Les filtres HEPA sont-ils une solution sûre pour le COVID-19?

Depuis le début de la pandémie due au virus SRAS-CoV-2 (Covid-19), les filtres à particules, notamment ceux de type HEPA, se sont fait remarquer dans les médias. Lorsque l’industrie aéronautique a commencé à baser son discours de sécurité contre ce redoutable virus sur les systèmes de recirculation d’air des avions, ceux-ci ne manquaient pas d’être équipés de filtres à particules de ce type.

Commençons par le commencement : Qu’est-ce qu’un filtre HEPA ? HEPA est l’acronyme anglais de « High Efficiency Particulate Air » En réalité, nous pouvons dire que les filtres HEPA sont des filtres mécaniques ayant la capacité de tamiser les petites particules à un taux beaucoup plus élevé que n’importe quel autre filtre conventionnel.

A part les filtres HEPA, nous pouvons également trouver, en dessous, l’EPA « Efficient Particulate Air » et au-dessus l’ULPA « Ultra Low Penetration Air ». Ces trois types de filtres sont également connus sous le nom de « filtres absolus » et sont réglementés par la norme UNE-EN 1822-1 : 2020.

En plus des avions, ces filtres sont utilisés dans les salles d’opération, d’autres salles blanches stérilisées, à l’intérieur des aspirateurs, des climatiseurs, des réfrigérateurs, des masques, des respirateurs et, bien sûr, inclus à l’intérieur des sèche-mains électriques à grande vitesse pour s’assurer que ces petites particules sont capturées et ne sont pas renvoyées dans les mains d’une personne après le lavage.

Filtrer les très petites particules, en théorie, est assez simple : il suffit de mettre un tamis avec des trous suffisamment minuscules pour empêcher le passage des particules que l’on veut bloquer. Nous pourrions même mettre un tamis sans aucun trou, évitant ainsi le passage de toute particule, aussi petite soit-elle.

« Les filtres HEPA permettent de bloquer les très petites particules tout en continuant à laisser passer l’air sans effort »

Bien que cela puisse paraître simple, c’est beaucoup plus complexe lorsqu’on le met en pratique. Si on ne met pas de trous dans le tamis, on bloque toutes les particules, certes, mais on bloque aussi tout le passage de l’air, empêchant sa recirculation dans l’appareil. Dans le cas d’un aspirateur, cela l’empêcherait d’aspirer les particules de poussière et la saleté du sol. Dans un système de climatisation, nous n’aurions pas de recirculation de l’air dans la pièce. Dans un sèche-mains électrique, l’air ne serait pas soufflé et ne pourrait donc pas sécher nos mains. C’est pour cette raison que nous devons être capables de concevoir des filtres HEPA avec des trous suffisamment petits pour que les particules que nous voulons arrêter ne passent pas, mais suffisamment grands pour que l’air nécessaire passe à travers le filtre afin que l’appareil fonctionne de manière efficace et efficiente.

Pour résumer, si les trous sont trop petits, il en faut beaucoup pour que l’air passe à travers ce filtre. C’est ce qu’on appelle la perte de charge ou la perte/chute de pression : le moteur essaie de déplacer beaucoup d’air, mais le filtre ne le laisse pas faire. Les filtres HEPA permettent le blocage de très petites particules tout en continuant à laisser passer l’air sans effort.

Les filtres HEPA ont généralement le matériau filtrant plissé, ce qui maximise la surface totale du filtre. Dans un masque FFP2 ou FFP3, le matériau filtrant se trouve sur la surface du masque ; Dans le cas des filtres utilisés dans les sèche-mains, le matériau filtrant est plié en forme d’accordéon. Si l’on étire le matériau, on obtient une longueur d’environ 10 fois la taille du filtre d’origine. Le fait de disposer de cet excédent de matériau nous permet de réduire considérablement les trous du tamis sans compromettre les performances du sèche-mains

Voici maintenant la question de l’année : Ces filtres HEPA sont-ils capables de bloquer des particules aussi petites qu’un virus, et plus précisément le virus Covid-19 ? Selon la norme EN-1822, les filtres doivent être testés avec la particule de taille de pénétration maximale (MPPS – Most Penetrating Particle Size). La taille de particule la plus critique (MPPS) pour chaque filtre se situe dans une fenêtre allant de 0,12 à 0,25 microns. Les coronavirus sont des virus de grande taille (dans la gamme de taille d’un virus). Dans le cas du Covid-19, sa taille est estimée entre 0,12 et 0,16 microns. Heureusement, les virus ne se déplacent pas de manière autonome et se lient généralement à d’autres types de particules (notamment aqueuses), dont les gouttelettes respiratoires, qui constituent le principal mécanisme de transmission interhumaine décrit dans ce document de l’Organisation mondiale de la santé. Ces particules respiratoires ont une taille supérieure à 5 microns. On voit donc que dans ce cas, la taille est bien supérieure à la taille minimale filtrée par un filtre HEPA (de 0,12 à 0,25 microns) et c’est là que les filtres HEPA font vraiment leur travail : ils piègent les gouttelettes d’infections respiratoires (ou autres particules) auxquelles les virus se sont attachés et les empêchent de rester dans l’habitacle, que ce soit dans un avion, dans une chambre, une maison ou dans des toilettes publiques.

« Un filtre HEPA H13 est capable de bloquer jusqu’à 99,95% des particules de taille de pénétration maximale (MPPS). »

Enfin, nous devrions savoir quel pourcentage de particules le filtre HEPA est capable de bloquer et quel pourcentage de particules le traverse. Gardez maintenant à l’esprit qu’une filtration à 100 % est impossible, mais ces types de filtres en sont assez proches : un filtre HEPA H13 est capable de bloquer 99,95 % des particules de taille de pénétration maximale (MPPS). Seuls 0,05 % des particules de cette taille sont capables de s’échapper vers le filtre. Si un filtre est capable de faire cela avec la particule à la taille de pénétration maximale, avec des particules plus grandes – comme les particules respiratoires – le pourcentage de blocage sera encore plus élevé.

Un système de ventilation d’avion, un système de climatisation, un aspirateur ou un sèche-mains électrique déplace l’air dans l’habitacle, mais si nous dotons ces produits d’un système de filtrage exceptionnel, nous obtiendrons que la grande majorité des particules qui sont absorbées par les unités soient piégées dans le filtre et ne soient pas renvoyées dans l’habitacle. Nous ne pouvons pas dire que les unités ont tué le virus, mais nous pouvons dire qu’une grande partie des particules qui le transportent se sont accumulées dans le filtre et, par conséquent, ont été amenées à disparaître de la zone où les utilisateurs respirent. Pour cette raison, un bon entretien des filtres est essentiel, surtout maintenant que nous souffrons de cette terrible pandémie.

Jusqu’à présent, nous avons parlé des filtres à haute efficacité qui piègent les très petites particules et même la grande majorité des virus et des bactéries. Nous demandons maintenant : et si le filtre était capable d’éliminer les virus qui y sont piégés ? Nous ne manquerons pas d’en parler dans notre prochain billet… restez à l’écoute
Antoni Travesa
Technical Office Manager at Mediclinics S,A.