Un nouveau type de filtre extérieur qui pourrait réduire la pollution de l'air en ville et qui devrait être présenté pour la première fois aux Jeux olympiques de Paris 2024 a reçu le prix Horizon de 3 millions d'euros sur les matériaux pour un air pur.

Le prix, qui a été annoncé le 30 octobre lors de la conférence Innovative Industries for Smart Growth à Vienne, L'Autriche, a été lancé par l'Union européenne en 2015 pour trouver le plus abordable, solution durable et innovante pour réduire la concentration de particules en milieu urbain.

Jean-Jacques Théron, directeur des matériaux au Corning European Technology Center, La France, qui a remporté le prix pour l'adaptation de la technologie existante de l'entreprise à une utilisation en plein air, a déclaré qu'il était inspiré par des collègues travaillant dans le laboratoire chinois de l'entreprise.

"Il est bien connu que les niveaux de pollution particulaire dans les zones urbaines chinoises peuvent parfois être assez élevés, " a-t-il dit. " Il y a des endroits où vous ne pouvez même pas voir à 10 mètres devant vous. Il semble que ce ne soit pas si mal en Europe, mais quand vous commencez à creuser dans les données - en particulier (quand vous regardez) les particules fines et ultrafines, certains d'entre eux ne sont même pas visibles mais ils ont un effet néfaste sur la santé."

Selon l'Organisation mondiale de la santé, La pollution de l'air représente actuellement le plus grand risque environnemental pour la santé humaine.

"Le fait est que localement des niveaux assez élevés ont été enregistrés en Europe, ce qui signifie qu'il faut assainir l'air, " dit Théron.

Pour s'attaquer au problème, L'équipe de Theron a décidé d'adapter un filtre conçu pour capturer les émissions des véhicules afin qu'il puisse nettoyer l'air des particules. Conformément aux critères du prix, ils devaient s'assurer que c'était durable, compatible avec l'environnement et abordable.

"Nous avons adapté et développé le concept de filtre qui a été initialement inventé chez Corning pour les émissions mobiles. Le principal défi ici, et l'une des raisons pour lesquelles nous ne pouvions pas simplement le coller à l'extérieur, est la grande diversité de particules pour les applications extérieures :poussière, cendres volantes, fumée, aérosols, fumées, brouillards et vapeurs de condensation - versus ceux des émissions mobiles - particules de suie provenant des émissions des moteurs à combustion interne, " dit Théron.

Rayon de miel

La clé du filtre est la conception en nid d'abeille et les matériaux céramiques. Lorsque l'air traverse la structure, les particules adhèrent aux murs, laissant de l'air propre à expulser.

"La structure en nid d'abeille est adaptée pour obtenir une très grande surface de filtration sur un très petit espace, " a déclaré Theron. " Et les céramiques sont importantes d'une part parce que nous avons la possibilité de les manipuler dans des structures en nid d'abeilles et d'autre part parce que la céramique est poreuse, ce qui lui permet de capter les particules les plus fines."

Le matériau qui forme le filtre est appelé cordiérite - il est fabriqué à partir d'un mélange d'argile, alumine, talc et silice. "Ce sont des matériaux inorganiques entièrement naturels, " dit Theron. La cordiérite a un point de fusion élevé, ce qui le rend très résistant.

La combinaison du matériau et de la conception conduit à un système de filtration très efficace. La conception du système final est encore en cours de finalisation, mais une unité pleine grandeur pourrait mesurer environ 10 mètres de haut et fournir 3,6 millions de mètres cubes d'air purifié chaque jour.

Les chercheurs utiliseront une partie de leur prix pour déterminer le nombre d'unités nécessaires pour garantir un air pur dans une zone donnée, et les stations seront conçues pour s'adapter à différents niveaux de pollution afin que la force du processus de filtration puisse être ajustée.

En collaboration avec l'équipe en Chine, Le laboratoire de Theron a placé des prototypes de stations de filtrage à Shanghai, Chine et au nord de Paris, La France, et suivi de leurs performances. Ils ont découvert que cela aidait à maintenir le niveau de particules inférieures à 2,5 microns en dessous du seuil de l'Organisation mondiale de la santé pour un air pur de 10 microgrammes par mètre cube.

Les stations collectent également quotidiennement des données sur la pollution de l'air, fournir un ensemble de données de haute qualité qui permettra aux scientifiques de suivre les niveaux de pollution au fil du temps et d'ajuster les niveaux de force de filtration si nécessaire.

La technologie est encore en phase de prototype, mais l'argent du prix Horizon servira à le mettre sur le marché, espérons-le à temps pour les Jeux Olympiques de 2024 à Paris. Theron prévoit que les filtres seront officiellement lancés aux Jeux olympiques, et les stations pourraient être placées dans le village olympique, dans le but de fournir aux athlètes une source d'air purifié de haute qualité.