Étude : Les purificateurs d'air intérieurs ne réussissent pas à éliminer les composés organiques volatils

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Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs du MIT, les purificateurs d'air grand public qui promettent de réduire les niveaux intérieurs de composés organiques volatils (COV) grâce à l'oxydation chimique peuvent eux-mêmes être une source de COV.

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 censées éliminer les COV jouaient un rôle mineur dans les opérations des nettoyeurs, l'élimination physique des polluants à travers les absorbants ou les filtres du nettoyeur effectuant la majeure partie du travail. Dans certains cas, les réactions chimiques ont conduit à des sous-produits, tels que le formaldéhyde, qui ont ajouté au niveau global de polluants.

"Ce travail montre que, pour au moins certains purificateurs d'air portables grand public qui prétendent éliminer les COV de l'air intérieur, l'élimination des COV peut en fait être minime, et l'air délivré peut contenir des COV supplémentaires et/ou des sous-produits d'oxydation, dont certains sont connus pour être nocifs pour la santé humaine », écrivent les chercheurs dans la revue Environmental Science and Technology Letters. comme le SRAS-CoV-2. Les chercheurs du MIT n'ont pas testé dans quelle mesure les nettoyants de leur étude éliminaient les particules de toutes sortes 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'un des auteurs de l'étude du MIT. "L'article de Jesse Kroll et de ses collègues est une excellente démonstration de ce fait. 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, y compris 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 qui peuvent piéger physiquement COV, mais certains produits proposent également des méthodes chimiques de destruction des COV, telles que l'oxydation ou l'ionisation photocatalytique utilisant la lumière ultraviolette, la technologie plasma ou les filtres à dioxyde de carbone-titane. "L'oxydation des COV est à l'origine de nombreux polluants importants dans notre atmosphère, tels que l'ozone troposphérique ou les particules fines secondaires », explique Kroll. "Il y a donc 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, le notent les chercheurs. Kroll et ses collègues mesurent les produits d'oxydation qui se forment naturellement dans l'air extérieur, "nous voulions donc appliquer la même technologie au boîtier intérieur, puisque nous en avons la capacité", dit-il. Les scientifiques ont acheté quatre purificateurs d'air grand public, allant de 65 $ à 400 $, qui annonçaient une variété de technologies de nettoyage physique et chimique. Ils ont placé ces nettoyeurs dans une chambre à air contrôlé 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 plus réactif appelé limonène qui donne à certains produits de nettoyage leur parfum d'agrumes.

"Énorme 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 éliminé 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 énorme gamme d'efficacité, certains nettoyants étant essentiellement incapables d'éliminer du tout le toluène", note Kroll. D'autres expériences ont confirmé que dans les deux nettoyants qui ont le mieux réussi à éliminer les COV, ce sont les filtres physiques ou absorbants qui ont fait l'essentiel de l'élimination réussie, l'oxydation jouant un rôle faible ou négligeable. Pendant qu'ils fonctionnaient 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 du formaldéhyde et de l'acétone, émis par le "dégazage" lent des appareils. "Nous n'aurions probablement pas dû être aussi surpris", déclare Kroll. "Parce qu'avec tous les appareils électroniques grand public, vous les sortez de la boîte, arrachez le plastique, puis il y a cette odeur, qui provient du dégazage des COV." Dans les cas où l'oxydation par le nettoyant dégrade les COV introduits, le processus a également créé 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 mettre cela dans un modèle plus large d'air intérieur … qui implique une maison pleine volume, débit d'air et toutes les sources de COV. "La production passive de COV par les nettoyeurs est susceptible de 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 produisent pas autant de sous-produits. Malheureusement, cela signifie également qu'ils ne fonctionnent tout simplement pas très bien", dit-il. consommateurs à la recherche d'un moyen d'éliminer les COV dans leurs maisons et leurs bureaux, ajoute Kroll, "le nettoyage 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." MIT postdoc 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 ; les étudiants diplômés du MIT Erik Helstrom, Lesly J. Franco, Matthew B. Goss et Nadia Tahsini ; Frank N. Keutsch, professeur de chimie et de biologie chimique à l'Université de Harvard; 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.

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