Chaque année, 7 millions de gens meurent à travers le monde à cause de leur exposition à de l'air pollué. Avec une pollution 5 fois plus importante qu'à l'extérieur, la qualité de l'air intérieur est actuellement l'un des cinq plus grands risques environnementaux pour la santé publique car elle peut nuire au métabolisme, aux performances, au bien-être et à la santé des êtres humains.
L'un des éléments qui dégradent cette qualité de l'air intérieur est le dioxyde de carbone (CO2). Les êtres humains le produisent naturellement lorsqu'ils métabolisent des glucides pour produire de l'énergie et ils en exhalent à travers leur respiration. Or, si la concentration de CO2 dans l'air augmente, le gradient de concentration de CO2 entre les poumons et l'air inhalé diminue et le corps a plus de mal à expulser ce gaz. Cela augmente alors le niveau de CO2 dans le sang, ce qui peut nuire aux fonctions vitales.
Le coronavirus peut se propager via des microgouttelettes qui peuvent voyager sur des dizaines de mètres
Outre le CO2, plusieurs autres composants dégradent la qualité de l'air intérieur : les peintures et les solvants, les poils d'animaux et, ce qui compte peut-être le plus dans le climat actuel, les bactéries et les virus. À la date du 16 octobre 2020, la pandémie actuelle de coronavirus-19 (COVID-19) a infecté plus de 38 millions de personnes à travers le monde et le nombre de décès excède désormais le million.
Comme beaucoup d'autres virus, le COVID-19 se propage à travers des gouttelettes respiratoires émises par les personnes infectées lorsqu'elles respirent, qu'elles toussent et qu'elles éternuent. Il se transmet également par contact direct et partagé avec des surfaces contaminées. Ces maladies infectieuses sont souvent encore plus prévalentes pendant les mois les plus froids puisque les gens tendent alors à passer davantage de temps à l'intérieur, où la qualité de l'air est moins bonne.
Les mesures de distanciation sociale et d'insistance sur le lavage des mains ont été introduites pour limiter la propagation du COVID-19 via les gouttelettes respiratoires de grande taille (qui tombent à proximité de l'endroit où elles ont été expirées, en général entre 1 et 2 m) et pour réduire les contacts avec les surfaces contaminées. Toutefois, de nombreux virus se transmettent également à travers un troisième mode, les aérosols de microgouttelettes (≤5 µm). Celles-ci peuvent voyager sur des dizaines de mètres et traverser facilement toute une pièce.
En 2004, une équipe de scientifiques a analysé une épidémie de coronavirus avec syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-1) dans un complexe résidentiel de Hong Kong. En utilisant les technologies informatiques de dynamique des flux, ils ont constaté qu'un grand nombre de cas était dus à la diffusion de microgouttelettes en aérosol. Récemment, plusieurs études de la transmission du coronavirus actuel (SARS-CoV-2) ont montré qu'il se transmettait de la même façon, ce qui démontrait au-delà de tout doute raisonnable que les microgouttelettes en aérosol expulsées lorsque les gens respirent et parlent pouvaient propager l'infection dans les environnements confinés. Les scientifiques en appellent maintenant aux entités nationales et internationales pour qu'elles reconnaissent ce mode de transmission et incitent à la prise de mesures de contrôle pour limiter cette voie d'infection.
La transmission virale peut être limitée par une meilleure ventilation
Heureusement, tout comme la concentration de CO2, cette méthode de transmission peut facilement être limitée par une meilleure ventilation. Certains immeubles sont équipés de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC) capables d'opérer une ventilation mécanique. Dans ceux qui en sont dépourvus, comme les logements individuels et les restaurants, une ventilation naturelle, obtenue en ouvrant les portes et les fenêtres, peut également s'avérer efficace, même si, dans cette situation, le flux d'air dépend davantage du degré d'ouverture des fenêtres, de leur emplacement et de celui des portes, ainsi que des conditions météorologiques extérieures.
Nouveau modèle de référence de surveillance du CO2/source : Sensirion AG
Bien que le niveau de particules virales dans l'air ne soit malheureusement pas détectable, il est toutefois relativement facile de mesurer la concentration de CO2 à l'aide d'un détecteur de CO2. L'utilisation des niveaux de CO2 comme substitut à la surveillance du niveau de matériau infectieux dans l'air peut donc être un moyen efficace. On peut voir le niveau de CO2 dans l'air comme un système de « feux de signalisation » : le vert se situe entre 400 et 1 000 ppm et représente la concentration de CO2 que l'on trouve dans l'air extérieur. Le jaune se situe entre 1 000 et 1 600 ppm. C'est le niveau de qualité que 80 % des gens perçoivent comme satisfaisant. Le rouge est ≥1 600 ppm. C'est le niveau auquel on peut détecter des effets néfastes pour la santé et le bien-être humain. À ce niveau, la qualité de l'air est jugée médiocre et le risque de transmission virale augmente.
Les capteurs de CO2 de Sensirion peuvent servir de méthode de substitution pour mesurer le niveau de matériau infectieux
Sensirion est le leader mondial de la fabrication de microcapteurs numériques. La marque propose deux capteurs de CO2, le SCD30 et le SCD4x. Ces deux modèles sont équipés de la technologie CMOSens®, qui offre une mesure extrêmement précise du CO2 en détectant les infrarouges, ou de la technologie PASens, qui utilise le principe de mesure photoacoustique (respectivement ± 30 ppm et ± 50 ppm). Ces capteurs sont compacts, surtout le SCD4x qui peut s'insérer dans un espace d'un centimètre cube et peut donc facilement s'intégrer dans les systèmes HVAC pour un coût relativement limité. Ces systèmes peuvent alors être programmés de façon à renforcer la ventilation lorsque les niveaux de CO2 atteignent 1 000 ppm.
Comparaison entre la taille du SCD30 et celle du SCD4x/source : Sensirion AG
Alors que la pandémie de coronavirus entame désormais sa seconde vague dans de nombreux points du monde et que les gens passent de plus en plus de temps à l'intérieur en raison de la baisse des températures, l'augmentation de la ventilation par des moyens naturels ou mécaniques pourrait aider à limiter la propagation des infections par le COVID-19 et donc sauver des vies.
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