Purificateur d'air

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Un purificateur d'air est un appareil destiné à supprimer la pollution domestique et industrielle, il filtre l'air et élimine les mauvaises odeurs.

Les purificateurs d'air améliorent la qualité de l'air. Ils sont employés par l'industrie pour filtrer et éliminer les résidus toxiques, dans les hôpitaux et les compagnies aériennes pour empêcher la propagation des virus et des bactéries. Ils sont également utilisés dans les bureaux et les maisons pour améliorer l'hygiène, la qualité de vie de chaque individu et diminuer les risques de contagion et de maladies.

Fonctions du purificateur d'air[modifier | modifier le code]

Traitement de la pollution domestique[modifier | modifier le code]

Le purificateur d'air sert à éliminer la pollution des espaces intérieurs. La pollution domestique est liée à la présence dans l'air d'une multitude de particules en suspension cancérigènes et allergènes, de composés organiques volatils, d'oxydes d'azote. La pollution domestique est due aux pots d'échappements des voitures, aux résidus des produits ménagers et aux matériaux de construction utilisés. Elle augmente fortement le taux de mortalité des actifs[réf. nécessaire]. Le purificateur d'air vise à réduire la surexposition aux pollens, allergènes, aux résidus des pollutions atmosphériques, bactériennes (virus et bactéries) et chimiques (détergents, solvants et oxyde d'azote[réf. nécessaire]). 70 à 90 % de notre temps est passé dans des espaces clos et l'homme respire plus de 15 000 litres d'air par jour[1], faisant de la pollution intérieure une menace importante pour la santé[2].

Impacts sanitaires[modifier | modifier le code]

Cette pollution domestique, récemment dénoncée par les associations de consommateurs, est la cause de nombreuses allergies, cancers, difficultés respiratoires, asthme, problèmes cardiovasculaires et de reproduction[3], de maladies génétiques[4]. Cette pollution est aussi la source de l'expansion des virales (grippe, etc.) et des bactéries (infections nosocomiales, staphylocoque, streptocoque, etc.)[5].

Articles détaillés : Pollution de l'air et Traitement de l'air.

Les associations de consommateurs tels que l'UFC-Que Choisir ont dénoncé les dangers sanitaires de la pollution domestique. De nombreux produits ménagers (détergents, parfums d'intérieurs, etc.), et certains matériaux de construction et de rénovation (solvants, moquettes, peintures, etc.) détériorent la qualité de l'air et sont une cause importante de maladies graves.

L'absence de normes et de lois[modifier | modifier le code]

La difficulté d'établir des lois et des mesures nationales sur le traitement de l'air empêche la mise en place de politiques nationales. Des mesures à plus grandes échelles permettraient de réduire la pollution domestique et de freiner les impacts sanitaires de la pollution sur l'ensemble de la population. Des mesures collectives sur le Traitement de l'air ont été avancées puis finalement écartées des propositions du Grenelle de l'Environnement[6]. De nombreuses sociétés proposent des solutions pour traiter l'air de sa maison de manière individuelle.

Face aux nombreux impacts de ce type de pollution domestique sur la santé, des associations de consommateurs américaines préconisent la mise en place de normes de purification pour l'air domestique et recommandent l'utilisation d'appareils de traitement de l'air dans les espaces publics. Elles se battent par ailleurs pour rendre les normes EPA de l'air plus strictes[7] et pouvoir comparer deux purificateurs d'air par des tests de laboratoires indépendants mesurant leur CADR (Clean-air delivery rate (en), taux de distribution d’air pur en m3/heure) sur 3 tailles de particules : la fumée, la poussière et le pollen[8].

Types de purificateur d'air[modifier | modifier le code]

Pour les traitements de la pollution domestique mais aussi industrielle, on distingue généralement quatre types de purificateurs d'air :

Les purificateurs par photocatalyse combinent la filtration et la destruction de la pollution chimique et domestique (particules volatiles, allergènes, virus et bactéries, etc.), ils sont généralement employés dans un bureau ou dans une maison[réf. nécessaire].

Purificateur d'air par filtrage[modifier | modifier le code]

Les purificateurs par filtrage ne détruisent pas la pollution domestique. Ils la filtrent :

  • soit à partir de filtres de haute capacité
  • soit à l'aide d'un ionisateur

Pour détruire la pollution de l'air et les résidus volatils, il convient d'utiliser un autre type de purificateur en complément.

