Filter School
Module 1

Filter School : Module 1

Avec la série Filter School de Camfil, vous avez la possibilité de retourner sur les bancs de l’école pour y apprendre les bases de la filtration, acquérir des connaissances supplémentaires ou simplement vous mettre à jour. Ou, si vous êtes novice dans le domaine de la filtration, les articles vous donneront un « cours intensif » sur le sujet. 

Camfil dirige sa propre école de filtration depuis de nombreuses années pour sensibiliser les employés et les clients au monde passionnant de la technologie de filtration de l'air et aux raisons pour lesquelles nous avons besoin de solutions d'air propre. Les modules de la série ont pour objet d'enseigner les notions de base en les abordant de façon générale. Les sujets sont décrits dans un langage courant pour en faciliter la compréhension.

Nous souhaitons que la salle de classe viennent à vous, directement sur notre site web, afin de vous expliquer nos activités en huit modules distincts.

Les polluants aéroportés - Les raisons pour lesquelles nous avons besoin d’air propre

Les polluants aéroportés sont des substances présentes dans l'air extérieur ou intérieur qui peuvent se présenter sous forme de particules solides - telles que les matières particulaires, la poussière et la suie - ou encore sous forme de gaz et de fumées. Les autres polluants aéroportés se présentent sous forme liquide, tels que la brume, le brouillard ou les gouttelettes. Les événements nucléaires peuvent également produire des polluants radioactifs.

Les polluants peuvent être naturels ou provenir de l'influence de l'homme. Ils peuvent être classés comme primaires ou secondaires. Les polluants primaires sont émis par un process ou sont produits par une activité humaine. Il s’agit notamment du monoxyde de carbone provenant des gaz d'échappement des moteurs, du dioxyde de soufre provenant de la combustion du charbon et du pétrole ou des oxydes d'azote provenant de la combustion à haute température. Les polluants secondaires ne sont pas émis directement mais se forment lorsque les polluants primaires réagissent ou interagissent, comme l’ozone troposphérique.

Les polluants atmosphériques provoquent des problèmes de santé et beaucoup de dégâts. Rien qu'en Europe, la pollution atmosphérique coûterait des centaines de millions d'euros par an en infections oculaires et respiratoires, cancers du poumon et maladies cardiovasculaires, et en dommages environnementaux.

On estime que la pollution atmosphérique en Europe cause jusqu’à 500 000 décès prématurés par an. À l'échelle mondiale, les chiffres sont tout aussi alarmants. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), plus de deux millions de personnes meurent prématurément en raison de l'exposition à la pollution atmosphérique.

Les sources des particules aéroportées

Il existe deux sources principales de particules dans l'air que nous respirons. Certaines sont d’origine naturelle et proviennent des embruns, des déserts, de la végétation vivante et des feux de forêt et de prairie. Certaines particules sont importantes, notamment le pollen aéroporté ou les très fines particules de poussière sur lesquelles la vapeur d'eau se condense pour former des gouttes de pluie. Nous avons ensuite des particules anthropiques (produites par l’activité humaine) qui proviennent des procédés de combustion et des émissions industrielles contenant des contaminants indésirables, et qui nuisent à l'environnement.

La circulation automobile en est la source la plus importante, les moteurs diesel contribuant considérablement aux émissions de particules. En 2012, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC), qui fait partie de l'OMS, a classé les gaz d'échappement des moteurs diesel comme cancérigènes pour l'homme ; auparavant, ils étaient considérés comme « cancérogène probable ».

Les particules et autres polluants aéroportés pénètrent dans l'environnement intérieur par les fenêtres et les portes ouvertes, et par des systèmes de ventilation fonctionnant sans filtres efficaces. À l'intérieur, ils se mélangent à d'autres polluants intérieurs pouvant être présents.

C’est la raison pour laquelle notre air intérieur peut être beaucoup plus pollué - jusqu’à 50 fois plus que l’air extérieur, entraînant des risques plus importants pour la santé des jeunes, des personnes âgées et des personnes souffrant de maladies chroniques, en particulier dans les zones urbaines et dans les zones où le trafic routier est intense. Les filtres servant à purifier l’air intérieur, notamment dans les bâtiments commerciaux et publics et les usines de production, constituent la plus grande activité de Camfil.

Taille et composition des particules

La composition et la taille des particules varieront considérablement. Les tailles varient de quelques nanomètres (nm, un milliardième de mètre) à des centièmes de micromètre (μm, un millionième de mètre).

Les particules sont généralement divisées en deux catégories de taille : les particules fines de diamètre inférieur à 2,5 µm et les particules grossières de diamètre supérieur à 2,5 µm. Les particules grossières sont des particules d'origine naturelle, tandis que les particules fines proviennent des activités humaines. Ensuite, il existe les particules extrêmement petites, telles que les particules ultrafines d’une taille inférieure à un millième de millimètre (0,1 µm). Les nanoparticules ont une taille inférieure à 50 nm (parfois aussi désignées 1-100 nm).

