Les purificateurs d’air dans le tertiaire

1 / PURIFICATEUR À FILTRATION PARTICULAIRE

Les filtres dits grossiers bloquent l’essentiel des contaminants d’une taille supérieure à 10 microns. Les filtres dits médians rassemblent les médias efficaces sur les particules comprennent entre 2.5 et 10 microns (PM 2.5 - PM10).

Les filtres dits fins prouvent leur efficacité sur les particules inférieures à 1 micron (PM1), les plus petites et les plus nocives. À noter que les filtres particuliers de type HEPA (High Efficiency Particulate Air) peuvent être intégrés à des systèmes de purification d’air. Ces médias offrent un degré de performance ultime puisqu’ils permettent de capturer 99,95 % et + des particules fines de tailles inférieures ou égales à un micron (PM1) selon la norme EN 1822.

Pour mémoire, le Haut Conseil de la Santé Publique (HCSP) recommande seulement les unités mobiles équipées d’une filtration H13 ou H14, ou taux de filtration équivalent, pour lutter efficacement contre le COVID-19 dans les espaces clos et ce, dans des conditions d’utilisation strictes

Points de vigilance

Techniquement, les purificateurs d’air à filtration particulière réclament quelques précautions en matière de maintenance. Il convient de changer régulièrement les filtres : tous les 3 à 6 mois selon les environnements pour les préfiltres et éventuellement les filtres extérieurs, tous les ans pour les filtres fins et HEPA.Lors de cette opération, il est impératif de s’assurer que le filtre installé et son caisson forment un ensemble étanche. Le port de gants, masque et lunettes de sécurité est fortement conseillé lors de cette opération.

Pour déplacer des unités mobiles de purification, il est important de se conformer aux recommandations du fabricant.

Concernant le choix de la filtration équipant le purificateur d’air, il convient de bien concilier efficacité, initiale du filtre, perte de charge (réduction du débit d’air occasionné par la résistance du média à son passage), le flux d’air produit par le ventilateur, la nuisance sonore de l’installation et sa consommation électrique.Dans cette équation, les conseils de l’installateur et l’audit initial permettent d’optimiser la filtration et le flux et de minorer la perte de charge, le bruit et la consommation.

Enfin, pour ce qui est du choix du filtre, les supports chargés électrostatiquement peuvent présenter une option intéressante dans certains cas. Ces filtres réputés moins chers présentent une perte de charge initiale moins élevée et une efficacité initiale plus importante en comparaison à un média non chargé de même classement.

2 / PURIFICATEUR À FILTRES ÉLECTROSTATIQUES

Basée sur la théorie de Penney, l’épuration de l’air à filtration électrostatique fonctionne selon 2 séquences opérationnelles distinctes. Première étape, les particules présentes dans l’air vont être chargées négativement ou positivement dans la zone dite d’ionisation. Deuxième étape, ces particules sont collectées par des plaques, produisant un champ électrostatique de forte puissance et de force opposée. Les particules polluantes adhèrent à ces précipitateurs avant de tomber dans un collecteur. L’air filtré est ainsi épuré.

Points de vigilance

L’entretien et la maintenance des purificateurs à filtration électrostatique sont essentiels. Le filtre devra être remplacé tous les 3 à 6 mois et le nettoyage en profondeur des plaques prévu et opéré selon les préconisations du fabricant. Enfin, une attention particulière sera apportée au risque de génération d’ozone (un gaz irritant potentiellement toxique à long terme) que certains appareils pourraient théoriquement générer.

3 / LE PURIFICATEUR PAR PLASMA FROID

La purification de l’air par plasma froid est une technologie opérant par destruction des polluants présents dans un environnement. À partir d’une décharge électrique, l’oxygène de l’air est modifié et chargé en ions positifs et négatifs. Les radicaux libres ainsi produits, agents très réactifs, vont oxyder et détruire les particules polluantes et nocives en les décomposant. La technique de plasma froid se distingue de l’ionisation par la neutralité macroscopique du milieu qu’elle crée.

Points de vigilance

À l’instar des appareils d’épuration inactivant les polluants, le purificateur à plasma froid est susceptible d’émettre des produits secondaires (potentiellement cancérigènes) du fait d’une oxydation incomplète des polluants. À ce titre, certaines configurations pourraient rejeter du monoxyde de carbone et des NOx en quantité variable. Dans la même idée, le purificateur à plasma froid pourrait émettre de l’ozone, un composé très volatil et toxique à long terme également susceptible de se développer du fait de l’oxydation incomplète des polluants.

