Epurateurs d’air intérieur : performances de filtration d’aérosols de 3 technologies d’épurateur

Suite au recours grandissant des épurateurs d’air intérieur, proposés pour l’élimination de bioaérosols dans le contexte de pandémie de COVID et présentés comme une solution d’assainissement de l’air intérieur, l’INRS (Institut national de recherche et de sécurité) a conduit une étude pour mesurer les performances de 3 technologies, parmi les plus répandues sur le marché. Les tests réalisés en laboratoire ont porté sur l’évaluation de l’efficacité des appareils vis-à-vis des aérosols inertes sur le plan biologique et des polluants gazeux susceptibles d’être émis dans l’air.

Ils mettent en évidence des résultats contrastés et révèlent notamment une émission d’ozone importante pour l’un d’entre eux.

Cette étude a été menée par Denis BÉMER et Fabien GÉRARDIN du département Ingénierie des procédés de l’INRS

inrs épurateur air

Epurateur d’air installé dans une salle de réunion de bureaux – source INRS

Résumé de l’étude « épurateurs d’air intérieur et performances contrastées »

Dans le cas des locaux de travail à pollution non spécifique ne disposant pas de ventilation mécanique, où le renouvellement de l’air est uniquement assuré par l’ouverture de fenêtres, les épurateurs d’air dits « autonomes » peuvent constituer un moyen complémentaire d’amélioration de la qualité de l’air. Dans le contexte actuel de pandémie liée au virus Sars-CoV-2, ces appareils trouvent de très nombreuses applications, mais suscitent également autant d’interrogations quant à leurs performances. C’est pour cela que l’INRS s’est équipé en 2022 d’une cabine d’essai permettant l’étude de ces épurateurs vis-à-vis des particules aéroportées (aérosols), dont les aérosols biologiques (bioaérosols).

Dans un premier temps, des appareils exploitant trois principes d’épuration ont été testés vis-à-vis de particules (non biologiques) de chlorure de sodium : un épurateur à filtre HEPA, un appareil associant filtration / photocatalyse / plasma froid, et un ioniseur. Les mesures ont permis de déterminer le débit d’air épuré des appareils et ont mis en évidence l’émission d’ozone et d’oxydes d’azote par le dispositif (filtration/photocatalyse / plasma froid). Cette méthode d’évaluation, établie préalablement pour des aérosols inertes, sera adaptée et déclinée pour les aérosols biologiques, ainsi que pour les composés organiques volatils (COV).

Qualité de l’air intérieur des locaux tertiaires

Les immeubles de bureaux (locaux de travail et recevant du public) sont, relativement au temps passé sur place, le second lieu après l’habitat. Ils sont essentiellement fréquentés par les personnes travaillant dans le secteur tertiaire, mais aussi par des travailleurs d’autres secteurs d’activité (intervenants extérieurs : ménage, gardiennage, maintenance…).

À ce jour, l’Institut national de la statistique et des études économiques (Insee) évalue à environ 20 millions le nombre de travail- leurs salariés et indépendants qui occupent un emploi dans le secteur tertiaire, soit 74 % de la population active. La qualité de l’air à l’intérieur (QAI) des locaux tertiaires est donc un paramètre important à prendre en compte, d’autant plus en période de pandémie virale. Différentes sources d’émission peuvent être à l’origine de la présence des contaminants de l’air intérieur :  des sources propres au bâti, à son environnement extérieur, à ses équipements, à son entretien ou à l’activité de ses occupants. La qualité de l'air intérieur est ainsi conditionnée par la pollution en provenance de sources multiples intérieures et de l’air extérieur, telle que détaillée dans une étude de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) publiée en 2019

Les polluants de l’air intérieur sont présents sous forme gazeuse et particulaire (aérosols). Parmi les polluants gazeux, on retrouve classiquement l’ozone, les oxydes d’azote, le monoxyde de carbone et les composés organiques volatils (COV). L’Anses a ciblé douze polluants gazeux d’intérêt présents dans l’air intérieur : formaldéhyde, monoxyde de carbone, benzène, toluène, naphtalène, trichloroéthylène, tétra- chloroéthylène, acide cyanhydrique, dioxyde d’azote, acroléine, acétaldéhyde et éthylbenzène

En ce qui concerne les aérosols, on distingue ceux formés à partir des particules d’origine biologique (bioaérosols) de ceux constitués d’autres particules en suspension, sans origine biologique. Les bioaérosols sont constitués de l’ensemble des micro-organismes et des vecteurs particulaires d’origine biologique. Ils sont omniprésents et très divers ; ils sont composés de bactéries (dont certaines produisent des endotoxines), de virus, de moisissures (dont certaines produisent des mycotoxines), d‘allergènes provenant d’animaux, d’insectes ou des pollens. Outre le risque infectieux, certains de ces composés peuvent également induire des risques immuno-allergiques et toxiniques.

