De nouvelles recherches du MIT indiquent que même si les nouvelles sources de lumière UV à 222 nanomètres, conçues pour réduire les agents pathogènes en suspension dans l’air, sont plus sûres que les UV traditionnels, elles peuvent produire des composés nocifs à l’intérieur. Crédit : José-Luis Olivares, MIT ; iStock
Bien qu’utile pour tuer les agents pathogènes, notamment SRAS-CoV-2les lumières peuvent provoquer des réactions chimiques indésirables et doivent être utilisées avec une ventilation, disent les chercheurs.
De nombreux efforts visant à réduire la transmission de maladies comme COVID 19 et la grippe se sont concentrés sur des mesures telles que le masquage et l’isolement, mais une autre approche utile consiste à réduire la charge d’agents pathogènes aéroportés grâce à la filtration ou à la lumière ultraviolette germicide. Les sources UV conventionnelles peuvent être nocives pour les yeux et la peau, mais les sources plus récentes qui émettent à une longueur d’onde différente, 222 nanomètres, sont considérées comme sûres.
Dangers potentiels liés à l’utilisation de la lumière UV
Cependant, de nouvelles recherches de MIT montre que ces lampes UV peuvent produire des composés potentiellement nocifs dans les espaces intérieurs. Bien que les chercheurs soulignent que cela ne signifie pas que les nouvelles lampes UV doivent être complètement évitées, ils affirment que la recherche suggère qu’il est important que les lumières aient la bonne intensité pour une situation intérieure donnée et qu’elles soient utilisées avec une ventilation appropriée. .
Les résultats ont été récemment rapportés dans la revue Sciences et technologies environnementalesdans un article rédigé par Victoria Barber, postdoctorante au MIT, Matthew Goss, doctorant, le professeur Jesse Kroll et six autres personnes du MIT, d’Aerodyne Research et de l’Université Harvard.
Alors que Kroll et son équipe travaillent habituellement sur les questions de pollution de l’air extérieur, pendant la pandémie, ils se sont de plus en plus intéressés à la qualité de l’air intérieur. Habituellement, peu de réactivité photochimique se produit à l’intérieur, contrairement à l’extérieur, où l’air est constamment exposé au soleil. Mais avec l’utilisation d’appareils pour purifier l’air intérieur à l’aide de méthodes chimiques ou de lumière UV, « tout d’un coup, une partie de cette oxydation est amenée à l’intérieur », déclenchant une potentielle cascade de réactions, explique Kroll.
Initialement, la lumière UV interagit avec l’oxygène de l’air pour former de l’ozone, ce qui constitue en soi un risque pour la santé. « Mais aussi, une fois que vous produisez de l’ozone, toutes ces autres réactions d’oxydation sont possibles », explique Kroll. Par exemple, les UV peuvent interagir avec l’ozone pour produire des composés appelés radicaux OH, qui sont également de puissants oxydants.
Barber, qui est maintenant professeur adjoint à l’Université de Californie à Los Angeles, ajoute : « Si vous avez des composés organiques volatils dans l’environnement, ce qui se produit essentiellement dans tous les environnements intérieurs, alors ces oxydants réagissent avec eux et vous les produisez oxydés. des composés organiques volatils qui, dans certains cas, s’avèrent plus nocifs pour la santé humaine que leurs précurseurs non oxydés. Le processus conduit également à la formation d’aérosols organiques secondaires, dit-elle. « Encore une fois, ce produit est nocif à respirer, donc l’avoir dans votre environnement intérieur n’est pas idéal. »
Qualité de l’air intérieur et lumière UV
La formation de tels composés est particulièrement problématique à l’intérieur, explique Kroll, car les gens y passent une grande partie de leur temps et de faibles taux de ventilation peuvent signifier que ces composés pourraient s’accumuler à des niveaux relativement élevés.
Après avoir étudié ces processus dans l’air extérieur pendant des années, l’équipe disposait du matériel adéquat pour observer directement ces processus générateurs de pollution à l’intérieur des locaux. Ils ont mené une série d’expériences, en exposant d’abord de l’air pur aux lampes UV à l’intérieur d’un récipient contrôlé, puis en ajoutant un composé organique à la fois pour voir comment chacun affectait les composés produits. Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour voir comment ces résultats s’appliquent aux environnements intérieurs réels, la formation de produits secondaires était évidente.
Technologie UV et ventilation
Les appareils utilisant les nouvelles longueurs d’onde UV, appelés lampes excimères KrCl, sont encore relativement rares et coûteux. Ils sont utilisés dans certains hôpitaux, restaurants ou commerces plutôt que dans les maisons. Mais bien qu’ils aient parfois été présentés comme un substitut à la ventilation, en particulier dans les bâtiments anciens difficiles à ventiler, la nouvelle étude suggère que ce n’est pas approprié. « Notre grande découverte est que ces lumières ne remplacent pas la ventilation, mais plutôt la complètent », explique Kroll, professeur de génie civil et environnemental, ainsi que de génie chimique.
Certains ont proposé qu’avec ces appareils, « peut-être que si vous pouviez simplement désactiver les virus et les bactéries à l’intérieur, vous n’auriez pas autant à vous soucier de la ventilation. Ce que nous avons montré, c’est que, malheureusement, ce n’est pas nécessairement le cas, car lorsque la ventilation est réduite, ces produits secondaires s’accumulent », explique Kroll.
Il suggère une approche différente : « Il peut y avoir un point idéal dans lequel vous bénéficiez des bienfaits de la lumière sur la santé, de la désactivation des agents pathogènes, mais pas trop des désavantages de la formation de polluants, car vous ventilez cela. »
Implications et recherches futures
Jusqu’à présent, les résultats proviennent d’expériences en laboratoire contrôlées avec précision, avec de l’air contenu dans un sac en téflon pour les tests, souligne Barber. « Ce que nous voyons dans notre sac n’est pas nécessairement directement comparable à ce que vous verriez dans un environnement intérieur réel », dit-elle, « mais cela donne une assez bonne idée de la chimie qui peut se produire sous le rayonnement de ces dispositifs. »
Goss ajoute que « ce travail nous a permis de valider un modèle simple auquel nous pourrions connecter des paramètres plus pertinents pour les espaces intérieurs réels ». Dans le document, ils utilisent ces informations « pour essayer d’appliquer les mesures que nous avons prises pour estimer ce qui se passerait dans un espace intérieur réel ». La prochaine étape de la recherche consistera à tenter des études de suivi prenant des mesures dans des espaces intérieurs réels, dit-il.
« Nous avons montré qu’il s’agissait là d’une préoccupation potentielle », déclare Kroll. « Mais pour comprendre quelles sont toutes les implications dans le monde réel, nous devons prendre des mesures dans des environnements intérieurs réels. »
« Ces appareils à rayonnement de 222 nanomètres sont déployés dans les salles de bains, les salles de classe et les salles de conférence sans que soient pleinement pris en compte les avantages et/ou les inconvénients potentiels associés à leur fonctionnement », déclare Dustin Poppendieck, chercheur scientifique à l’Institut national des normes et des normes. Technologie, qui n’était pas associée à cette étude. « Ce travail jette les bases d’une quantification appropriée des impacts négatifs potentiels de ces appareils sur la santé. Il est important que ce processus soit terminé avant de s’appuyer sur la technologie pour aider à prévenir la prochaine pandémie.
Le travail a été soutenu par la National Science Foundation, le Harvard Global Institute et une subvention de formation en toxicologie du NIEHS.
