Un purificateur d'air est un appareil destiné à réduire la pollution domestique et industrielle. Il filtre l'air, élimine certains polluants, ainsi que les mauvaises odeurs.
Les purificateurs d'air 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 Pollution de l'air intérieur
La pollution domestique est liée à la présence dans l'air de trois types de polluants : particulaires : ce sont des particules en suspension (particules fines, pollens, poils, acariens) ; chimiques, tels que les composés organiques volatils (COV), ou les oxydes d'azote ; biologiques : virus, bactéries, moisissures. Ces pollutions sont cancérigènes et allergènes. La pollution domestique est due aux pots d'échappement des voitures, aux résidus des produits ménagers et aux matériaux de construction utilisés. Elle augmente fortement le taux de mortalité des actifs.
La pollution domestique, dénoncée par les associations de consommateurs telles que l'UFC-Que Choisir, est la cause de nombreuses allergies, cancers, difficultés respiratoires, asthme, problèmes cardiovasculaires et de reproduction, de maladies génétiques. Cette pollution est aussi la source d'expansion des maladies virales (grippe…) et des bactéries (infections nosocomiales, staphylocoque, streptocoque)..
De nombreux produits ménagers (détergents, parfums d'intérieurs), et certains matériaux de construction et de rénovation (solvants, moquettes, peintures) détériorent la qualité de l'air et sont une cause importante de maladies graves. 70 à 90 % de notre temps est passé dans des espaces clos et l'homme respire plus de d'air par jour., faisant de la pollution intérieure une menace importante pour la santé.
Des mesures collectives réglementant les matériaux de construction pour prévenir la pollution domestique ont été introduites à la suite du Grenelle de l'Environnement..
Traitement de l'air
Le purificateur d'air vise à réduire la surexposition aux pollens, allergènes, et aux polluants atmosphériques microbiens (virus et bactéries) et chimiques (détergents, solvants et ).
Début des normes et certifications De nombreuses sociétés proposent des solutions pour traiter l'air de sa maison de manière individuelle, depuis 2018, il existe une certification pour les appareils et les usines qui les fabriques. Ces certifications reposent sur la norme NF536 qui se repose elle même sur l’ISO 9001 et la NF B44-200 (méthode d’essai pour épurateurs d'air autonomes pour applications tertiaires et résidentielles).
Typologie Pour les traitements de la pollution domestique mais aussi industrielle, on distingue généralement six types de purificateurs d'air : par filtration ; par ioniseur ; par combustion ; par plasma ; par photocatalyse ; par électrofiltration ; par adsorption.
Les purificateurs par photocatalyse combinent la filtration et la destruction de la pollution chimique et domestique (particules volatiles, allergènes, virus et bactéries), ils sont généralement employés dans un bureau ou dans une maison.
Purificateur d'air par filtrage alt=Purificateur d'air avec filtre|vignette|Purificateur d'air avec filtre.|250x250px 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 ioniseur. 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 () sert à filtrer les allergènes, et pollens, mais reste inutile pour les polluants chimiques. Selon sa classification, il peut filtrer des éléments plus ou moins fins, pouvant même filtrer les bactéries et virus dans certains cas.thumb|alt=filtre HEPA|Filtre HEPA.
Les filtres les moins fins sont utilisés dans de très nombreuses applications : climatiseurs (à usage domestique, bureaux, voitures, avions), aspirateurs… Leur coût est faible, ce qui permet de les utiliser abondamment dans les systèmes de traitement d'air.
Les filtres les plus fins sont utilisés dans les milieux hospitaliers et dans les salles blanches. Leur coût est élevé, et la procédure de remplacement du filtre est stricte, ce qui réduit ses possibilités d'utilisation domestique et individuelle.
Avantages Selon sa classification, un filtre HEPA est un filtre qui peut être cent fois plus fin que les filtres ordinaires, avec un taux d'efficacité de 99,97 % pour les particules d'un diamètre de ou plus.