Cheveu

Mesurer les particules atmosphériques

La manière la plus courante de mesurer et de décrire les particules atmosphériques est de mesurer leur poids et de les diviser en deux fractions - PM10 (masse particulaire inférieure à 10 µm) et PM2,5 (masse particulaire inférieure à 2,5 µm). Ces fractions fournissent des valeurs limites pour la qualité de l'air, mais sont insuffisantes pour décrire ce que sont véritablement les particules car elles ne précisent pas leurs attributs, leur taille réelle et/ou leur composition chimique, des données pourtant de la plus haute importance lorsqu’il s’agit d’indiquer leurs effets sur la santé. L’autre problème est que la poussière atmosphérique contient un grand nombre de petites particules qui ont peu ou pratiquement pas de masse ou de volume. Il serait fallacieux de mesurer la masse particulaire (poids) de ces particules.

C'est la raison pour laquelle il est de plus en plus courant de compter le nombre de particules en complément de la masse particulaire (PM10, PM2.5). Il faut pour cela un compteur de particules, un instrument électronique dans lequel l'air traverse un faisceau laser. Lorsque les particules traversent le faisceau, le compteur de particules mesure leur réflexion. Plus la particule est grosse, plus la réflexion est grande et le compteur de particules à la fois compte le nombre de particules et mesure leur taille.

Un autre moyen de mesurer la teneur en particules consiste à utiliser un microscope électronique à balayage (MEB). Les particules sont collectées sur des échantillons spéciaux pour analyse ultérieure. L'analyse fournit des informations détaillées sur le nombre, la taille et la forme des particules. Des particules individuelles peuvent être analysées pour leur composition d'éléments divers.

La méthode MEB identifie les contaminants aéroportés, tels que les spores de moisissures, la poussière et les matières biologiques, susceptibles de constituer un risque pour la santé des personnes à la maison ou sur le lieu de travail. La méthode est généralement utilisée pour améliorer la qualité de l'air intérieur (QAI) dans les écoles et les hôpitaux. Dans une mesure sur le terrain typique, les particules sont collectées à partir d'au moins deux points de mesure : dans l'air extérieur et dans un conduit de ventilation après un filtre à air. La comparaison des résultats des deux sources permet de mesurer l'efficacité du filtre. Les mesures peuvent être effectuées à plusieurs endroits différents pour localiser la source d'un problème de QAI.

Les raisons pour lesquelles nous avons besoin d’air propre

Les filtres à air sont nécessaires pour assurer un environnement intérieur sain. Les filtres à air protègent les personnes, les process et les opérations. Ils protègent les produits manufacturés et les systèmes de ventilation des bâtiments. Il arrive que la filtration de l'air soit également utilisée pour la protection de l'environnement.

Un certain nombre de polluants aéroportés proviennent de l'extérieur, tandis que d'autres sont produits à l'intérieur. Ils peuvent être générés par un process ou par des activités que nous menons. Nous avons par exemple la chaleur, le monoxyde de carbone et la poussière.

La principale tâche d'un système de ventilation est d'éliminer les polluants aéroportés afin de maintenir l'air propre dans les locaux. L'air (air extrait) est extrait des pièces et filtré avant de passer dans une unité de traitement de l'air, ce qui contribue à la protection de l’unité de traitement de l'air et ses composants internes. Après l’unité de traitement d'air, l'air est évacué à l'extérieur du bâtiment.

L'air extérieur est introduit dans le bâtiment et filtré avant de passer à travers un serpentin de chauffage/refroidissement et l’unité de traitement de l'air, et avant d'être envoyé dans les pièces (air d’alimentation). L'air d'alimentation peut également être soumis à une filtration supplémentaire.

Un purificateur d'air peut être utilisé pour compléter le système de ventilation existant et améliorer davantage la QAI. Dans les installations de fabrication, par exemple, les épurateurs d'air (fixés au mur ou au plafond, ou autonomes) peuvent réduire les coûts énergétiques, augmenter l'efficacité de la production et créer un environnement de travail plus sain avec moins de poussière et moins de particules nocives. Dans les habitations et les écoles, les purificateurs d’air réduisent le nombre de particules aéroportées et améliorent la QAI.

Conclusion
En résumé, les dommages causés par les substances polluantes aéroportées se comptent en milliards, quelle que soit la devise dans laquelle vous les calculez. Elles ont des effets négatifs sur notre santé et notre bien-être. Un nombre croissant d'études confirment que les particules ont de graves conséquences sur la santé. Réduire le nombre de particules volatiles entraîne une réduction des risques pour la santé. La poussière atmosphérique contient un très grand nombre de particules fines invisibles à l'œil nu. Les filtres à air protègent les personnes, les process, les produits manufacturés, le système de ventilation des bâtiments et l'environnement extérieur.