un piège dans la question… Effectivement, si nous lisons les petites lignes avec une loupe du « nettoyant à air comprimé », nous pouvons voir 1,1,1,2- Tetrafluorethaan (CAS 811-97-2).

Ça ne ressemble pas trop à de l’air, qui est composé essentiellement d’azote (78%) et d’oxygène (21%). Ce gaz est plus connu chez les frigoristes sous le nom de R134a donc rien à voir avec de l’air puisque c’est un HFC, un hydrofluorocarbure, produit chimique n’existant pas à l’état naturel. Selon sa fiche de données de sécurité, il est non inflammable et non toxique. Heureusement pour un gaz que nous retrouvons comme agent propulseur dans la Ventoline par exemple (mais aussi dans la cosmétique, produits ménagers, etc.). Continuons notre enquête sur ce tetrafluorethaan :

  • Fluide frigorigène : il est très utilisé dans la climatisation des voitures, les réfrigérateurs, par exemple
  • Gaz à effet de serre fluoré relevant du protocole de Kyoto : donc il participe à l’effet de serre et son utilisation est réglementée
  • Concentration maximum dans l’air sur le poste de travail : 4420 mg/m3 pendant 8h
  • Masse volumique à 20°C = 1226 kg/m3 : soit 1,226 kg/litre
  • PRG (potentiel de réchauffement global) pour 100 ans = 1300 : c’est-à-dire que sur une période de 100 ans, il a un pouvoir « d’effet de serre » 1300 fois plus important que le CO2, donc 1kg de R134a = 1300 kg de CO2eq.

Maintenant sortant les calculatrices et nos cours de mathématiques du collège.

L’énoncé serait le suivant : Nous savons que 1 litre pèse 1,226 kg, donc quelle est la masse de 165 mL de R134a ?

  • 165 mL = 0,165 litre. Soit 0,165*1,226 = 0,20229 kg.

Sachant que son GWP est de 1300, quel est son pouvoir d’effet de serre par rapport au CO2 ?

  • 20229 kg * 1300 = 262,977 kg CO2eq.

Cela signifie que relâcher 165 mL de ce gaz dans l’atmosphère équivaut à relâcher 263 kg de CO2eq. A titre d’exemple, selon une étude menée par le site internet GreenIT et le fabricant d’ordinateur Futjitsu (https://www.greenit.fr/2011/02/10/quelle-est-l-empreinte-carbone-d-un-ordinateur/), l’empreinte carbone de la fabrication d’un ordinateur de bureau est de 339 kg CO2eq.

Notre question initiale était de comparer le butane et le gaz contenu dans les cartouche d’« air sec », maintenant sortons nos cours de chimie. La formule chimique du butane est C4H10 soit 4 atomes de carbone pour 10 atomes d’hydrogène. Combiné avec le dioxygène contenu dans l’air, la réaction du butane est la suivante :

  • 2C4H10 + 13O2 –> 8CO2 + 10H2O

Ce qui va nous intéresser ici pour le calcul, c’est le rapport entre la masse de butane et du dioxyde de carbone produit, qui est de 2 pour 8, soit 1 pour 4. La masse molaire du butane est de 58,1222 g/mol et celui du CO2 est de 44,0095 g/mol. Donc la combustion d’une mole de butane va produire 4 moles de dioxyde de carbone, soit :

  • 58,1222 g (butane) –> 4*44,0095 g (CO2) = 176,038 g

Donc :

  • 1 g (butane) –> 176,038/58,1222 = 3,029 g (CO2)

Dans notre bouteille, nous avons 227 g de butane soit :

  • 227 g (butane) –> 3,029 * 227 = 687,58 g (CO2)

En arrondissant au gramme près, cela signifie que brûler 227g de butane rejette 0,688 kg CO2eq.

Nous voyons tout de suite la différence qui est loin d’être négligeable. Le rapport entre les deux gaz est de :

  • 262,977 / 0,688 = 382 fois plus d’impact sur l’environnement pour 2 bouteilles ayant la même taille (et une petite différence dans la masse de gaz contenu)

Mais le butane est aussi utilisé dans les bombes « d’air sec » et comme propulseur dans de nombreux produits tel que les déodorants, les parfums, etc. S’il n’y a pas de combustion, le butane a un PRG de 3, soit, pour notre exemple :

  • 3*227 g = 0,681 kg CO2eq.

Donc une valeur très proche avec sa combustion (ce qui est loin d’être le cas de tous les gaz combustibles comme le méthane par exemple).

