Les purificateurs d'air bon marché fonctionnent-ils vraiment?

  • 14 min de lecture
  • par IQAir Staff Writers
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Avec la multitude de "purificateurs" d'air disponibles dans une vaste gamme de prix, il peut être difficile de savoir ce qui en vaut la peine. Il peut être tentant de se contenter d'un purificateur d'air bon marché, surtout lorsqu'il est promu avec du jargon et des promesses.

Lorsque nous optons pour un "purificateur" d'air bon marché, de quoi nous contentons-nous ?

Mais quand on se contente d'un "purificateur" d'air bon marché, à quoi s'expose-t-on ? Selon le type de technologie utilisée, un purificateur d'air peut améliorer considérablement la qualité de l'air, n'avoir que peu ou pas d'effet sur la qualité de l'air, voire l'aggraver.

Il est important de noter que les technologies de filtration nécessaires pour éliminer les particules sont différentes de celles requises pour filtrer les gaz et les produits chimiques.

Technologies bon marché pour l'élimination des particules

Il existe plusieurs types de technologies d'épuration de l'air commercialisées pour éliminer les particules de l'air intérieur.

Filtres à air synthétiques

Les filtres à air synthétiques utilisent un média chargé composé de fibres synthétiques dotées d'une charge électrique afin d'augmenter l'adhérence du filtre.

L'efficacité des filtres synthétiques diminue considérablement lorsque le filtre est surchargé de particules.

Ces fibres perdent leur charge au fil du temps, car les particules "collent" au filtre et celui-ci devient trop "chargé". En fait, l'efficacité diminue considérablement à mesure que le filtre est "surchargé" de particules et que l'adhérence est réduite.1

Purificateurs d'air électroniques

Les purificateurs d'air électroniques utilisent l'attraction électrostatique pour piéger les particules. Les ioniseurs génèrent des ions qui s'attachent aux particules de pollution en suspension dans l'air et leur confèrent une charge. Cette charge permet aux particules de se fixer sur les surfaces voisines, telles que la plaque collectrice de l'appareil, les murs ou les meubles. Même les purificateurs d'air qui combinent des ionisateurs avec des filtres ou des "plaques" de nettoyage de l'air peuvent libérer des milliers de particules chargées dans une pièce.2

Les purificateurs d'air générateurs d'ions peuvent augmenter le risque de dépôt de particules dans les poumons.

L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) avertit que les purificateurs d'air à génération d'ions peuvent augmenter le risque de dépôt de particules dans les poumons. Les appareils générateurs d'ions peuvent également produire de l'ozone comme sous-produit.3

Ioniseurs

Comme les purificateurs d'air électroniques, les ioniseurs (également appelés générateurs d'ions) utilisent des ions chargés pour purifier l'air. Cependant, alors que les purificateurs d'air électroniques comprennent des plaques collectrices, les ioniseurs envoient simplement des ions chargés dans l'air.

Les ioniseurs envoient simplement des ions chargés dans l'air.

Ces ions rendent l'air "collant", c'est-à-dire qu'ils s'attachent aux particules en suspension dans l'air et les chargent. Cette charge fait que les particules se combinent avec des particules plus grandes et deviennent trop lourdes pour rester en suspension dans l'air. Ces particules peuvent adhérer aux surfaces voisines, telles que les murs et les meubles, y compris à vos poumons.4

Purificateurs d'air hybrides

Ces appareils utilisent à la fois l'ionisation et des filtres synthétiques. Tout d'abord, les purificateurs d'air hybrides ionisent les particules de pollution en suspension dans l'air. Ensuite, les particules ionisées et "chargées" passent à travers un filtre et "se collent" aux fibres du filtre.

Rayonnement ultraviolet (UV)

Certains purificateurs d'air utilisent la technologie des rayons ultraviolets (UV) pour irradier les polluants intérieurs, bien que les UV n'éliminent pas les polluants de l'air.

Les bactéries et les spores de moisissures sont souvent résistantes aux rayons UV.

