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La comparaison de quatre nettoyants à base d’oxydation suggère que les appareils produisent leurs propres polluants et varient en efficacité.
Selon une nouvelle étude menée par AVEC des chercheurs.
De plus, l’efficacité de l’élimination des COV variait considérablement entre les quatre produits examinés dans l’étude, ont découvert le professeur de génie civil et environnemental et de génie chimique Jesse Kroll et ses collègues.
Les réactions chimiques qui étaient censées éliminer les COV ont joué un rôle mineur dans les opérations des nettoyeurs, l’élimination physique des polluants par les absorbants ou les filtres du nettoyeur faisant la plupart du travail. Dans certains cas, les réactions chimiques ont conduit à des sous-produits, tels que le formaldéhyde, qui ont augmenté le niveau global de polluants.
«Ce travail montre que, pour au moins certains purificateurs d’air portables de qualité grand public qui prétendent éliminer les COV de l’air intérieur, l’élimination des COV peut en fait être minime, et l’air fourni peut contenir des COV supplémentaires et/ou des sous-produits d’oxydation, dont certains sont connu pour être nocif pour la santé humaine », écrivent les chercheurs dans le journal Lettres sur les sciences et technologies de l’environnement.
La popularité des purificateurs d’air intérieur a grimpé en flèche au cours de la dernière année, car la plupart des nettoyeurs annoncent la capacité d’éliminer les particules, y compris celles qui contiennent des virus exhalés tels que SRAS-CoV-2. Les chercheurs du MIT n’ont pas testé dans quelle mesure les nettoyants de leur étude ont éliminé les particules de toute nature de l’air intérieur.
“Pendant la pandémie, les purificateurs d’air sont apparus comme des champignons après des jours de pluie, et malheureusement, certains de ces purificateurs d’air peuvent introduire des produits chimiques dans l’air intérieur qui sont plus préoccupants que les produits chimiques qu’ils pourraient éliminer”, explique Charles Weschler, un expert sur la pollution intérieure à l’Université Rutgers et à l’Université technique du Danemark, qui n’était pas l’auteur de l’étude du MIT. « L’article de Jesse Kroll et de ses collègues en est une excellente démonstration. Il est soigneusement exécuté et les résultats sont présentés de manière claire et réfléchie.
Tester les produits
Les COV sont émis par des milliers de produits ménagers, notamment les peintures, les solvants, les colles, les produits de nettoyage, les pesticides et diverses activités de cuisine et de nettoyage. Ils sont une source importante de pollution de l’air intérieur, et une exposition répétée à certains COV peut causer des problèmes de santé à long terme tels que le cancer ou des dommages aux poumons, au foie ou aux reins.
La plupart des purificateurs d’air grand public contiennent des filtres ou des matériaux absorbants capables de piéger physiquement les COV, mais certains produits proposent également des méthodes chimiques de destruction des COV, telles que l’oxydation photocatalytique ou l’ionisation utilisant la lumière ultraviolette, plasma technologie, ou des filtres au dioxyde de carbone-titane.
“L’oxydation des COV est ce qui conduit à de nombreux polluants importants dans notre atmosphère, tels que l’ozone troposphérique ou les particules fines secondaires”, explique Kroll. « Donc, il y a cette inquiétude dans la communauté de la chimie atmosphérique que peut-être certains de ces nettoyants qui prétendent oxyder les COV génèrent en fait ces sous-produits nocifs. »
Les produits ne sont pas réglementés et il existe peu de données sur leurs taux d’élimination des COV, notent les chercheurs. Kroll et ses collègues mesurent les produits d’oxydation qui se forment naturellement dans l’air extérieur, « nous voulions donc apporter la même technologie à appliquer au boîtier intérieur, car nous en avons la capacité », dit-il.
Les scientifiques ont acheté quatre purificateurs d’air de qualité grand public, dont le prix varie de 65 $ à 400 $, qui annonçaient une variété de technologies de nettoyage physiques et chimiques. Ils ont placé ces nettoyeurs dans une chambre à air contrôlée pour observer la vitesse à laquelle ils ont nettoyé l’air des concentrations élevées de deux COV introduits dans la chambre. Les COV comprenaient le toluène COV relativement non réactif (souvent associé à l’odeur des diluants à peinture) et un COV plus réactif appelé limonène qui donne à certains produits de nettoyage leur parfum d’agrumes.