En plus d’être des produits à fort pouvoir d’effet de serre lorsqu’ils utilisent le R134a, les nettoyants à « air sec » peuvent aussi être très dangereux pour notre sécurité. Lorsque nous nettoyons notre clavier ou les ventilateurs de notre ordinateur, nous n’éteignons pas toujours l’alimentation électrique. Et même si nous le faisons, il faut savoir que les condensateurs dans la partie alimentation restent chargés à plus de 300 volts (pareil pour les écrans, etc.) durant de longues minutes. Mais le gaz est sec me direz-vous, donc pas de risques d’étincelle ! Sauf que lors de la détente du gaz, ce dernier se refroidit (et même parfois projette en dehors des gouttelettes) et l’humidité de l’air (le vrai ce coup-ci) risque de se condenser à l’instar d’une vitre froide l’hiver. Et « gouttelettes d’eau + haute tension », ça peut provoquer une jolie étincelle, pile au moment que vous venez d’envoyer plusieurs litres de butane (2,5 g donne un volume de 1 litre). Un tel accident est fort peu probable car la pression du gaz soufflerait tout risque de flamme mais le risque est réel. A ce jour, je n’ai pas trouvé trace d’accident dans le cadre d’une utilisation correcte de ces bombes dépoussiérantes.

Alors que pouvons-nous faire ?

Utiliser le plumeau ou un pinceau pour dépoussiérer tout en utilisant un aspirateur dans la plupart des cas. Si vous avez besoin d’air comprimé, utiliser un petit compresseur qui pourra vous être utile pour d’autres travaux comme l’aérographie en modélisme. Et s’il vous faut de l’air vraiment sec ? Vous pouvez mettre un assécheur à l’aspiration du compresseur. Vous voulez avoir toujours un clavier propre ? Il existe des claviers souples et étanches qui pourront être lavés avec un coup d’éponge ou une lingette (faite maison bien sûr !). Sinon il existe une marque de dépoussiérant en aérosol qui affiche un bilan nul pour le réchauffement climatique, non inflammable.

Crédit photo: ALEC 27
27 août 2018
2 Commentaires/par
2 réponses
  1. Pascal Sejourné
    Pascal Sejourné dit :

    Merci Monsieur Sauvage pour cette démonstration.
    On pourra commenter que ces aérosols ne représentent malgré tout qu’un petit volume d’émission du fait de leur relative rareté mais ceci rappelle tout de même une autre démonstration qu’il nous avait été donné de refaire lors d’une session de formation avec l’ADEME sur le thème des constructions BBC il y a une dizaine d’années :
    On a pu comparer l’impact en termes de dérèglement climatique d’une maison BBC chauffée avec une chaudière gaz à condensation avec la même maison chauffée avec une pompe à chaleur.
    Il est établi qu’en intégrant dans le calcul le taux de fuite moyen en fluide frigorifique de la pompe à chaleur et en admettant un effet de serre 1000 fois supérieur de ce dernier par rapport au gaz combustible, la PAC est notablement plus défavorable.
    Pascal Sejourné, architecte

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    • Oswald SAUVAGE, Chargé de Mission Education à l'Energie et au Climat
      Oswald SAUVAGE, Chargé de Mission Education à l'Energie et au Climat dit :

      Merci pour votre commentaire.
      Effectivement l’utilisation des dépoussiérants est marginale dans le global des gaz à effet de serre mais avec cet article, je voulais aborder plusieurs notions et rappels :
      * Tout d’abord, pour les plus novices, qu’il n’y a pas que le CO2 qui contribue à l’effet de serre et expliquer par un exemple comment sont calculé les « équivalents CO2 ».
      * De montrer un manque d’information notable sur certains produits que nous utilisons tous les jours et que derrière une dénomination innocente comme « Nettoyant Air Sec », il n’y a pas du tout d’air mais un gaz potentiellement dangereux, soit pour nous (dans le cas du butane et propane), soit pour l’environnement dans le cadre du R134a
      * De montrer qu’avec des gestes simples, nous pouvons facilement baisser notre impact. Récemment, j’étais utilisateur occasionnel de ce genre de produit en me disant « c’est de l’air comprimé, vu le peu de besoin et le coût dérisoire, je ne vais pas acheter un compresseur » jusqu’au jour où je me suis penché sur les toutes petites écritures.

      Et je profite de cette réponse pour rappeler que ces gaz sont aussi utilisés comme propulseurs dans les aérosols.

      Effectivement, je suis tout à fait d’accord avec vous sur l’exemple de la PAC car les fluides utilisés (R407c et 410a dans mes souvenirs) ont un impact encore plus important. De plus, il y a un facteur de comportement. Lorsque nous avons une PAC comme chauffage, il est tentant l’été, lors de grosses chaleurs, de l’utiliser comme climatisation même si ce n’était pas prévu à l’origine. Chose pas possible avec une chaudière gaz à condensation.

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