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Aération, capteurs de CO2, purificateurs : pourquoi ils sont essentiels pour limiter les contaminations au Covid-19 à l'école

Alexandre Couto

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Aération, capteurs de CO2, purificateurs : pourquoi ils sont essentiels pour limiter les contaminations au Covid-19 à l'école

Le protocole sanitaire pour l'école dévoilé le 22 août par le ministre de l'Education est vertement critiqué par de nombreux médecins et scientifiques. Ils déplorent l'absence de protection face au mode de contamination dominant du Covid-19 : la voie aérosol. Et en appellent à miser sur des capteurs de CO2, l'aération et des purificateurs à filtre HEPA. Décryptage de ce trio de mesures simples, peu coûteuses et à l'efficacité démontrée.

Niveau jaune. C’est dans les pages du Journal du Dimanche (JDD), le 22 août, que le ministre de l’Education nationale, Jean-Michel Blanquer, a dévoilé le protocole sanitaire de la prochaine rentrée scolaire. Elle se fera donc au niveau 2 (ou niveau jaune), sur une échelle qui en comporte 4. Cours en présentiel, port du masque obligatoire en intérieur mais pas à l’extérieur, lavage des mains et distanciation si possible, fermeture de la classe au premier cas diagnostiqué…  

Médecins, épidémiologistes et associations (comme école et familles oubliées) ont fortement réagi à cette annonce pour pointer des mesures trop faibles compte tenu de la plus forte contagiosité du variant Delta, notamment chez les plus jeunes. En particulier, ils s'insurgent contre l’absence de mesures fortes contre la contamination au SARS-CoV-2 par aérosol.

Les réactions sont d'autant plus marquées que ces mesures contre la contamination aérosol avaient déjà été demandées lors de la rentrée de septembre 2020 ! Si le renouvellement de l’air des locaux est apparu fin 2020 dans la liste des gestes barrières du gouvernement, ces recommandations – une aération de 5 minutes toutes les heures - sont jugées par ailleurs « insuffisantes et peu en phase avec la réalité de l’épidémie », selon Pascal Morenton professeur CentraleSupelec et membre du collectif de scientifiques « Nous aérons ».

Lutter contre la voie dominante de contamination : l'aérosol

Si les projections de postillons et la contamination des surfaces ont été considérées pendant longtemps comme les deux principaux vecteurs de transmission du virus, les études scientifiques ont peu à peu mis en avant une troisième source de contamination : la diffusion en aérosol. Comme nous l’expliquait en novembre 2020 Fabien Squinazi, membre du Haut Conseil de la Santé Pubique (HCSP), il s’agit de la diffusion par une personne contaminée de très petites gouttes contenant des particules virales. Parler ou respirer suffisent à produire ces micro-gouttelettes qui échappent en grande partie à l’action filtrante des masques.

Contrairement aux gouttes plus grosses qui vont retomber rapidement sous l’action de la gravité, les micro-gouttelettes demeurent en suspension dans l’air. « En extérieur, l’aérosol va se diluer rapidement. Mais dans un lieu clos comme une pièce ou un open space, il va se disperser au gré des flux d’air et persister», mettait en avant Fabien Squinazi.

Même si il est difficile de déterminer à partir de quelle concentration de virus dans l’air celui-ci peut effectivement se transmettre à l’homme, l'ensemble des expériences et observations menées sur le SARS-CoV-2 indique que la contamination par aérosol est la voie dominante de propagation du Covid-19, conclut un article scientifique publié en avril 2021 dans The Lancet.

Les études récentes continuent d’enfoncer le clou. Une publication parue le 6 août 2021 dans la revue Clinical Infectious Diseases pointe même que 85 % de la charge virale émise par un malade pourrait se trouver dans les gouttelettes d’une taille inférieure à 5 microns, lors de certaines activités comme parler ou chanter.

L’aération, une solution simple pour réduire l’exposition

La solution la plus efficace pour lutter contre la diffusion du virus par aérosol est simple et peu coûteuse : il faut renouveler l’air de la pièce, pour chasser les particules virales en suspension et les diluer dans un volume d’air plus important.