Dans son rapport de 2017, l’ANSES recommande d’informer la population sur les risques de dégradation de la qualité de l’air intérieur liée à l’utilisation de dispositifs d’épuration tels que le plasma froid et réclame qu’une attention particulière soit portée aux personnes asthmatiques. Au demeurant, il conviendra de se conformer aux préconisations d’usage du fabricant et de se procurer les résultats des tests de ce type d’appareils, notamment ceux mesurant leur efficacité contre les émissions d’ozone et de produits secondaires.

4 / LE PURIFICATEUR D'AIR À CHARBON ACTIF

Le purificateur d’air à filtration moléculaire s’appuie sur un media adsorbant, le charbon actif et l’associe à un système de ventilation autonome ou intégré pour décontaminer l’air d’une pièce. Le charbon actif se présente sous diverses formes : cartouche, granules, poudre en vrac, feutres, etc. Sur le principe de l’adsorption, il capture et élimine les impuretés de l’air grâce à une surface de contact démultipliée et une porosité importante. Intégré au système de purification, le media piège les contaminants présents dans l’air qu’il filtre et ne se sature que très progressivement.

Points de vigilance

En matière de filtration moléculaire, il convient en premier lieu de sélectionner un media de dimensions appropriées par rapport aux impératifs d’épuration de l’air dans le local. La charge de contaminants en présence, la température et l’humidité de l’air ainsi que le flux d’air proposé dans la pièce participent à ce choix. De manière générale, la qualité élevée du charbon actif et la forte densité du filtre favorisent la bonne épuration de l’air ainsi que la durée de vie du dispositif.

À noter qu’aucun classement des filtres moléculaires n’est actuellement disponible mais des travaux de normalisation sont en cours. Techniquement, il convient de remplacer le filtre à charbon actif d’un épurateur tous les 4 à 6 mois. À noter que certains purificateurs d’air sont dotés d’une fonction monitoring indiquant quand le remplacement du filtre devient nécessaire. Dans le tertiaire, les solutions autonomes mesurant la perte de charge du media sont encore rares, faute de rentabilité.

5 / LE PURIFICATEUR À RAYONNEMENT UV-C

La purification de l’air par lampes UV-C est une technologie sûre si la longueur d’onde du rayonnement est strictement respectée à 254 nm. Des tests s’appuyant sur la norme ISO 15858:2016 permettent de mesurer l’intensité du rayonnement au niveau de la zone d’exposition et d’évaluer si les occupants sont soumis à une dose de radiation acceptable. Le rayonnement UV-C invisible pour l’homme peut avoir des effets sur la santé et entrainer des lésions oculaires et cutanées.

Points de vigilance

Techniquement, les épurateurs d’air à rayonnement UV-C fonctionnent à plein si le changement des lampes est effectué tous les 3 à 5 ans, en fonction de leur utilisation et durée de vie et si les débits d’air proposés, faibles et constants, assurent un temps d’exposition suffisant des polluants aux rayons ultraviolets. L’emplacement des appareils, la recirculation de l’air offerte vont également conditionner l’efficacité des appareils face aux bactéries.

Point important, l’épurateur d’air doit empêcher l’exposition directe des occupants aux rayons UV-2, les radiations étant dangereuses pour les yeux. Le boitier du purificateur indépendant doit ainsi garantir sa parfaite étanchéité et éviter toute déperdition. Enfin, risque majeur de la technique, les épurateurs à rayonnement UV-C fonctionnant sur une longueur d’onde incorrecte peuvent générer de l’ozone (toxique à long terme). Il conviendra de vérifier les certifications de l’appareil et de se conformer aux préconisations d’usage du fabricant pour s’assurer d’un fonctionnement optimisé.

6 / L'ÉPURATEUR D'AIR À PHOTOCATALYSE

La réglementation européenne ne considère pas le dioxyde de titane (TiO2) comme nocif, tant pour les personnes qui en assurent la production que pour les utilisateurs de produits qui en contiennent. S’il n’est pas classé parmi les substances toxiques par l’Union européenne, le dioxyde de titane est néanmoins classé par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) parmi les agents sous surveillance et appartenant au groupe 2B: « peut-être cancérogène pour l’homme ». Le rayonnement UV-C invisible pour l’homme peut avoir des effets sur la santé et entraîner des lésions oculaires et cutanées.

Points de vigilances

D’un point de vue technique, le purificateur d’air doté d’un système de photocatalyse doit fonctionner avec un catalyseur poreux, de grandes surfaces spécifiques ainsi qu’un ventilateur à faible débit afin de réaliser l’oxydation la plus complète possible des contaminants de l’air intérieur. Dans le même esprit, une attention particulière sera portée aux lampes UV équipant le système. Plus généralement, la purification imparfaite de l’air par photocatalyse peut engendrer l’apparition de produits secondaires indésirables au potentiel délétère voire cancérigène.

