En quoi la mesure du CO2 issu d’un capteur permet-elle de lutter efficacement contre la transmission du virus ?

Quelles sont les solutions qui existent pour mesurer le CO2 ?

Les indices se multiplient, que des niveaux élevés de dioxyde de carbone augmentent le risque d’infection par l’air. Les capteurs de CO2 peuvent jouer un rôle crucial dans la réduction de ce risque. 

Le dioxyde de carbone est produit par l’air expiré des personnes qui se trouvent dans des espaces fermés. Chaque personne dans un bâtiment respire environ huit litres d’air par minute : l’air qui était en contact étroit avec le tissu pulmonaire. Outre le CO2, à une concentration d’environ 40.000 ppm ( »parts  par  million« ), l’air d’échappement contient également de minuscules gouttelettes de liquide (aérosols) qui peuvent, en raison de leur taille, flotter dans l’air. Ces gouttelettes contiennent également les particules virales présentes dans les poumons. Les capteurs de CO2 peuvent réduire le risque d’infection.

Il est supposé que la vitesse de descente des aérosols est généralement de quelques mètres par heure. La diminution des virus biologiques a une demi-vie d’environ trois heures dans des conditions de laboratoire. C’est-à-dire que l’air ambiant reste pollué pendant une longue période. Si une personne en bonne santé respire ces gouttelettes contaminées et si le nombre de particules virales qu’elles contiennent dépasse une dose minimale d’infection, la maladie est transmise. Comme la mesure directe de la charge virale est difficile, les capteurs sans entretien et sans entretien sont un moyen idéal de surveiller la concentration de CO2 et d’empêcher ainsi l’accumulation d’air consommé.

Teneur en CO2 comme indicateur du risque de transmission covid-19

La transmission par voie aérienne semble être un facteur majeur de propagation du virus. En conséquence, la teneur en CO2 dans les locaux peut être utilisée comme indicateur du risque de transmission de COVID-19.

« Étant donné que le virus Corona est répandu dans l’air, des niveaux de CO2 plus élevés dans une pièce signifient probablement un risque de transmission plus élevé si une personne infectée se trouve à l’intérieur », écrit la professeur Shelly Miller, la scientifique en aérosols de premier plan dans The Conversation. » En termes simples, plus on apporte d’air frais, meilleure est la qualité de l’air. L’introduction de cet air réduit la charge infectieuse, qu’il s’agisse d’un virus ou d’autres choses, et réduit l’exposition des personnes qui se trouvent dans le bâtiment. »

Une étude réalisée en 2019 sur une épidémie de tuberculose à l’université de Taipei (Taïwan) fournit des preuves détaillées. De nombreuses pièces ont été mal ventilées et ont atteint des niveaux de CO2 supérieurs à 3.000 ppm. Quand les ingénieurs ont réduit les valeurs à moins de 600 ppm, l’épidémie a été stoppée.

Quelle est la bonne teneur en CO2 pour un environnent sûre ?

Évolution des concentrations CO2 depuis 1700 avec projections jusqu'en 2100
Évolution des concentrations CO2 depuis 1700 avec projections jusqu’en 2100

Pour vous donner une valeur comparative, l’air extérieur contient au 21ème siècle environ 0,04 % de CO2, soit 415 ppm (parties par million). Les scientifiques proposent une valeur indicative de 1000 ppm pour l’utilisation du CO2 comme indicateur de COVID-19 dans les salles de classe. Ils affirment que la transmission au niveau de l’espace est la clé. La quantité de virus dans l’air peut augmenter, ce qui entraîne une exposition accrue. Si vous restez longtemps dans une pièce mal ventilée, vous courez un risque assez élevé, même si vous restez à distance, car l’air se déplace.

Les mesures de CO2 à l’intérieur sont faciles à installer avec des capteurs à un coût abordable, en ce qui concerne la surveillance à grande échelle du risque de transmission des aérosols à l’intérieur pour Covid-19 et d’autres maladies respiratoires. Néanmoins, il semble utile de fixer des valeurs de référence en C02 différentiées selon les cas. En effet, selon l’environnement et le type d’activité, il s’est avéré que le risque d’infection varie fortement. Ainsi, des facteurs tels que le nombre de personnes infectées dans une région donnée et des mesures telles que le port de masques ou la purification de l’air peuvent réduire la charge virale dans l’air ambiant sans réduire le CO2 constante. De plus, les activités comme les discours, le chant et les cris augmentent les émissions virales bien plus que la concentration de CO2. L’aération et l’apport d’air neuf réduit à la fois la teneur en CO2 et la charge virale. Ce n’est pas le cas de la recirculation de l’air ou de la purification d’air, par exemple qui réduisent la charge virale mais n’ont aucun impact sur la teneur en CO2.