Filtre HEPA[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Filtre HEPA.
filtre HEPA
Filtre HEPA

Le filtre HEPA (High Efficiency Particulate Air filter) sert à filtrer les allergènes, pollens, bactéries et virus mais reste inutile pour les polluants chimiques. Ce filtre de Haute Capacité est utilisé dans les milieux hospitaliers ou encore dans les climatiseurs d'avion.

Avantages[modifier | modifier le code]

Un filtre HEPA est un filtre 100 fois plus fin que les filtres ordinaires, avec un taux d'efficacité de 99,97 % pour les particules d'un diamètre de 0,3 μm ou plus[9].

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Outre son coût élevé, le remplacement du filtre est soumis à une procédure stricte, ce qui réduit ses possibilités d'utilisation domestique et individuelle. Ce purificateur n'a pas d'action sur les polluants chimiques (détergent ménager, pollution atmosphérique, etc.).

Ioniseur[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Ionisation.
purificateur d'air par ionisation
Ionisateur de particules

La purification d'air par ioniseur produit une réaction chimique : il génère des ions négatifs (anions) qui amalgament les particules en suspension. En les chargeant négativement, la poussière, les pollens, les poils d'animaux et tout autre composé organique volatil (COV) nocif tombent au sol ou se fixent au mobilier.

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Les ioniseurs à faible émission d'ions négatifs ne traitent ni les polluants chimiques de type industriel et ménager, ni les bactéries et virus présents dans l'air. Par contre les appareils puissants autorisent ce genre de résultats[10].

L'ioniseur capture mais ne détruit pas les particules, les COV doivent alors être aspirés par un autre moyen. Les purificateurs d'air par ionisation ne traitent pas les pollutions chimiques de type industriel et domestique, ni les bactéries et virus dans l'air. Ils sont complétés par d'autres types de purificateurs, en général, les filtres HEPA.

En outre, une récente étude a démontré que certains ioniseurs produisaient une pollution à l'ozone[11], qui même en très petite quantité est extrêmement mauvaise pour la santé, provoquant des douleurs de poitrines, de l'asthme et des difficultés respiratoires[12]. certains ioniseurs sont donc jugés dangereux pour la santé par Santé Canada[13], par l'Agence américaine de Protection de l'Environnement[14] et les services de Santé américains[15]. Ces agences accusent les ioniseurs de générer de l'ozone. Cependant, certains appareils modernes sont aujourd'hui capables de générer des ions négatifs sans produire de gaz nocifs comme l'ozone ou les oxydes d'azote[16],[17].

Purificateur d'air par combustion[modifier | modifier le code]

Les purificateurs d'air par combustion détruisent les particules en brûlant les particules nocives ou en élevant la température de l'air. Ils rejettent de l'air purifié mais augmentent la concentration d'ozone (03) dans l'air, génèrent une odeur désagréable et augmentent la température ambiante.

Plasma[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Plasma.

La purification d'air par plasma, est une technologie qui propulse à l'extérieur de l'appareil un oxydant. En excitant l'oxygène de l'air, il détruit les particules nocives dans l'air.

Cette technique est généralement mieux adaptée aux usages industriels qu'à la purification d'air domestique. Cette technique s'utilise notamment pour diminuer les émissions de gaz des pots d'échappements, notamment celles des voitures diesel.

Avantages[modifier | modifier le code]

Cette purification est utile pour la destruction des bactéries et des virus.

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Cette technologie, issue de la conquête spatiale, n'est maîtrisée que par un très faible nombre de sociétés (Air In Space, Biozone Europe). Dès lors, il n'y a pas vraiment de concurrence permettant au grand public de bénéficier de cette technologie à un coût attractif.

Combustion simple[modifier | modifier le code]

La purification d'air par combustion est réalisée à l'aide d'un appareil en céramique, où l'air entre par l'action d'un ventilateur, qui chauffe l'air à plus de 200 °C, brûlant ainsi les polluants biologiques (micro-organismes, moisissures, etc.). L'air aspiré par l'appareil passe ensuite dans une chambre de refroidissement avant d'être libéré de nouveau dans la pièce.