L'irradiation germicide ultraviolette (UVGI) est destinée à irradier les virus, les bactéries et les spores de moisissures. Ce processus est censé tuer le "germe" et laisser la particule en suspension dans l'air. Cependant, les bactéries et les spores de moisissures sont souvent résistantes au rayonnement UV.

Même si ces contaminants sont "tués", parce qu'ils ne sont pas filtrés, ils peuvent encore se déposer dans les poumons ou d'autres parties du corps. Cela est dû au fait que Les UV n'éliminent pas les particules de l'air.5

Purificateurs d'air mécaniques

Il est prouvé que la technologie de filtration mécanique de l'air permet de réduire de manière significative les particules en suspension dans les environnements intérieurs.

La technologie mécanique utilise un filtre à mailles généralement tissé en verre ou en fibres synthétiques spéciales pour piéger les particules en suspension dans l'air. Lorsque l'air passe à travers le filtre, les grosses particules sont retenues lorsqu'elles ne peuvent pas passer à travers les ouvertures des fibres. Les petites particules se fixent au matériau en maille par interception (les particules adhèrent à une fibre), par impaction et par diffusion.

La filtration mécanique est la méthode la plus sûre et la plus efficace pour éliminer les particules en suspension dans l'air.

Les filtres à particules HEPA (High Efficiency Particulate Air) et les filtres à air HEPA (High Efficiency Particulate Air) sont des systèmes de filtration mécanique. HyperHEPA font partie de cette catégorie. La filtration mécanique est la méthode la plus sûre et la plus efficace pour éliminer les particules en suspension dans l'air.6

Haute efficacité Particules d'air (HEPA)

L'acronyme "HEPA" signifie High Efficiency Particulate Arrestance, un type de filtre à air conçu à l'origine dans les années 1940 pour protéger les ouvriers qui développaient la bombe atomique. Le filtre a été conçu pour contrôler les minuscules particules contaminées par les radiations. Les filtres HEPA sont utilisés dans les purificateurs d'air mécaniques et sont constitués de microfibres de verre disposées de manière aléatoire.

Selon la définition du gouvernement américain, les filtres HEPA doivent éliminer au moins 99,97 % des particules d'un diamètre supérieur à 0,3 micron pour être qualifiés de HEPA. Par conséquent, le terme "HEPA" désigne à la fois un type de technologie de filtrage et une norme d'efficacité.7

Aucun organisme indépendant n'est tenu de tester ou de vérifier l'allégation HEPA.

En raison de sa grande efficacité, de sa fiabilité et de ses résultats éprouvés, la technologie HEPA est devenue la norme industrielle pour la filtration des particules dans les environnements critiques, tels que les laboratoires et les les salles d'opération des hôpitaux.

La plupart des filtres dits HEPA ne sont jamais testés !

Toutefois, il n'est pas obligatoire de tester les purificateurs d'air domestiques pour qu'ils répondent aux normes HEPA. Conscients de l'énorme potentiel marketing du terme "HEPA", de nombreux fabricants l'utilisent pour projeter une image de haute performance sur leurs purificateurs d'air ambiant. Le problème est qu'il n'existe aucune réglementation concernant l'utilisation du terme "HEPA" dans les tests et l'étiquetage des produits. En d'autres termes, aucun organisme indépendant n'est tenu de tester ou de vérifier l'allégation HEPA. Ainsi, la plupart des filtres dits "HEPA" ne sont jamais testés !

De nombreux fabricants utilisent le terme "HEPA" pour projeter une image de haute performance sur leurs purificateurs d'air ambiant.