Les particules non biologiques proviennent des activités soit « internes » (activité humaine, machines), soit « externes » (pollution environnementale) à la situation de travail. Les particules fines définies par les PM2.5 (matière particulaire de diamètre aérodynamique < 2,5 µm) et ultrafines (particules de dia- mètre < 0,1 µm ou PUF) sont particulièrement suivies, car responsables de différentes pathologies, dont les maladies cardiovasculaires

Assainissement de l’air intérieur

Pour les locaux de travail à pollution non spécifique, comme les bureaux, les locaux de restauration, de commerce, etc., offrant plus de 15 m3 par occupant, l’article R. 4222-5 du Code du travail autorise le renouvellement de l’air intérieur uniquement par la ventilation naturelle, obtenue par l’ouverture de fenêtres ou autres ouvrants donnant sur l’extérieur. Mais le recours à la seule ventilation naturelle pose différents problèmes, comme la consommation énergétique en période hivernale, l’inconfort thermique, et l’introduction non maîtrisée d’air extérieur, qui peut être de mauvaise qualité (pollution atmosphérique). Dans ce cas, le recours aux épurateurs d’air peut être une solution d’amélioration de la qualité de l’air ; ils peuvent également être préconisés en complément de la ventilation mécanique.

Ces épurateurs, qui ne nécessitent en général aucun raccordement autre qu’électrique, peuvent être mis en œuvre rapidement dans la plupart des situations et permettent de réduire plus ou moins rapidement les concentrations en particules de l’air. Ces dispositifs autonomes d’assainissement de l’air intérieur sont présents sur le marché national depuis de nombreuses années. Destinés à l’origine au traitement des COV et des aérosols non biologiques, ils ont récemment été proposés pour l’élimination de bioaérosols. En effet, dans le contexte de pandémie liée au virus Sars-CoV-2, ces appareils trouvent de très nombreuses applications, mais leurs performances suscitent également des interrogations.

L’Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire, de l’alimentation, de l’environnement et du travail) a réalisé en 2017 un état de l’art sur les différentes techniques d’épuration de l’air. Ces travaux mettent en évidence la nécessité de s’intéresser :

  • Aux émissions primaires de composés, intentionnelles ou non, liées au fonctionnement du dispositif (par exemple : ozone émis par les ozonateurs, mais également par les plasmas froids) ;
     
  • À la formation de sous-produits liée à la dégradation incomplète des polluants (par exemple : formation de formaldéhyde du fait d’une dégradation incomplète de l’éthanol par photocatalyse) ;
     
  • À la formation de polluants secondaires liée aux interactions entre les substances générées par l’épurateur et les polluants présents dans les environnements intérieurs (par exemple : formation de particules secondaires du fait de réactions entre de l’ozone émis par un épurateur à plasma et des terpènes présents dans l’air intérieur) ;
     
  • Aux émissions secondaires liées aux interactions physiques, chimiques ou biologiques entre les polluants piégés dans l’épurateur et des polluants de l’air intérieur (par exemple : réactions de polluants de l’air intérieur avec de l’ozone piégé dans le filtre à charbon actif).

filtration épuration techniques

Figure 1 - Techniques d’épuration mises en œuvre dans les épurateurs.

Un recensement récent des épurateurs disponibles sur le marché a mis en évidence une arrivée massive de nouveaux systèmes, notamment depuis le début de la crise sanitaire. La plupart de ces appareils sont destinés au traitement des (bio)aérosols et des COV. Leur fonctionnement repose sur des techniques séparatives et/ou d’oxydation (Cf. Figure 1) et la majorité d’entre eux associe plusieurs techniques.

L’INRS s’est doté en 2022 d’une cabine, afin d’étudier les performances des épurateurs d’air. Des essais ont été conduits à partir de trois appareils du commerce utilisant trois des techniques les plus employées actuellement pour l’épuration de l’air intérieur : la filtration des particules, la filtration combinée à la photocatalyse et plasma froid, et l’ionisation. Ces essais ont porté uniquement sur la mesure de leurs performances vis-à-vis des aérosols inertes sur le plan biologique et des polluants gazeux susceptibles.

Lire la suite dans l’étude ci-dessous à télécharger !

épurateur air

Tableau 1 : Caractéristiques des épurateurs d’air étudiés.