« Ouvrir en grand les fenêtres est le moyen le plus efficace pour renouveler rapidement l’air d’une pièce », explique Pascal Morenton, « Il suffit de quelques minutes. Mais bien entendu cela dépend du type de fenêtres, et s’il est possible même possible de les ouvrir. »

Selon le collectif du Côté de la Science, un taux de renouvellement de l’air par heure (TRH) de 6 est considéré comme satisfaisant pour une pièce pièce de 3 mètres par 3 dans laquelle se trouvent 3 à 4 personnes. Il faut donc renouveler l’air toutes les dix minutes afin de s’assurer un faible taux de particules virales en aérosol.

« Ce TRH peut être conservé pour des pièces plus grandesL’idéal serait de conserver une fenêtre en ouverte ou entre-baillée – grâce à une ouverture par le haut -. Cela viendrait s’ajouter aux effets des systèmes de ventilation du bâtiment qui acheminent l’air venant de l’extérieur », précise Pascal Morenton.

Les détecteurs de CO2 pour apporter une mesure précise

Mais concrètement, et surtout à l’approche de l’automne, il est difficile de maintenir une fenêtre ouverte. Le collectif « Nous Aérons » milite depuis plus d’un an pour généraliser dans les salles de classes et les lieux publics des détecteurs de CO2.

« Ce sont des appareils très peu couteux et qui permettent de mesurer la concentration dans une pièce du CO2 expiré par ses occupants, donc du confinement de l’air intérieur », précise Pascal Morenton. « Ils permettent également de se rendre compte que le niveau de CO2 dans une pièce augmente très rapidement ! »

Le Haut Conseil de la Santé Publique, dans un avis rendu en mai 2021, recommande également l’utilisation d’appareil de mesure du CO2. « Une concentration en CO2 supérieure à un seuil de 800 ppm doit conduire dans tous les cas à ne pas occuper la salle et à agir en termes d’aération/renouvellement d’air et/ou de réduction du nombre de personnes admises dans les locaux d’un établissement recevant du public », précise le document.

En comparaison, la concentration de CO2 à l’extérieur se situe autour de 410 ppm. Dans les lieux particulièrement à risque, comme les cantines où il n’y a pas de port du masque et où l’on parle, produisant ainsi des aérosols, « Nous Aérons » préconise d’établir le seuil à 600 ppm, pour renouveler plus fréquemment l’air de la pièce.

Les purificateurs à filtre HEPA 13, une efficacité prouvée

Lorsque le TRH, obtenu par l’aération ou le système de ventilation, n’est pas suffisant, des purificateurs d’air peuvent être utilisés pour capter des particules virales en suspension.

Parmi les modèles existants, les appareils doté d’un filtre à particules haute efficacité (ou HEPA) de type 13 ou 14 ont fait leur preuve. Une récente étude du laboratoire Virpath, co-dirigé par le virologue Bruno Lina, membre du conseil scientifique, a apporté les premières preuves scientifiques de leur efficacité contre le SARS-CoV-2. Dans les conditions expérimentales de l'étude, ces purificateurs d’air filtrent 99,90 % des particules virales du SARS-CoV-2 de 0,1 micron présentes dans l'air pour les équipements dotés d’un filtre HEPA 13, et jusqu'à 99,96 % pour ceux fonctionnant avec un filtre HEPA 14.

Pour beaucoup d’experts ces purificateurs sont à privilégier par rapport au purificateur doté de filtre UV ou ionisant, dont l’efficacité n’a pas été suffisamment évaluée.

Le débit est un élément important à prendre en compte dans le choix du purificateur. Celui-ci est exprimé par le « Clean Air Delivery Rate » ou CADR. Il s’agit d’une valeur exprimée en m3/h qui indique le débit d'air filtré en sortie de l'appareil. « Pour un local de 50m2 avec une hauteur sous plafond de 2,5m, le volume est 125m3 et le CADR devra donc être de 125×6= 750m3 par heure. Pour certains locaux, il faut probablement disposer plusieurs purificateurs d'air pour, au total, atteindre le TRH souhaité.», peut-on lire sur le site du collectif « Nous aérons ».

« Les besoins sont bien sûr à évaluer au cas par cas en fonction des établissement. Mais nous avons tous les outils à notre disposition pour maîtriser les contaminations par aérosol en milieu scolaire », conclut Pascal Morenton.

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