« Vaste gamme » d’efficacité
Seuls deux des nettoyeurs ont éliminé les deux COV après 60 à 90 minutes de fonctionnement à l’intérieur de la chambre, tandis que les autres n’ont retiré que le limonène. L’équipe de recherche a découvert que la vitesse à laquelle les machines nettoyaient le volume d’air des COV variait considérablement. « Il y avait une large gamme d’efficacité, certains nettoyants étant pratiquement incapables d’éliminer le toluène », note Kroll.
D’autres expériences ont confirmé que dans les deux nettoyeurs qui réussissaient le mieux à éliminer les COV, ce sont les filtres physiques ou absorbants qui effectuaient l’essentiel de l’élimination réussie, l’oxydation jouant un rôle faible ou négligeable.
Lorsqu’ils opéraient à l’intérieur des chambres, les nettoyeurs eux-mêmes produisaient des COV supplémentaires de deux manières. Les chercheurs ont détecté des centaines de composés, dont le formaldéhyde et l’acétone, émis par le «dégazage» lent des appareils.
“Nous n’aurions probablement pas dû être aussi surpris”, dit Kroll. « e
Dans les cas où l’oxydation par le nettoyant dégradait les COV introduits, le processus créait également des centaines de sous-produits, notamment du formaldéhyde et d’autres COV partiellement oxydants.
Pour avoir une meilleure idée de la mesure dans laquelle les taux d’émissions des nettoyeurs conduiraient à une mauvaise qualité de l’air ou à des problèmes de santé, a-t-il ajouté, “il faudrait vraiment intégrer cela dans un modèle plus large d’air intérieur … qui implique une maison pleine le volume, le débit d’air et toutes les sources de COV.
La production passive de COV par les nettoyeurs devrait diminuer avec le temps, note Kroll. Les sous-produits créés par les machines en fonctionnement sont plus inquiétants, car ceux-ci continueraient probablement à se former pendant toute la durée de vie des nettoyeurs. « Mais heureusement, parce que certains des nettoyants ne semblent pas oxyder les COV comme annoncé, ils ne fabriquent pas autant de sous-produits. Malheureusement, cela signifie également qu’ils ne fonctionnent tout simplement pas très bien », dit-il.
Pour les consommateurs à la recherche d’un moyen d’éliminer les COV dans leurs maisons et leurs bureaux, ajoute Kroll, « l’épuration de l’air à l’aide de filtres à charbon actif, une technologie éprouvée qui ne repose pas sur des réactions chimiques, est toujours la voie à suivre ».
Référence : « Mesures en temps réel en laboratoire des émissions de COV, des taux d’élimination et de la formation de sous-produits des purificateurs d’air à base d’oxydation de qualité grand public » par Qing Ye, Jordan E. Krechmer, Joshua D. Shutter, Victoria P. Barber, Yaowei Li, Erik Helstrom, Lesly J. Franco, Joshua L. Cox, Amy IH Hrdina, Matthew B. Goss, Nadia Tahsini, Manjula Canagaratna, Frank N. Keutsch et Jesse H. Kroll, 27 octobre 2021, Lettres sur les sciences et technologies de l’environnement.
DOI : 10.1021/acs.estlett.1c00773
Le postdoctorant du MIT, Qing Ye, était l’auteur principal de l’article. Les co-auteurs incluent les post-doctorants du MIT Victoria P. Barber et Amy IH Hrdina ; Erik Helstrom, étudiants diplômés du MIT, Lesly J. Franco, Matthew B. Goss et Nadia Tahsini ; professeur de chimie et de biologie chimique à l’Université Harvard Frank N. Keutsch; les étudiants diplômés de Harvard Joshua D. Shutter, Yaowei Li et Joshua L. Cox; et les scientifiques principaux d’Aerodyne Research Jordan E. Krechmer et Manjula Canagaratna.
La recherche a été financée par la Fondation Alfred P. Sloan et la National Science Foundation des États-Unis.