Pour semer encore plus la confusion dans l'esprit des consommateurs, de plus en plus de types d'allégations HEPA font leur apparition sur le marché. Voici quelques-unes des allégations HEPA que les consommateurs doivent déchiffrer :

  • "True HEPA"
  • "Type HEPA
  • "de type HEPA"
  • "de type HEPA"
  • "99% HEPA"

En résumé, le terme "True HEPA" fait référence aux filtres HEPA qui prétendent capturer 99,97 % des particules jusqu'à 0,3 micron. L'expression "True HEPA" est un terme de marketing conçu pour garantir aux clients que leurs filtres HEPA sont effectivement conformes aux normes HEPA. L'utilisation de ce terme n'est pas non plus réglementée. Les filtres HEPA sont quelque peu fragiles, et il n'y a donc aucune garantie qu'un filtre qui répond aux normes HEPA fonctionnera après sa fabrication.

Il n'existe aucune réglementation concernant l'utilisation du terme "HEPA" dans les tests et l'étiquetage des produits.

Les termes "type HEPA", "similaire à HEPA", "style HEPA" et "99 % HEPA" sont tous des versions imparfaites de ce qui constitue véritablement un filtre à air HEPA et n'ont peut-être jamais été testés. À part faire vos propres tests, il n'y a aucun moyen de connaître l'efficacité - ou l'inefficacité - d'un filtre utilisant l'un de ces termes.

À moins de faire ses propres tests, il n'y a aucun moyen de connaître l'efficacité - ou l'inefficacité - d'un filtre utilisant l'un de ces termes.

Certains filtres dits HEPA sont fabriqués à partir de fibres synthétiques ordinaires. Les médias en fibres synthétiques ont une structure beaucoup moins dense et sont beaucoup moins efficaces pour piéger les particules que les médias en fibre de verre ou en fibres synthétiques spéciales. D'autres filtres présentés comme HEPA utilisent la charge électrostatique des particules ou l'ionisation.

L'efficacité de nombreux purificateurs d'air diminue souvent de 50 % en quelques mois seulement.

Les technologies utilisant des ionisation sont à éviter car les particules chargées peuvent constituer une menace pour la santé. En outre, la charge des particules entraîne une "charge" rapide de la plaque de piégeage, et l'efficacité du purificateur d'air diminue souvent de 50 % en quelques mois seulement.

Le "True HEPA" est-il vraiment l'étalon-or ?

Le meilleur scénario pour les filtres qui atteignent la norme HEPA est de filtrer les particules jusqu'à 0,3 micron avec une efficacité de 99,97 %.

Les particules en suspension dans l'air sont classées en trois catégories : les particules grossières et les particules fines. (PM10)grossières, fines (PM2.5)et ultrafines. Les particules les plus petites - ultrafines - sont les plus abondantes (90 % de toutes les particules en suspension dans l'air) et les plus dangereuses.

Le meilleur scénario pour les filtres qui atteignent effectivement la norme HEPA est de filtrer les particules jusqu'à 0,3 micron.

Les particules ultrafines vont de 0,1 micron jusqu'à 0,003 particule - les plus petites qui existent. Les particules ultrafines sont si petites qu'une fois inhalées, elles traversent le tissu pulmonaire et passent directement dans la circulation sanguine. Ces particules dangereuses sont ensuite transportées avec le sang partout où il circule, y compris dans les principaux organes, et même dans le cerveau.

Les plus petites particules - ultrafines (inférieures à 0,1 micron) - sont les plus abondantes (90 % de toutes les particules en suspension dans l'air) et les plus dangereuses.

Les polluants ultrafins représentent une menace pour la santé qui n'est pas prise en compte lorsque les purificateurs d'air se concentrent uniquement sur le respect des normes relatives aux PM2,5. Parce qu'il s'agit des particules les plus petites, les plus abondantes et les plus dangereuses de notre environnement, il est essentiel que les normes relatives aux technologies de purification de l'air ciblent les particules ultrafines. C'est là que la technologie de filtration HyperHEPA peut être utile.

