Pompes à Chaleur : Méfiance !

Ça peut presque paraître curieux, mais toutes les époques ont leur système énergétique “à la mode”. Dans les années 70, pour être à la page, il fallait être en tout électrique, et ça a donné de pures merveilles. Dans les années 80, première grande vague de panneaux solaires thermiques, sacrifiés dans les années 90. Viendront les panneaux “photovolcaïques”, les chaudières au bois...

Successivement, les systèmes sont encouragés, parfois jusqu’à l’hystérie, puis éventuellement voient leurs filières sabotées.

En ce moment, ce qui a le vent en poupe, c’est la pompe à chaleur (PAC). Elle semble incarner un miracle technologique dans le cadre d’une pensée qui se résume à quelque chose comme :

  1. Notre problème majeur est le carbone (postulat 1)
  2. En France, l’électricité est décarbonée (postulat 2)
  3. Il faut chauffer et refroidir les bâtiments (postulat 3)
  4. La pompe à chaleur est un système énergétique de grande efficacité (postulat 4)
  5. Donc il faut en mettre partout (conclusion logique)

Chacune de ces lignes serait un pretexte parfait à animer un repas de famille ou une discussion de machine à café, avec des arguments aussi solides que les miens s’il s’agissait de savoir si oui ou non, Kylian M’Bappé, le celèbre joueur de rugby, a bien fait de quitter l’Olypique Lyonnais.

De là où je suis, dans le concert de louanges unanimes (et le bruit des billets), cette pluie de PAC me pose plusieurs difficultés. J’en ai fait une vidéo que vous trouverez ci-dessous.

Si vous n’aimez pas les vidéos, voici le résumé de ce que j’y raconte : 
J’ai des réticences vis à vis de la pompe à chaleur présentée comme solution “magique” et universelle :

1- Ça ne rend pas intelligent : Quand elle installée en remplacement d’un autre système, on se concentre bien souvent sur le choix de l'équipement technique (et des devis). On ne repose pas le problème énergétique (qui a souvent été mal ou non posé à l'origine) car toute l'attention a été absorbée par le choix technique. En fait, ce problème n’est pas propre aux PAC, mais cela semble particulièrement marqué quand on évoque une « solution miracle ». 

2- Ça génère du bruit à l’extérieur, sans qu’il n’y ait de réglementation sur son aspect cumulatif. C’est-à-dire que l’émergence d’une installation isolée est a peu près encadrée (contrôlée ? C’est une autre histoire...). Mais “l’empilement” d’installation, lui, n’a aucun cadre. Au final, le bruit global est gênant et ça rend plus difficile la mise en place des solutions passives comme l'ouverture des fenêtres la nuit.

3- Cela crée une dépendance au réseau. Certains territoires (y compris individuels) qui étaient autosuffisants, par exemple avec une récolte vivrière de bois, se retrouvent dépendants d'un réseau géré à un niveau régional, étatique voir géopolitique.

4- Cela diminue la résilience : plus il y a d'appareils électriques dans un bâtiment et plus les conséquences d’une coupure, accidentelle ou pilotée (par exemple par volonté de délestage) sont importantes.

Si vous souhaitez des approfondissement sur les raisons pour lesquelles j’ai ces réticences et questionnements, je vous invite à consulter la vidéo d’origine. 

Dès sa publication sur la chaîne Youtube de Incub’, les réactions sont allées bon train. Et comme souvent avec les réactions sur des réseaux sociaux, des tendances apparaissent. Lorsqu’une même remarque / objection apparaît deux fois, ça peut être une coïncidence. Lorsque dix personnes, apparemment pas plus documentées que la moyenne, avancent les mêmes arguments, j’ai tendance à considérer qu’il s’agit de “pensée réchauffée”. Vous savez, ces “vérités” assénées dans les médias ou les discussions de machine à café (on y revient), sans que personne, finalement, n’aille vérifier ce qu’il en est vraiment avant de se faire une opinion solide. Voyant des objections récurrentes se multiplier, je me suis dit qu’il fallait faire le boulot “normal” : vérifier ce qu’il en est. Pas forcément pour répondre : pour vérifier si moi-même je ne disais pas des bêtises, et si j’étais suffisamment informé. Rien ne dit que je n’utilise pas moi-même de la “pensée réchauffée”.
Et plutôt que de le faire moi-même, j’ai demandé à mon collègue, le “professeur” Simon Treilhou, d’aller vérifier tout ça, parce qu’il est ce que je connais de plus proche du pitbull en matière de rigueur argumentaire : s’il a un sujet, il ne le lâche pas. 
Voici donc les choses que Simon a trouvé, puis que nous avons discutées, en lien avec les arguments les plus fréquemment trouvés en réaction (parfois épidermique) à ma vidéo “Pompes à Chaleur : méfiance !”

