Purificateurs d’air : sont-ils vraiment efficaces ?

La propagation par aérosols du virus du SARS-CoV-2 a remis sur le devant de la scène la question de la ventilation des espaces clos : l’absence de renouvellement de l’air entraîne des risques pour la santé humaine, en raison de la stagnation des toxiques, moisissures, levures, bactéries et virus…

C’est ainsi, que dans un avis de mai 2021, le Haut Conseil de la santé publique (HCSP) recommandait de « mettre en place une stratégie environnementale de maîtrise de la qualité de l’air par l’aération/ventilation dans chaque établissement recevant du public ». Il précisait notamment que, en cas de ventilation fonctionnelle et suffisante et d’aération possible dans un local, l’utilisation d’unités mobiles de purification d’air n’était pas nécessaire.

En revanche, en cas de ventilation (VMC) insuffisante (ou non existante) ou d’aération impossible ou insuffisante dans un local, il recommandait, tout d’abord, de revoir l’organisation et la jauge d’accueil des locaux accueillant du public et, enfin, lorsque cela est impossible, d’envisager l’utilisation d’unités mobiles de purification d’air « après une étude technique préalable démontrant son impact positif potentiel ». Mais quelles sont les techniques utilisées par ces purificateurs, et comment mesurer leurs performances en situation réelle ?

Une unité de purification d’air est composée : (1) d’un dispositif de traitement d’air et (2) d’un ventilateur. Elle a pour objectif d’éliminer ou réduire la présence des particules (particules inertes, micro-organismes, pollens) et/ou des gaz (contaminants chimiques) dans les espaces clos.

Les techniques de traitement de l’air sont classées en deux groupes, mais peuvent coexister au sein d’un seul dispositif.

La filtration mécanique (filtres à très haute efficacité HEPA, pour High Efficiency Particulate Air) permet de piéger – mais non de détruire – des contaminants particulaires, y compris des particules biologiques de très petite taille (virus).

La filtration électrostatique permet de piéger les particules, y compris les contaminants biologiques, en les chargeant électriquement (l’appareil les aspire et les attire vers des plaques polarisées). 

L’adsorption sur du charbon actif en grains ou un tissu imprégné permet de piéger des polluants chimiques tels que les composés organiques volatils, le dioxyde de soufre, l’ozone, hydrogène sulfuré, le dioxyde d’azote, etc., et des contaminants particulaires, y compris biologiques. Il s’agit d’une méthode non destructrice également (possibilité de réaérosolisation des polluants lors du changement du filtre).

Ces techniques permettent de détruire les particules piégées, grâce à des substances biocides dans le filtre qui détruisent les micro-organismes, ou au rayonnement UV qui élimine aussi les micro-organismes et certaines composés organiques volatils.

La technique du plasma froid – un gaz est soumis à un champ électrique, créant des molécules et espèces très réactives – est efficace sur les polluants chimiques et les contaminants particulaires et biologiques. Celle de la photocatalyse – rayons lumineux à la surface d’un catalyseur – élimine contaminants biologiques, composés organiques volatils et gaz.

L’évaluation de l’efficacité et de l’innocuité des purificateurs est régie par plusieurs normes françaises (NF B44-200 de 2016, NF EN 16846-1 de 2017…) qui décrivent des méthodes d’essai en laboratoire en conditions dites réalistes, avec des critères tels que le débit d’air nominal, le débit d’air épuré, l’efficacité d’épuration vis-à-vis de nombreux polluants, la génération de produits intermédiaires, l’efficacité énergétique, la puissance acoustique, etc.

Toutefois, dans des conditions réelles d’utilisation, l’efficacité de ces appareils dépend de nombreux autres facteurs : configuration de l’espace en question, nombre et positionnement et activité des personnes qui l’occupent, aération et ventilation de l’espace, nombre et emplacement du ou des purificateurs de l’air, etc.

C’est pourquoi le HCSP soulignait la nécessité d’une étude techniqueavant l’installation de purificateurs d’air, ces derniers ne constituant de toute façon que des mesures complémentaires d’amélioration de la qualité de l’air : « cette option doit s’accompagner d’actions permettant de revenir rapidement à une situation dans laquelle la ventilation et le renouvellement de l’air par apport d’air neuf sont suffisants », lit-on dans le rapport.

Que devrait comprendre cette étude préalable en vie réelle ? Une évaluation du local (volume, forme géométrique, flux d’air naturels ou forcés) et des caractéristiques de l’appareil : débit d’air épuré (au moins 5 volumes par heure), nombre d’appareils à utiliser pour assurer un brassage suffisant de l’air, disposition des appareils (en tenant compte tenu des obstacles à la circulation de l’air et du fait qu’ils ne doivent pas être positionnés de manière à générer un flux d’air vers les visages des personnes), niveau sonore, consommation électrique. Enfin, la technologie de purification doit être adaptée à la situation : par exemple, les techniques physicochimiques ne devraient être envisagées qu’en connaissance de la qualité de l’air intérieur, pour éviter la formation de sous-produits (composés chimiques néoformés).

Comment ces tests sont-ils effectués ? L’évaluation du pourcentage de réduction des polluants ciblés et de l’homogénéité spatiale de cette réduction est faite en mesurant en continu l’évolution du nombre de particules grâce à un maillage de capteurs disposés selon la surface de la pièce et à hauteur des voies respiratoires. Les appareils utilisant des techniques physicochimiques requièrent une mesure en continu des composés chimiques volatils ; pour les micro-organismes, des prélèvements d’air sont effectués grâce à des biocollecteurs.

De fait, des études réalisées dans ces situations réelles ont montré que l’efficacité de ces appareils n’est pas aussi élevée que ce qui est annoncé : la réduction du nombre de particules ou de la concentration d’autres polluants dans l’air est souvent inférieure à 90 % (versus les 99,95 % à 99,995 % annoncés).

Enfin, concernant la maintenance des appareils et le changement régulier des filtres, elle doit être faite par des professionnels portant des équipements de protection individuelle et en l’absence de public aussi bien lors de la maintenance que lors de sa remise en route de l’appareil.