Définitions et fonctionnement d'un purificateur d'air

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 employés aussi dans les bureaux et les maisons pour améliorer l’hygiène, la qualité de vie de chaque individu et les risques de contagion et de maladies.

Fonctions du purificateur d’air

Traitement de la pollution domestique

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. 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). 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, faisant de la pollution intérieure une menace importante pour la santé.

Impacts sanitaires

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, de maladies génétiques. Cette pollution est aussi la source de l’expansion des virales (grippe, etc.) et des bactéries (infections nosocomiales, staphylocoque, streptocoque, etc.).

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

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 fialement écartées des propositions du Grenelle de l’Environnement. 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.

Types de purificateur d’air

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

les purificateurs d’air par filtration,
les purificateurs d’air par combustion
et les purificateurs d’air par photocatalyse.

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.

Purificateur d’air par filtrage

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

à partir de filtres de haute capacité
ou 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

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

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Avantages

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.

Inconvénients

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 pour les pollutions chimiques (détergent ménager, pollution atmosphérique, etc.).

Ioniseur

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 positivement, 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

Les ionisateurs ne traitent pas les pollutions chimiques de type industriel et ménager, les bactéries et virus dans l’air.

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, 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 les ionisateurs produisaient une pollution à l’ozone, qui même en très petite quantité est extrêmement mauvaise pour la santé, provoquant des douleurs de poitrines, de l’asthme et des difficultés respiratoires. Les ionisateurs sont dénoncés comme dangereux pour la santé par Santé Canada par l’Agence américaine de Protection de l’Environnement et les services de Santé américains qui dénoncent les méfaits des ionisateurs qui sont en réalité des générateurs d’ozone.

Les risques liés aux purificateurs d’air ioniseur étaient valables, il y a quelques années, aujourd’hui en 2010 il est possible de trouver sans aucun problème en France et en Europe des ioniseurs sans émission d’ozone.

Purificateur d’air par combustion

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 ils augmentent l’ozone (0₃) dans l’air, produisent une odeur désagréable et augmentent la température ambiante.

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 plus adaptée aux usages industriels qu’à la purification d’air domestique. Cette technique est notamment utilisée pour diminuer les émissions de gaz des pots d’échappements, notamment celles des voitures diesel.

Avantages

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

Inconvénients

Cette technologie, issue de la conquête spatiale, n’est maitrisée 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 cout attractif.

Combustion simple

La purification de l’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

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

Inconvénients

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 une plus haute température (plus de 1000°C).

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Purificateur d’air par photocatalyse

La photocatalyse est un phénomène naturel. 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 notamment dans le nettoyage de vitres et dans le traitement de l’air.

Le traitement de l’air par photocatalyse est l’une des multiples applications du phénomène de photocatalyse découvert et mis au point en 1967 par Akira Fujishima.

La photocatyse permet le traitement de l’air domestique, elle sert aussi à fabriquer des vitres autonettoyantes.

Fonctionnement

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.

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 oxydant puissant 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 appelés NOx produits par les pots d’échappement. Le catalyseur détruit aussi les bactéries et les virus grâce à ce phénomène naturel.

Avantages

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. La pollution biologique et chimique est éliminée sans élever la température ambiante, sans produire d’ozone ni d’odeurs particulières comme avec l’ionisation, le plasma ou la combustion simple et sur des surfaces étendues.

Inconvénients

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 amenés à être en contact avec la surface du média photocatalytique assez longtemps que pour être dégradé totalement. 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 d’appareillages. 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 bruyant. D’autre part, les particules une fois à l’intérieur de l’appareil doivent rester en contact avec le média catalytique assez longtemps que pour assurer une dégradation totale, ce qui avec de gros débits d’air n’est pas des plus facile.