Réaction n°1 : La PAC évite de chauffer au bois, or le chauffage au bois, ça émet beaucoup de particules fines

Il ne s’agit pas vraiment d’un argument “pour la PAC”, mais plutôt “contre le bois”. Soit. Qu’en est-il ?
L'émission de particules fines et d'imbrulés se produit quand les appareils sont anciens, quand le flux d'air n’est pas optimisé ou quand le bois est humide/pollué. Ça a été précisé dans la vidéo.

Ce n'est donc pas inévitable mais dans la réalité, une bonne partie des appareils au bois sont encore mal utilisés et/ou non performants. En réalité, c'est un point commun que l’on retrouve entre les PAC et le chauffage au bois : de nombreuses PAC sont mal utilisées, elles aussi. Sur le papier, chacun a des avantages, mais la réalité du terrain nuance bien souvent les conclusions théoriques.
Pour plus de détails sur les émissions liées à la combustion du bois, on consultera utilement cette étude sur le lien entre qualité du combustible (surtout le % humidité) et émission de particules.On pourrait aussi ajouter que l’émission en elle-même n’est pas nécessairement un problème : elle le devient si le rapport entre la densité d’émission et la capacité de dilution/absorption du territoire est insuffisante. En milieu rural diffus, l’enjeu n’est pas le même qu’en milieu urbain.
Conclusion : argumenter que je suis injuste avec la PAC en pointant un sujet sur le bois est une discussion curieuse... Et sur le fond, si on prend le sujet dans le bon sens, le problème n’est pas tant le fait de faire brûler du bois, mais de le faire correctement. 

Réaction n°2 : Chauffer au bois ça émet beaucoup de CO2 à kWh équivalent. Ce CO2 est émis tout de suite et met 50 ans a être réabsorbé

Idem, ce n’est pas vraiment un argument “pro-PAC”, mais plutôt “anti-bois”. Soit. Qu’en est-il vraiment ?
Oui le bois est plus émetteur de CO2 à la combustion que les autres combustibles :

gaz méthane : 262,8 gCO2/kWh
charbon : 388,4 gCO2/kWh
bois : 431,5 gCO2/kWh

(ces chiffres viennent de cette source.Après la combustion, le CO2 émis par la combustion est re-capté par les arbres en croissance. La question est celle de l’équilibre entre la quantité de CO2 absorbé par la forêt et celle émise par la combustion du bois, au long du cycle du carbone. 
Sur un territoire rural, ou la gestion forestière est raisonnable (c’est-à-dire que la forêt "produit" au minimum autant de bois que ce qui est prélevé en 1 année et que la biodiversité est préservée), où le besoin en « chauffage » est optimisé, les émissions de CO2 produites par la combustion du bois peuvent donc être re-captées dans l'année.
L’IGN annonce dans son mémento de 2022 qu’un hectare de foret « produit » 4,8 m3 de bois par hectare. C’est à dire qu’en considérant qu’un stère de bois équivaut à 0,8 m3, l’exploitation forestière d’1/6 d’hectare de forêt est nécessaire pour produire un stère de bois de chauffage.ces chiffres viennent de cette source.
Conclusion : Le bois émet plus de CO2 à la combustion que les autres combustibles mais a l’avantage de pouvoir être re-capturé rapidement (dans l’année) avec une consommation raisonnable et une exploitation forestière raisonnable. À l’heure où beaucoup parient sur les technologies futuristes de « captation stockage de CO2 », on n’a pas fait grand chose de mieux que les arbres...