Technologie de filtration HyperHEPA

La technologie de filtration brevetée HyperHEPA d'IQAir filtre les particules ultrafines dangereuses et très abondantes jusqu'à 0,003 micron, soit dix fois plus petites qu'un virus et 100 fois plus petites que ce qu'un filtre HEPA peut capturer dans le meilleur des cas.
La filtration HyperHEPA d'IQAir est testée et certifiée par un laboratoire tiers indépendant afin de garantir qu'elle filtre efficacement les particules ultrafines jusqu'à 0,003 micron.8

Technologies d'élimination des gaz, des odeurs et des produits chimiques

Contrairement aux particules solides, les atomes et les molécules qui composent les gaz sont dans un état physique gazeux et peuvent se déplacer à grande vitesse. Leur diamètre est également plus petit que celui des particules - en moyenne moins de 0,001 micron.8 La technologie nécessaire à un purificateur d'air conçu pour éliminer les gaz et les produits chimiques est totalement différente de la technologie nécessaire pour filtrer les particules.

La technologie nécessaire pour éliminer les gaz et les produits chimiques est différente de celle nécessaire pour filtrer les particules.

Il existe deux procédés principaux pour éliminer les polluants gazeux : l'adsorption et chimisorption. Il est utile de savoir que le terme "sorption" fait référence à un processus au cours duquel une substance se fixe à une autre, et qu'un "sorbant" est une substance qui peut recueillir des molécules par sorption.

Adsorption est un processus au cours duquel des atomes ou des molécules adhèrent à la surface d'un matériau appelé adsorbant (alors que l'absorption est l'absorption de molécules par un liquide ou un gaz), c'est-à-dire que l'adsorbant et le gaz sont physiquement liés l'un à l'autre. La quantité de gaz que l'adsorbant peut recueillir correspond à un certain pourcentage du poids de l'adsorbant, en fonction du gaz spécifique à filtrer.

Chimisorption se produit lorsque les molécules de gaz ou de vapeur réagissent chimiquement avec un matériau absorbant ou avec des agents réactifs imprégnés dans l'absorbant. Ce processus se produit à la surface du sorbant chimique et il n'y a pas d'adsorption. La réaction chimique laisse de l'eau et de l'oxygène comme sous-produits en suspension dans l'air.

Générateurs d'ozone sont une catégorie de purificateurs d'air qui produisent délibérément de l'ozone comme principal mécanisme de nettoyage. L'ozone est un gaz réactif composé de trois atomes d'oxygène et constitue l'un des principaux composants du smog. L'EPA déclare que, lorsqu'il est utilisé à des niveaux qui ne sont pas dangereux, l'ozone a peu de chances d'éliminer les polluants atmosphériques.

L'ozone inhalé peut irriter la muqueuse du système respiratoire, provoquant toux, oppression thoracique et essoufflement. Une exposition à long terme peut provoquer ou aggraver l'asthme et même entraîner une mort prématurée. Les générateurs d'ozone sont illégaux en Californie.9

Oxydation photocatalytique (PCO) :

La technologie PCO utilise des lampes UV et un catalyseur (une substance qui provoque une réaction) qui réagit à la lumière. Le catalyseur le plus couramment utilisé dans les dispositifs PCO est l'oxyde de titane. Ces nettoyeurs sont conçus pour détruire les polluants gazeux en les transformant en sous-produits inoffensifs.

En utilisant l'oxyde de titane comme catalyseur, les dispositifs PCO sont censés convertir les gaz nocifs en dioxyde de carbone (CO2) et en eau. Une idée fausse très répandue à propos des PCO est qu'ils sont plus efficaces que le charbon actif ou d'autres filtres à gaz solides. Cependant, l'EPA déclare que les catalyseurs actuellement disponibles sont inefficaces contre les gaz nocifs. De plus, les dispositifs PCO peuvent produire de l'ozone et du formaldéhyde comme sous-produits nocifs.10,11

Matériaux bon marché pour l'adsorption

Zéolithe est une "charge" nettement moins chère que le charbon actif. De nombreux purificateurs d'air ambiant qui utilisent du charbon actif utilisent également de la zéolite. Cependant, il n'existe aucune preuve scientifique fiable démontrant que la zéolithe élimine mieux les composés gazeux que les charbons imprégnés spécialisés.12

La zéolite est une "charge" nettement moins chère que le charbon actif.