Téléchargez l’étude INRS épurateurs d’air intérieur et performances contrastées

Plus d’infos sur l’article


Source et lien

logo inrs

Commentaires

Aucun commentaire actuellement, soyez le premier à participer !

LAISSER UN COMMENTAIRE

ABONNEZ-VOUS !
En validant ce formulaire, vous acceptez que les informations saisies soient transmises à l’entreprise concernée dans le strict respect de la réglementation RGPD sur les données personnelles. Pour connaitre et exercer vos droits, vous pouvez consulter notre politique de confidentialité
Suggestions

Construire et rénover : 1. Sobriété - 2. Efficacité - 3. Décarbonation, venez échanger à EnerJ-meeting Paris

Construire et rénover : 1. Sobriété - 2. Efficacité - 3. Décarbonation, venez échanger à EnerJ-meeting Paris

EnerJ-meeting Paris, le grand rendez-vous de toute la filière des décideurs du bâtiment fait peau neuve au Carrousel du Louvre le 6 Février 2024


Conception d’une solution PAC hybride collective : les points d’attention

Conception d’une solution PAC hybride collective : les points d’attention

Solution PAC hybride collective : l’alliance parfaite entre efficacité énergétique et performance.


Nouvel Espace pro Hitachi, certainement la meilleure docuthèque du marché

Nouvel Espace pro Hitachi, certainement la meilleure docuthèque du marché

Hitachi se consacre à la création de services et d’outils innovants pour améliorer la vie de ses clients.


Trophées de la Construction - 23e édition - Ouverture des inscriptions

Trophées de la Construction - 23e édition  - Ouverture des inscriptions

Le rendez-vous annuel incontournable et fédérateur des professionnels du BTP, de l'architecture et du cadre de vie.


Déshumidification de locaux et déshumidification de piscines

Déshumidification de locaux et déshumidification de piscines

Explorer les solutions de déshumidification pour locaux et piscines, pour un contrôle efficace de l'humidité.


Capture et stockage du carbone : le «technosolutionnisme» avance à grands pas …

Capture et stockage du carbone : le «technosolutionnisme» avance à grands pas …

Essayons de dresser un état des lieux sur la capture et la séquestration du carbone qui fait son petit bonhomme de chemin.


Agitation sociale et agricole, finances publiques en berne ? La transition attendra

Agitation sociale et agricole, finances publiques en berne ? La transition attendra

Agitation sociale et défis agricoles : Comment la transition écologique peut apaiser les tensions.


Carbone incorporé dans les bâtiments : le livre blanc et ses 25 recommandations

Carbone incorporé dans les bâtiments : le livre blanc et ses 25 recommandations

Découvrez dans le Livre Blanc les 25 recommandations pour réduire le carbone incorporé dans les bâtiments.


Le bâtiment, acteur majeur des changements sociétaux

Le bâtiment, acteur majeur des changements sociétaux

Le Bâtiment a rendez-vous avec l’Histoire et la transformation de la société, tiré du livre d'Alain Maugard co-écrit avec le journaliste Michel Levron.


Maîtrisez l'optimisation hydraulique les formations d'IMI Hydronic Engineering

Maîtrisez l'optimisation hydraulique les formations d'IMI Hydronic Engineering

Explorez les formations spécialisées d'IMI Hydronic Engineering pour perfectionner vos compétences en CVC.


Performances et traitement des installations de chauffage

Performances et traitement des installations de chauffage

Sentinel partage son savoir-faire quant à l'optimisation du chauffage et de l'eau chaude sanitaire (ECS)


Géothermie de surface avec pompe à chaleur, études et innovations

Géothermie de surface avec pompe à chaleur, études et innovations

Découvrez les dernières avancées dans le domaine de la géothermie de surface, où les pompes à chaleur (PAC) exploitent la chaleur du sous-sol.


Performance des chaudières gaz condensation à 3 piquages

Performance des chaudières gaz condensation à 3 piquages

Les avantages des chaudières à gaz à 3 piquages : économies d’énergie et réduction des émissions.


Bilan 2023 des ventes d'équipements de CVC : il y a des chiffres positifs !

Bilan 2023 des ventes d'équipements de CVC : il y a des chiffres positifs !

Bilan 2023 : Ventes d'équipements de CVC en hausse ! Découvrez les chiffres positifs et les tendances du marché.


L’infographie pour comprendre les enjeux du changement climatique

L’infographie pour comprendre les enjeux du changement climatique

Changement climatique : Les nouveaux chiffres clés pour comprendre les enjeux publiés par le service statistique du ministère de la Transition écologique.