Avantages[modifier | modifier le code]

Il brûle les polluants biologiques (micro-organismes, moisissures, etc.).

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Le processus est long et n'est efficace que dans des espaces relativement réduits. Il n'a qu'une faible action sur les pollutions chimiques domestiques (solvants, détergents, oxyde d'azote, etc.) qui nécessitent, pour une disparition complète une combustion à haute température (plus de 1 000 °C).

Purificateur d'air par photocatalyse[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Photocatalyse.

Le traitement de l'air par photocatalyse, l'une des multiples applications d'un phénomène, naturel, découvert et mis au point en 1967 par Akira Fujishima.

Grâce à l'action de la lumière (naturelle ou artificielle) et d'un catalyseur, une réaction chimique se produit. Ce phénomène a trouvé de nombreuses applications telles que la fabrication de vitres autonettoyantes et le traitement de l'air domestique[18].

purificateur d'air par Photocatalyse de type Photopure
Purificateur d'air type: Photopure

Fonctionnement[modifier | modifier le code]

Le purificateur d'air par photocatalyse combine la filtration des particules volatiles et la destruction des virus et des bactéries, solvants, détergents et oxydes d’azote[réf. nécessaire].

Il se compose d'un ventilateur, qui capture les particules, d'une lampe ultra-violet de type UV-A (ou UV-C) et un média-catalytique du dioxyde de titane (Ti02).

Au contact des ultraviolets, le catalyseur (du dioxyde de titane, par exemple) devient un puissant oxydant qui détruit les odeurs, les composés organiques volatiles (COV, allergènes et pollens), les résidus de la pollution chimique et atmosphérique tels que les oxydes d'azote (NOx) rejetés par les pots d'échappement. Le catalyseur détruit aussi les bactéries et les virus[réf. nécessaire] grâce à ce phénomène naturel.

Schéma de purification d'air par photocatalyse
Avantages[modifier | modifier le code]

Ce type de purificateur sert au traitement de la pollution domestique ou des entreprises. Les résidus et particules présents dans les espaces clos sont filtrés puis détruits. En fonction de la qualité des équipements photocatalytiques, la pollution biologique et chimique est éliminée dans un volume étendu sans élever la température ambiante, sans produire d'ozone ni d'odeurs [19].

La photocatalyse permet de détruire à température ambiante et sans ajout de composés, les pollutions organiques, chimiques et mauvaises odeurs qui se trouvent dans l’air pour les transformer en vapeur d’eau et dioxyde de carbone lorsque la réaction est totale. En utilisant la photocatalyse, vous ne rejetez a priori pas d’ozone , les molécules polluantes sont détruites à l’intérieur de la machine. On ne peut pas détruire tous les polluants en un seul passage ce qui peut impliquer la création de sous-produits parfois plus toxiques que les polluants primaires. Cice permettrai de limiter les débits de ventilation et donc de limiter le bruit par rapport à d’autres procédés d’épuration. En mai 2005, les équipes du CNRS et de l'université Louis Pasteur de Strasbourg ont démontré que la photocatalyse permet de détruire 99 % des bactéries, champignons ou microbes contenus dans l'air. Malgré tout, la cinétique est longue : entre 20 et 100 min de mise en contact pour détruire des bioaerosols comme bactéries, virus ou moisissures

Inconvénients[modifier | modifier le code]

La photocatalyse fonctionne uniquement si le média catalytique (généralement du TiO2) est exempt de toute impureté (poussières, résidus de dégradations). La photocatalyse détruit uniquement les composés aériens qui restent suffisamment longtemps en contact avec la surface du média photocatalytique pour être décomposés. Un bref contact peut générer des sous-composés de dégradation plus toxiques que la molécule initialement entrée dans ce type d'appareillage. Enfin, les statistiques sont assez défavorables à ce type de dispositif. En effet, ces appareils doivent brasser un maximum d'air pour avoir une chance de faire passer les particules dans l'appareil. Ils sont donc en général assez bruyants. D'autre part, les particules une fois à l'intérieur de l'appareil doivent rester en contact avec le média catalytique assez longtemps pour assurer une dégradation totale, ce qui reste difficile à concilier avec un gros débit d'air.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Article connexe[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]