À tel point que l’Observatoire de la qualité de l’air intérieur (OQAI) a pu rendre contestable l’utilisation de ce type de système en raison de la formation de microparticules d’oxyde de titane potentiellement néfastes pour la santé. Il apparait aujourd’hui, que l’utilisation de la technique de la photocatalyse suppose d’avoir identifié les polluants présents dans l’environnement à traiter. S’ils sont trop nombreux ou de la famille de l’éthanol et du méthanol, la solution est à proscrire. À tout le moins, il appartient au fabricant d’apporter la preuve que sa solution par photocatalyse ne génère ni ozone, ni produits secondaires. La norme NF 16846-1 permet de tester et mesurer l’efficacité des dispositifs photocatalytiques.

7 / L'OZONATION DE L'AIR

La production d’ozone à des fins de purification de l’air intérieur est une technique mise au point il y a plusieurs décennies. Les ozonateurs produisent de l’ozone en quantité contrôlée par le biais de décharges électriques à haute tension. L’oxygène ambiant (O2) est ionisé et se recombine naturellement en ozone (O3). Cet oxygène actif est dispersé dans la pièce grâce à un ventilateur. Il va oxyder les composés organiques, inorganiques et micro-organismes et les transformer en dioxyde de carbone (CO2) et en vapeur d’eau. Instantanément consommé, l’ozone produit retourne sous sa forme initiale : l’oxygène.

Points de vigilance

Respiré en petite quantité et pendant un laps de temps court, l’ozone n’est pas néfaste pour la santé. Cependant, par son action hyper-oxydante, ce gaz devient très toxique à long terme, même s’il est inhalé en faible quantité. Il contribue aux irritations des membranes et des muqueuses, provoquant notamment des problèmes respiratoires, des toux, de l’asthme. À ce titre, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande de rester sous un niveau moyen d’exposition de 40 ?g/m³ pour éviter des conséquences pour notre organisme.

En dépit de ses propriétés épuratrices, aucune agence ou ministère ne recommande l’usage des ozonateurs en présence d’occupants, en raison de la possible génération d’ozone en trop grandes quantités (toxique à long terme) et de produits d’oxydation incomplète (dont certains sont cancérigènes) liés au fonctionnement de l’appareil.

Dans son rapport de 2017, l’ANSES recommande d’informer la population sur les risques de dégradation de la qualité de l’air intérieur liée à l’utilisation de dispositifs d’épuration tels que l’ozonation et réclame qu’une attention particulière soit portée aux personnes asthmatiques. Au demeurant, il conviendra de se conformer aux préconisations d’usage du fabricant et de se procurer les résultats des tests de ces types d’appareils.

8 / L'IONISATION DE L'AIR

Une autre technologie de ionisation consiste à générer des radicaux hydroxyles (radicaux-OH). En rencontrant des polluants de type particules organiques, de types virus ou bactéries, ces radicaux-OH les privent de leur hydrogène ce qui les dénature et inhibe leurs effets néfastes (alors que les ions négatifs ne dénaturent pas les polluants).

Ensuite, les radicaux-OH se transforment en eau (HO+H = H2O).

Les ions négatifs sont présents en grande quantité dans la nature. Le rayonnement solaire, le mouvement constant du vent en montagne ou dans les arbres, les gouttes d’eau d’une cascade créent naturellement des ions négatifs. On estime qu’ils purifient et rafraîchissent l’air, d’où l’impression de bien-être ressenti à la montagne, dans une forêt ou près d’une rivière.

Points de vigilance

L’efficacité demandée aux épurateurs fonctionnant sur le principe de l’ionisation est proportionnelle aux risques théoriques encourus en matière sanitaire.

Plus l’ionisation est puissante, pour lutter notamment contre les COV et les particules fines, plus le risque d’une exposition à l’ozone (toxique à long terme) et à des produits d’oxydation incomplète (dont certains sont cancérigènes) existe pour les occupants. De fait, il y a une quinzaine d’années, certaines études nord-américaines ont pu déconseiller l’usage des ioniseurs pour les personnes asthmatiques.

Aujourd’hui, les épurateurs dotés d’un ventilateur puissant et associant ionisation et filtration moléculaire plus particulaire sont supposés limiter ces risques. Cependant, il conviendra de se conformer aux préconisations d’usage du fabricant et de se procurer les résultats des tests de ces appareils.

Crédits photos : @uniclima