La Catalyse Athermique

Une technologie durable et performante

La technologie de catalyse athermique est le fruit du couplage de trois technologies :

  • Piégeage des contaminants par des adsorbants spécifiques.
  • Destruction par un catalyseur activé par un rayonnement lumineux.
  • Finalisation du traitement par un catalyseur actif à température ambiante.
Les catalyseurs se régénèrent et assurent ainsi une efficacité de décontamination pérenne. Par ailleurs notre technologie est peu énergivore.

Focus sur la catalyse athermique : le cœur de notre technologie.

La catalyse athermique est une technologie de piégeage et de destruction des contaminants microbiologiques et chimiques développée par notre laboratoire. C’est une technique qui repose sur la combinaison synergétique de trois composants (un adsorbant et deux catalyseurs) sur un même matériau.

En premier lieu, l’adsorbant, joue le rôle d’une « éponge » qui va capter et retenir les contaminants à sa surface.

Ces derniers vont ensuite être naturellement transférés vers les catalyseurs qui vont les détruire par oxydo-réduction. Les catalyseurs sont de deux types : il s’agit d'une part d’un catalyseur actif à température ambiante et d'autre part d’un catalyseur actif sous rayonnement lumineux. Leur action est différente mais complémentaire.

Ainsi, le catalyseur photoactivé va détruire très efficacement les microorganismes (champignons, spores, bactéries, virus) et les gaz de type odeurs et Composés Organiques Volatiles (COV).
Le catalyseur actif à température ambiante va, quant à lui, avoir un rôle de finition du procédé en garantissant la destruction des contaminants jusqu’à leur minéralisation, c’est-à-dire leur transformation complète en vapeur d’eau eau et gaz carbonique (CO2) en quantité infinitésimale.

Matériaux utilisés :

Concernant l’adsorbant tout d’abord : il en existe de différentes sortes. Les plus connus et les plus utilisés en traitement d’air sont le charbon actif et les zéolithes. Les zéolithes (naturelles ou synthétiques) peuvent notamment présenter l’avantage d’être très sélectives vis-à-vis des contaminants et c’est la raison pour laquelle notre choix s’est porté vers ce matériau. Ainsi, les zéolithes hydrophiles sont intéressantes du fait qu’elles ont une affinité particulière avec les membranes cellulaires des microorganismes, mais également vers les polluants chimiques souvent présents en air intérieur.

Certaines zéolithes vont même au-delà d’être simplement des adsorbants ; elles présentent une toxicité envers des microorganismes ; c’est le cas, par exemple, de certaines zéolithes synthétiques de type A, de zéolithes imprégnées ou encore dopées.

En plus de leur composition, la taille des zéolithes joue un rôle important. Tandis que de nombreuses publications s’orientent vers des matériaux de très petite taille (nanoparticules), ceux-ci font de plus en plus l’objet de vives critiques du fait de leur dangerosité et du risque cancérigène fortement suspecté. Dans le cas des zéolithes qui présentent une affinité envers les microorganismes, au contraire, certaines études tendent à prouver que les plus efficaces auraient une taille comprise entre 0,5 et 2,5 microns, soit une taille au moins 5 fois supérieure à la taille au-dessous de laquelle une particule est considérée comme nanométrique (0,1 micron) ; c’est le choix que Calistair a fait dans l’élaboration de ses matériaux.

Tout comme les zéolithes, il existe différents types de catalyseurs actifs à la lumière. Les plus performants sont actifs grâce à des lampes émettant à des longueurs d’onde inférieures à 365 nm (domaine de l’ultra-violet). Ce sont généralement des oxydes métalliques de type oxydes de zinc, titane, tungstène, zirconium,…

Le principe de la destruction par oxydo-réduction des contaminants est toujours le même : le catalyseur, une fois activé, crée des paires électrons / trous à sa surface. Celles-ci vont réagir avec le dioxygène et l’eau présents naturellement dans l’air et également avec les polluants pour former des espèces radicalaires (ou radicaux). Ces radicaux ont une durée de vie extrêmement courte (quelques picosecondes) car ils sont très réactifs avec leur environnement. C’est pourquoi le moindre contaminant organique en contact avec la surface du catalyseur sera immédiatement détruit par réaction radicalaire, avec régénération du catalyseur. Calistair a fait le choix d’utiliser des lampes UV-C qui, outre le fait qu’elles soient utilisées pour activer le catalyseur, ont une action germicide sur la plupart des contaminants biologiques. Tous les matériels que nous concevons sont équipés de dispositifs de sécurité afin d’éviter qu’aucune radiation UV ne puisse sortir de nos machines.

Enfin, le catalyseur athermique est sans doute l’élément le plus important de cet ensemble ; son rôle va être de finaliser le traitement afin de s’assurer, par exemple, qu’aucune toxine ne puisse être libérée lors de la destruction des microorganismes (endotoxines, par exemple).
Il va également avoir pour rôle de piéger et détruire certains contaminants chimiques toxiques ; son activité est particulièrement ciblée sur les petites molécules d’aldéhydes, d’acides ou encore d’alcools. Il existe différentes sortes de catalyseurs athermiques selon les polluants à traiter et les températures ambiantes d’activation. Les plus étudiés sont à base d’oxyde de manganèse, MnO. Si ces catalyseurs sont en effet actifs à température ambiante, un léger apport calorifique est nécessaire à leur activation. Ainsi, les lampes utilisées dans nos matériels jouent également le rôle d’apport énergétique suffisant à l’activation dudit catalyseur.

La R&D fait partie de notre ADN.
Elle est le moteur de notre développement

Nous travaillons constamment au développement et à l’optimisation des matériaux, des technologies et de l’intelligence embarquée que nous employons dans le but de réduire toujours plus la consommation énergétique tout en améliorant les performances intrinsèques de nos solutions que ce soit le débit, la décontamination microbiologique, la dépollution chimique, la filtration particulaire, la compacité ou la réduction du niveau sonore de nos unités mobiles de décontamination