Réaction n°3 : La PAC c'est presque Low-tech ("ça date du 19ème")

Voici 3 grands critères qui définissent une technologie Low-Tech (Source) :
« Utile : Une low-tech répond à des besoins essentiels à l’individu ou au collectif. Elle contribue à rendre possible des modes de vie, de production et de consommation sains et pertinents pour tous dans des domaines aussi variés que l’énergie, l’alimentation, l’eau, la gestion des déchets, les matériaux, l’habitat, les transports, l’hygiène ou encore la santé. En incitant à revenir à l’essentiel, elle redonne du sens à l’action.
Accessible : La low-tech doit être appropriable par le plus grand nombre. Elle doit donc pouvoir être fabriquée et/ou réparée localement, ses principes de fonctionnement doivent pouvoir être appréhendés simplement et son coût adapté à une large part de la population. Elle favorise ainsi une plus grande autonomie des populations à tous les niveaux, ainsi qu’une meilleure répartition de la valeur ou du travail.
Durable : Éco-conçue, résiliante, robuste, réparable, recyclable, agile, fonctionnelle : la low-tech invite à réfléchir et optimiser les impacts tant écologiques que sociaux ou sociétaux liés au recours à la technique et ce, à toutes les étapes de son cycle de vie (conception, production, usage, fin de vie), même si cela implique parfois, de recourir à moins de technique, et plus de partage ou de collaboration ! »

On peut donc tâcher d’évaluer à quel point les pompes à chaleur sont effectivement “low-tech”. 
Sont-elles utiles ?
Oui, elles répondent a un besoin et sont plus efficaces que la majorité des autres technologies concurrentes.

Les PAC sont-elles accessibles ?
Non, elles demandent des compétences pointues pour être fabriquées ou réparées (frigoristerie, électronique, mécanique...). Les PAC qui subissent des pannes 10 ans après leur installation ne peuvent souvent pas être réparées faute de maintien en stock des pièces détachées. Sauf exception, les appareils installés ne peuvent pas être améliorés avec le temps et doivent être remplacés par de nouveaux pour être améliorés (que ce soit au niveau du software (logiciel propriétaire) ou des pièces mécanique). Il n’y a donc pas ou peu d'évolutivité possible.

Est-ce que les PAC sont durables ?
Pas en l'état actuel. Les possibilités de réparations sont limitées dans le temps. La majorité des produits et des matières premières ne sont pas produits sur le territoire où elles sont utilisées. Les matériaux qui les composent (métaux, gaz frigorigènes) ont un fort impact environnemental (les choses s’améliorent sur le sujet, notamment pour les fluides frigorigènes). L'électronique est gérée avec des logiciels propriétaires et les marques sont incompatibles entre elles.

Conclusion : On ne peut décemment pas considérer les PAC comme Low-Tech. En tout cas, pas celles qui sont installées aujourd’hui. Mais si quelqu’un connaît des références de PAC qui répondent aux critères, nous sommes preneurs !

Réaction n°4 : Chauffer au bois n'est pas possible à grande échelle, surtout en ville

C'est vrai, évidemment. Mais la question n'a jamais été de chauffer tout le monde au bois y compris en ville. Le sujet c'est de chauffer au bois sur les territoires et dans les cas où c'est adapté. Cela permet également de réduire certaines dépendances et de diversifier les sources d'alimentation énergétique.
En réalité, c’est un pur argument rhétorique, qu’on trouve chez Schopenhauer, dans “L’art d’avoir toujours raison”.
Quelque soit le sujet (en particulier énergétique) qu’on prend, si on en examine la généralisation, on aboutit bien souvent à une impasse. On pourrait aussi examiner les conséquences d’une question comme “chauffer avec des PAC n’est pas possible à grande échelle, surtout en milieu rural”, en examinant (par exemple) les conséquences sur les robustesses de réseaux. 

L’un des sujets majeurs est, justement, de sortir de la pensée binaire. 
Conclusion : L’objectif n’a jamais été de chauffer tout et tout le monde au bois. Ce n’est dit nulle par dans la vidéo, et la question n’a pas d’intérêt réel. 

