S’assurer que nous pouvons toujours respirer un air frais et pur est essentiel à notre bien-être ; ainsi, empêcher l’introduction d’odeurs indésirables, de contaminants ou de polluants nocifs dans notre air est une préoccupation constante.
Dans les bâtiments publics ou les bureaux, la sécurité incendie et l’efficacité énergétique sont régulièrement évaluées et auditées pour répondre aux exigences de sécurité au travail ; cependant, la qualité de l’air intérieur (QAI) n’a souvent pas été prise en compte.
Pourquoi est-ce une préoccupation ?
Les polluants atmosphériques prennent de nombreuses formes, notamment des vapeurs chimiques, souvent mieux connues sous le nom de composés organiques volatils (COV) tels que le formaldéhyde, et des vapeurs inorganiques telles que l’ammoniac, les gaz soufrés, la poussière et les particules.
Les sources typiques de ces polluants comprennent les installations de fabrication, les processus de cuisson et de traitement des déchets, ainsi que les gaz d’échappement des véhicules. Les émissions liées au trafic sont également une source dominante de NO2 et les personnes à l’intérieur des véhicules sont exposées à un air contaminé circulant par les systèmes de ventilation ou les fenêtres ouvertes.
Dans l’environnement de travail ou les locaux de bureaux, les sources de pollution de l’air peuvent inclure le nouveau mobilier, la peinture, les sprays, les vernis et les émissions fugitives des processus de production.
De plus, certains processus de fabrication nécessitent des salles blanches où l’air entrant doit être propre et exempt de contaminants.
Les gaz nocifs et les COV, qui peuvent n’être présents dans l’air qu’en concentrations relativement faibles, sont connus pour nuire à la santé humaine et sont associés à diverses maladies et affections respiratoires chroniques. La qualité de l’air intérieur est également connue pour altérer les fonctions cognitives et les temps de réponse.
Réglementations pour réduire les émissions
L’Agence européenne pour l’environnement (AEE) considère la pollution de l’air comme le risque sanitaire environnemental le plus important en Europe et a instauré une législation pour réduire les émissions de polluants atmosphériques nocifs.
La directive sur les engagements nationaux de réduction des émissions (directive NERC) fixe des engagements nationaux de réduction des émissions pour les États membres et l’UE pour cinq polluants atmosphériques importants : les oxydes d’azote (NOx), les composés organiques volatils non méthaniques (COVNM), le dioxyde de soufre (SO2), l’ammoniac (NH3) et les particules fines (PM2,5). Ces polluants contribuent à une mauvaise qualité de l’air et ont des impacts négatifs significatifs sur la santé humaine et l’environnement.
Chaque année, l’AEE publie également un compte rendu annuel de situation résumant les données les plus récentes signalées et les progrès des États membres de l’UE dans le respect de leurs engagements de réduction des émissions. L’un des plus grands défis indiqués pour 2020-2029 est la réduction des émissions d’ammoniac, le secteur agricole étant considéré comme une source principale, dont la grande majorité provient du fumier d’élevage.
Polluants atmosphériques et charbon actif
Le charbon actif est une solution de traitement idéale et polyvalente pour éliminer les émissions atmosphériques.
La plupart des polluants organiques tels que les COV sont facilement adsorbés physiquement sur le charbon actif. Cependant, les gaz inorganiques — ammoniac (NH3), hydrogène sulfuré (H2S) et dioxyde de soufre (SO2) — ou les composés organiques de faible poids moléculaire peuvent nécessiter un processus supplémentaire appelé chimisorption, car ils ne sont pas suffisamment adsorbés par la seule adsorption physique.
La chimisorption de tels polluants peut être considérablement améliorée en imprégnant le charbon actif de base ou la matière première avec des solutions chimiques spécialisées. Ces composés chimiques réagissent ensuite avec les polluants pour les neutraliser efficacement. L’imprégnation améliore la performance globale du charbon actif pour divers polluants chimiques.
La qualité et les propriétés de la matière première de charbon actif utilisée pour l’imprégnation, généralement sous forme de granulés ou de pellets, sont essentielles pour atteindre la performance et la qualité du produit final. La technique d’imprégnation et la solution chimique varieront ensuite en fonction des polluants ou contaminants nécessitant un traitement.
Il est alors important de s’assurer que les imprégnants sont finement dispersés dans tout le charbon actif. Il ne suffit pas d’ajouter une certaine quantité d’un produit chimique en espérant qu’il fonctionnera comme une capacité d’adsorption efficace pour les polluants atmosphériques souhaités. L’optimisation du placement de l’imprégnant est importante et dépendra de l’application concernée et de la performance requise. Le processus d’imprégnation choisi est toutefois toujours un équilibre délicat entre la perte de capacité d’adsorption physique due à l’ajout d’imprégnant et l’amélioration de la chimisorption résultant du processus d’imprégnation.
Quels polluants atmosphériques peuvent être éliminés à l’aide du charbon actif ?
La capacité d’un charbon imprégné à éliminer les polluants atmosphériques par chimisorption dépend moins de la concentration du contaminant que des niveaux d’imprégnant, du processus d’imprégnation lui-même et du fonctionnement des réactions chimiques.
Certains des polluants atmosphériques typiques — autres que les COV classiques — qui peuvent être efficacement éliminés à l’aide de charbons actifs imprégnés comprennent les suivants :
| Acétaldéhyde | Oxyde d’éthylène | Dioxyde d’azote (NO2) |
| Gaz acide | Formaldéhyde | Odeur |
| Aldéhydes | Bromure d’hydrogène (HBr) | Oxydes d’azote (NOX) |
| Amines | Chlorure d’hydrogène (HCl) | Ozone |
| Arsine | Cyanure d’hydrogène (HCN) | Phosgène |
| Ammoniac (NH3) | Fluorure d’hydrogène (HF) | Phosphine (PH3) |
| Disulfure de carbone (CS2) | Hydrogène sulfuré (H2S) | Dioxyde de soufre (SO2) |
| Sulfure de carbonyle (COS) | Méthylamine | Composés soufrés |
| Tétrachlorure de carbone | Mercaptans (ou thiols) | Triéthylamine |
| Chlore (Cl2) | Vapeur de mercure (Hg) | Composés organiques volatils (COV) |
| Cyclohexane | Monoxyde d’azote (NO) |
Bon nombre de ces polluants peuvent également être éliminés efficacement des atmosphères pauvres en oxygène, d’azote (N2) ou de dioxyde de carbone (CO2).
Comment pouvons-nous vous aider ?
En tant que producteur européen de longue date de charbons imprégnés spécialisés, Chemviron possède l’expertise technique pour conseiller sur le charbon le plus approprié pour le ou les polluants à éliminer dans des conditions de processus données. Le charbon actif le plus efficace dépendra de l’application, de la performance souhaitée du filtre à charbon ou de l’objectif de traitement, des contaminants à éliminer et des conditions de débit pertinentes.
Si cela est nécessaire pour un nouveau processus industriel ou de traitement des gaz d’échappement, pourquoi ne pas envisager d’utiliser un filtre à charbon mobile ? Ces filtres à charbon actif peuvent être utilisés sur site comme cuve de purification d’air ou de gaz, puis transportés vers et depuis le site, sans nécessiter d’échange de charbon actif sur place.
Si vous avez besoin d’aide pour le choix du charbon actif, d’un soutien pour l’utilisation de notre service de filtres à charbon mobiles ou simplement de conseils supplémentaires, contactez notre équipe technique.
Pour plus d’informations sur les COV, consultez notre article connexe sur « Que sont les composés organiques volatils ? »