Purification de l’air : la photocatalyse, miracle ou mirage ?

Grégoire Noble
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photocatalyse coronavirus

La qualité de l’air intérieur a gagné une tout autre importance depuis la crise du Covid-19, infection virale respiratoire dont la transmission se fait par voie aérienne. Les dispositifs de traitement de l’air ont donc suscité l’intérêt des gestionnaires de bâtiments. L’Ademe fait le point sur un procédé particulier, la photocatalyse, afin de savoir s’il tient toutes ses promesses.

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Le traitement de l’air par photocatalyse n’est pas une technologie récente : elle est apparue au Japon dans les années 1970 et elle repose sur un principe assez simple, celui de la dégradation par la lumière de polluants captés par un matériau catalyseur de réaction. Le plus souvent ce dernier est du dioxyde de titane nanométrique (TiO2) qui est à la fois stable, non toxique et économique. Il est également possible d’utiliser de l’oxyde de zinc (ZnO), de l’oxyde ferreux (Fe2O3), de l’oxyde de tungstène (WO3) ou du séléniure de cadmium (CdS), selon les applications. Les substances nocives, tels les solvants organiques, le formaldéhyde, le benzène ou l’ozone, sont réduites en constituants de base comme l’eau (H2O) ou le gaz carbonique (CO2).

L’Ademe, qui s’intéresse à cette technologie depuis de nombreuses années, distingue deux familles de solutions distinctes pour dépolluer l’air intérieur : les « systèmes photocatalytiques actifs », avec une circulation d’air par le biais d’un moteur, que l’installation soit fixe (climatisation-ventilation-chauffage) ou mobile, et les « matériaux dépolluants passifs », où le contact entre l’air vicié et le photocatalyseur se fait par diffusion simple. Dans cette deuxième catégorie, il est possible de trouver des peintures et revêtements dépolluants, des vitrages autonettoyants, des tissus… L’offre s’est fortement développée ces dernières années, et la demande a été amplifiée par la crise sanitaire : en effet, le principe de photocatalyse a également une action biocide et peut inactiver des micro-organismes dont des virus.

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photocatalyse principe

Très efficace... en laboratoire

Les fabricants de purificateurs d’air par photocatalyse avancent des chiffres d’efficacité très élevés, de l’ordre de 99,9 %. Cependant, cette efficience est-elle prouvée ? L’Ademe dit que non, pas vraiment… « À ce jour, il n’est pas possible d’assurer l’efficacité et l’innocuité des appareils d’épuration par photocatalyse dans toutes les conditions d’usages réels », précise l’agence, même si des tests en laboratoire ont été concluants. Mais seulement sous certaines conditions de température, d’humidité, de luminosité, de nature et d’usure du photocatalyseur ou de concentrations des divers polluants... S’appuyant sur un rapport de l’Anses, elle s’inquiète d’une dégradation imparfaite des solvants organiques qui « peut générer la formation de cétones ou d’aldéhydes, dont le formaldéhyde classé cancérogène certain » et donc, entraîner des problèmes de santé. Le dioxyde de titane lui-même pourrait se dégrader et se diffuser dans le milieu sous forme particulaire or… c’est un agent potentiellement cancérogène. Un comble !

L’Ademe recommande donc que priorité soit donnée à la prévention des émissions de polluants intérieurs ainsi qu’à la ventilation : « L’épuration de l’air n’est à envisager que dans le cadre d’actions ponctuelles et spécifiques, en complément, et non en substitution, de la réduction des sources de pollution et du renouvellement de l’air ». Pour les acteurs du bâtiment qui souhaiteraient tout de même s’équiper d’appareils photocatalytiques, elle engage à choisir un modèle normalisé et à réaliser une étude technique préalable pour les usages collectifs (lieu public, entreprise). L’agence suggère également de vérifier l’efficacité du système en configuration réelle par rapport au volume d’air à traiter et de respecter scrupuleusement les consignes d’entretien/maintenance de l’équipement.

Chiffres clés :

En octobre 2020, l'Ademe estimait le marché mondial de la photocatalyse à 1 Mrd €, principalement dans le secteur de la construction. L'Europe représentait alors environ 1/4 de ce marché global. L'agence notait : "Les applications photocatalytiques pour le traitement de l'air intérieur commercialisées en Occident sont encore très marginales au regard d'autres marchés, américains et asiatiques (...) En France, le marché est estimé à 170 M€ par an, sachant que la technique de la photocatalyse représenterait seulement 17 % des références de produits (par comparaison la filtration mécanique ou l'ionisation sont deux fois plus référencées)". Le marché chinois serait en revanche particulièrement attractif avec une croissance attendue de +10 à +15 % par an, tout comme le marché indien.

Grégoire Noble
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