Réaction n°5 : La PAC a un "super-rendement"

Oui et non. Et quand bien même : il y a des tas de machines qui ont un “super rendement”, et qui n’en sont pas moins inadaptées hors de leur domaine d’application optimal (technique, organisationnel, etc.). Un avion, c’est très efficace pour aller au Japon. Mais pour faire mes courses à La Souterraine, c’est limite...
Concernant la PAC, dans des cas optimum on peut obtenir des COP supérieur à 5. Mais sur la majorité des installations, ce n'est pas le cas. (Source)De plus, un “rendement” se calcule le long d’une certaine chaîne de transformation énergétique. En l’occurence, le kWh d'électricité utilisé par la PAC a subi plusieurs transformations. Avec le fonctionnement réel du réseau français, ce coefficient est plus proche des 3 kWh primaire pour 1 kWh finale que de 2,3 ... (source).
Ensuite le COP d’une pompe à chaleur varie plus ou moins tout au long de la saison (à cause des températures). Le SCOP (Coefficient d’efficacité saisonnalisé) est donc utilisé pour faire une moyenne annuelle.
Donc avec des SCOP respectifs de 2, 3 et 5 on obtient des ETAS (Efficacité Thermique Annualisée Saisonnière) de 66 %, 100 % et 166 %. A comparer avec l’ETAS d‘une chaudière gaz de 90 % par exemple. Des “rendements” qui peuvent sembler prometteurs mais on est loin de la magie...
(Pour une explication des coefficients, vous pouvez suivre
ce lien)

Conclusion : Le fonctionnement énergétique généralisé sur une saison d’une PAC en situation réelle n’est au final pas beaucoup plus séduisant que pour les technologies manipulant de la chaleur. C’est plutôt logique : tout appareil sur base électrique, en France, utilise majoritairement une conversion “chaleur vers électricité”, soumise au cycle de Carnot, pour ensuite faire de la chaleur. 
Le jour ou le mix énergétique français sera beaucoup moins fondé sur une production thermique, ça pourra se discuter... Mais ce n’est pas avec la mythologie un peu geek du PV-qui-charge-des-batteries-qui-fait-ensuite-de-la-chaleur qu’on change lourdement la donne. (On se retrouve un peu plus loin pour en parler.)

Réaction n°6 : Attaque sur la forme de la vidéo

Il s’agirait d’une vidéo “anti-PAC”, “contre le climat”, etc. C’est une réaction curieuse, qui semble vraiment épidermique. Le ton est léger, on y expose des opinions et avis assumés comme étant personnels.
Conclusion : Ce n'est pas une vidéo "anti" donc les attaques sont injustifiées, même si le manque "d'éléments positifs" explique les réactions. Mais les vidéos “pro” contiennent-elles aussi des “éléments négatifs” ?

Réaction n°7 : On peut être autonome avec des batteries et du PV avec une PAC

Pourquoi pas, encore que la quantité de matériel et la technique en oeuvre (voir plus haut l’argument “low-tech”) aurait de quoi questionner. On peut aussi se poser la question de la volonté “d’autonomie”, une “autonomie” fondée sur des appareils qu’on est incapable de fabriquer ou de réparer soi-même. 
Mais bon, admettons... Des tas de gens sont autonomes à des niveaux fort poussés sans avoir ni PV ni PAC. La plupart possèdent des caleçons longs. La voie “tout électrique” est une interprétation de la notion “d’autonomie”, il y en a bien d’autres. 
Cet argument n’est-il pas avancé par des gens ayant eux-mêmes déjà investi dans des systèmes vendus pour accroitre leur “autonomie”, relevant ainsi d’un biais de confirmation ? 
Conclusion : l’autonomie passe en général par des notions de maîtrise, de simplicité... Avancer qu’on “peut” être autonome avec batteries / PV / PAC est une opinion. Est-ce que cela invalide la demande de méfiance sur la manière dont ces systèmes sont promus ?

Réaction n°8 : Tu ne veux pas dépendre du réseau élec alors OK et ne dépend pas de l'université, de l'hôpital et de tous les services publics...

On retrouve un argument rhétorique de type “généralisation”. C’est quasiment aussi pertinent que d’élaborer un “tu affirmes que les polytechniciens sont des menteurs” si je dis “Jean-Marc-Jean Covici ne dit pas que des vérités”. 
Le sujet abordé n'est pas d'être celui d’une indépendance totale de tout service, d’une “idéologie de l’indépendance”, mais de limiter les dépendances et les “surfaces d’exposition". Ce n'est pas parce qu'il y un hôpital que l'on ne fait pas attention à sa santé !
Le sujet est aussi de savoir à quel point, lorsqu’on “bascule” d’une stratégie à une autre, ou lorsqu’un service est vendu, si l’utilisateur final a effectivement les clés en main pour mesurer les conséquences de ses choix. Tous les acheteurs de PAC ont-ils évalué les évolutions de tarif d’abonnement suite à l’installation ?