Inconvénients Ce purificateur n'a pas d'action sur les polluants chimiques (détergent ménager, pollution atmosphérique). En usage domestique, il n'est pas assez fin pour avoir d'action sur les virus.
Ioniseur d'air
La purification d'air par ionisation produit une réaction électrique : il génère des ions négatifs (anions) qui amalgament les particules fines en suspension. En les chargeant négativement, la poussière, les allergènes, les pollens, les spores de moisissures et les biocontaminants sont attirés vers le sol et éliminés de l'air ambiant.
Avantages L'ionisation de l'air est une technologie silencieuse, peu consommatrice d'énergie et écologique. Elle est efficace contre les nanoparticules.
Inconvénients Les ioniseurs précipitent par attraction électrostatique, mais ne les détruisent pas. Les particules sont éliminées de l’air, en revanche il faut nettoyer le sol régulièrement pour supprimer complètement les particules polluantes. Les ioniseurs éliminent les polluants particulaires et biologiques, mais ne traitent pas les polluants chimiques de type industriel et domestique (COV).
Il existe des normes vérifiant l’absence d’émission d’ozone pour les purificateurs d’air. Dans la pratique, toutes ces normes (européenne, américaine, chinoise) vérifient que la concentration en ozone de l’air soufflé par le purificateur d’air ne dépasse pas 5 ppb. En cas d’utilisation d’un ioniseur pour purifier l’air, il est important de s’assurer que cet appareil respecte la norme en vigueur, en effet des études ont montré que certains ioniseurs produisaient une pollution à l'ozone.., qui même en très petite quantité est très nocive pour la santé, provoquant des douleurs de poitrine, de l'asthme et des difficultés respiratoires.. Les ioniseurs produisant de l'ozone sont jugés dangereux pour la santé par Santé Canada., par l'Agence américaine de protection de l'environnement..
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 augmentent la concentration d'ozone () dans l'air, génèrent une odeur désagréable et augmentent la température ambiante.
Combustion simple 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 , brûlant ainsi les polluants biologiques (micro-organismes, moisissures). 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).
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) qui nécessitent, pour une disparition complète, une combustion à plus de .
Purificateur d'air par plasma
La purification d'air par plasma froid est une technologie qui propulse dans l'appareil purificateur de l'air sous sa forme plasma. Sous cette forme, les radicaux libres de l'air oxydent et détruisent facilement les particules nocives (COV) et les virus. Pour des raisons de coût de mise en œuvre, cette technique est généralement mieux adaptée aux usages industriels qu'à la purification d'air domestique.
Inconvénients L'inconvénient principal de cette technologie est son coût d'acquisition : issue de la conquête spatiale, elle n'est maîtrisée que par un très faible nombre de sociétés.
Purificateur d'air par photocatalyse
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..
Fonctionnement Il se compose d'un ventilateur, qui capture les particules, d'une lampe ultraviolette de type UV-A (ou UV-C), et d'un média catalytique, par exemple du dioxyde de titane ().
Au contact des ultraviolets, le catalyseur (le dioxyde de titane) devient un oxydant qui détruit les odeurs, les composés organiques volatils (COV), allergènes et pollens), les résidus de la pollution chimique et atmosphérique tels que les oxydes d'azote rejetés par les pots d'échappement. Le catalyseur détruit aussi les bactéries et les virus.
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. 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.. 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, on ne rejette 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.
Inconvénients La photocatalyse fonctionne uniquement si le média catalytique (généralement du ) 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.
Purificateur d'air par adsorption Le traitement de l'air par adsorption consiste à faire passer l'air sur des composés réactifs qui vont adsorber les polluants, c'est-à-dire les fixer en surface. Les composés réactifs captent la pollution, et il faut donc les changer régulièrement.
Purificateur d’air par traitement ultraviolet Les purificateurs d’air aux UV détruisent les micro-organismes, tels que les virus, les bactéries, les moisissures, les spores, et oxydent les odeurs et les composés organiques volatils (COV) qui circulent dans l’air ambiant intérieur.