Il existe deux principaux types de charbon actif utilisés pour la purification de l'air : le charbon de coco et le charbon de bois.

Charbon actif en coque de noix de coco est de qualité inférieure, peu coûteux et largement disponible. Certaines personnes souffrant d'allergies ont déclaré être allergiques à la poussière de charbon de coco. Il est également très mou et a tendance à générer de la poussière pendant le transport et parfois même pendant l'utilisation.

Comparé au charbon actif à base de charbon, le charbon de coquille de noix de coco présente moins de micropores.

Par rapport au charbon actif à base de charbon, le charbon de coquille de noix de coco a moins de micropores, qui sont nécessaires pour éliminer les odeurs et les produits chimiques à des concentrations courantes dans l'environnement domestique.13

Qu'est-ce qui fonctionne pour l'adsorption ?

Le charbon actif à base de charbon à base de charbon présente une surface interne incroyablement grande et constitue un adsorbant plus efficace que le charbon actif fabriqué à partir de coquilles de noix de coco. Parmi les quatre principaux types de charbon (sub-bitumineux, bitumineux, lignite, anthracite), le charbon bitumineux présente la plus grande variété de teneur en carbone.

Degré d'activation

Si un degré d'activation plus élevé augmente la capacité d'adsorption du charbon actif à des concentrations de pollution très élevées, il diminue en fait son efficacité à éliminer les odeurs et les produits chimiques aux concentrations typiques que l'on trouve dans l'environnement domestique. En effet, plus le degré d'activation du charbon est élevé, plus les pores sont grands. Or, ce ne sont que les minuscules micropores qui éliminent les odeurs et les produits chimiques aux concentrations typiques des habitations.

L'efficacité d'un adsorbant peut être renforcée lorsqu'il est imprégné de catalyseurs chimiques, comme le permanganate de potassium.14

À retenir

Il peut être tentant d'opter pour un purificateur d'air bon marché. Mais votre santé et celle de vos proches peuvent en valoir la peine.

Pour en savoir plus sur la technologie des purificateurs d'air, téléchargez gratuitement la brochure Guide d'achat des purificateurs d'air pour la maison.

 

Ressources d'article

[1] Sublett, J.L., et al. (2009). Air filters and air cleaners. Rostrum by the American Academy of Allergy, Asthma & Immunology Indoor Allergen Committee. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.08.036

[2] Wallace, L. (2008). Effectiveness of home air cleaners in reducing indoor levels of particles.

[3] U.S. Environmental Protection Agency. (2020). Ozone generators that are sold as air cleaners.

[4] Hood E. (2005).  Allergies: Ionizing air cleaners zapped.

[5] Liu CY, et al. (2017). A novel approach of ultraviolet germicidal irradiation to reduce air pollution in indoor environments. DOI: 10.20944/preprints201711.0145.v1

[6] ASHRAE (n.d.). Air cleaners for particulate contaminants.

[7] ASHRAE.(2018). ASHRAE position document on filtration and air cleaning.

[8] U.S. Department of Energy. (2015). Specification for HEPA filters used by DOE contractors.

[9] California Air Resources Board. (2010). California’s regulation to limit ozone emissions from indoor air cleaning devices.

[10] United States Environmental Protection Agency. (2014). EPA guide to air cleaners in the home.

[11] Rosenthal J. (2008). Study on photocatalytic oxidation (PCO) raises questions about formaldehyde as a byproduct in indoor air. Allergy, Air & More.

[12] Independent laboratory test confirms: IQAir’s HyperHEPA® is best technology. (n.d.)

[13] Jain RR, et al. (2004). Comparison of aqueous phase indices for powdered activated carbon to pore size distribution measured via gas adsorption. Chemistry.

[14] Mohammad-Khah A, et al. (2009). Activated charcoal: Preparation, characterization and applications: A review article. International Journal of ChemTech Research.

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