Teneur en CO2 et indice de confinement

Si nous sommes dans une pièce avec plusieurs personnes, la mesure de la teneur en CO2 fournit une bonne indication du pourcentage de l’air que nous inhalons qui a déjà été inhalé par d’autres personnes. Ainsi, une concentration mesurée de CO2 d’environ 1200 ppm signifie que près de 2% de l’air ambiant a déjà eu un contact avec les poumons. Donc, une respiration sur 50 est faite d’air déjà expiré. Cependant, il n’est pas possible de déduire directement un risque d’infection spécifique avec COVID-19. Il dépend de différents facteurs qui font encore l’objet d’intenses recherches. Néanmoins, la mesure du CO2 est une solution pragmatique et rentable pour estimer le risque actuel d’aérosols potentiellement infectieux.

Stratégies de réduction du risque d’infection[DB2] 

Une concentration de CO2 de <1000 ppm est hygiénique. On considère qu’une concentration comprise entre 1000 et 2000 ppm est préoccupante. Au-delà, la concentration est inacceptable. Le CO2 est également une référence importante pour la prévention des infections dans les écoles maternelles

En Allemagne par exemple, le groupe de travail « Ventilation » de l’UBA (Office fédéral de l’environnement) recommande l’utilisation de feux tricolore indiquant la concentration de C02. La DGVU va même plus loin en plaidant pour une valeur cible de 700 ppm dans les salles de classe en phase de pandémie.

Aérer ne signifie pas seulement un échange d’air, mais aussi une perte de chaleur en hiver. Une stratégie durable devrait également tenir compte de cet effet. Là où il n’y a pas de climatisation moderne avec échangeur de chaleur, seule la surveillance du CO2 et une ventilation manuelle orientée sur la demande ou régulière aident. REHVA, l’Association des associations européennes de chauffage, de ventilation et de climatisation, demande l’installation de moniteurs à CO2 avec feux de signalisation dans les classes, « en particulier dans les écoles où la ventilation des fenêtres dépend des fenêtres et/ou des grilles ».

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Installation de capteurs de CO2

Pour satisfaire à ces exigences, les capteurs fiables en matière de CO2 doivent produire des résultats et être installés sans problème là où ils sont nécessaires. Idéalement, ils sont connectés, par exemple pour éviter l’alarme lorsque la concentration de CO2 dépasse les seuils de « feux de signalisation » et envoyer ce message aux réseaux de gestion des bâtiments ou sans fil sur les smartphones. Les capteurs sans entretien sans entretien sont idéaux pour ces fins. Ces solutions permettent une surveillance continue de la concentration de CO2 dans l’air ambiant, sans qu’une installation ou un câblage spécifique soient nécessaires.

Mesure CO2 et ventilation

Sources

Y a-t-il un lien entre CO2 et la transmission du virus COVID-19 (que disent les études scientifiques à ce sujet)

Chaque personne expire environ 8 à 10 litres d’air par minute qui a été en contact intensif avec les tissus pulmonaires. En plus du CO2 (4% = 40 000 ppm), l’air expiré contient donc également de minuscules gouttelettes (aérosols) qui, du fait de leur taille, peuvent flotter longtemps dans l’air. Si la personne en question est infectée par le virus, ces gouttelettes contiendront également des particules virales. La vitesse de descente des aérosols est de quelques mètres par heure et la diminution de l’activité d’infection virale biologique est d’environ 2,7 heures, l’air ambiant reste donc pollué plus longtemps. Si une personne en bonne santé inhale ces gouttelettes contaminées et si le nombre de particules virales qu’elles contiennent dépasse une dose infectieuse minimale, la maladie est transmise. Plus de 200 scientifiques ont récemment appelé l’OMS à prendre plus au sérieux les voies de transmission aéroportées du SRAS-CoV-2 (Morawska & Milton, 2020)..

Où faut-il judicieusement positionner son capteur CO2 ?

Pour exploiter au maximum son capteur CO2, il est important de le placer judicieusement dans un endroit de la pièce à hauteur du visage, idéalement entre 1 mètre et 2 mètres de hauteur. Cependant, il ne faut pas placer le capteur CO2 près d’une personne (à côté d’un bureau par exemple) cela risque de fausser les résultats car la personne qui respire, génèrera automatiquement du CO2 près du capteur. Il faut également faire attention à ne pas placer le capteur CO2 près d’une fenêtre, d’une porte ou d’une bouche d’aération.