L’équipe de chercheurs d’Hydrens a développé un modèle numérique qui estime la concentration d’ozone nécessaire pour répondre aux critères de désinfection. Pour ce faire, il prend en compte la géométrie et le volume de l’espace à traiter, le type de matériaux à l’intérieur et leur capacité à absorber l’ozone, et les caractéristiques du système d’impulsion-distribution utilisé.
Pour déterminer la quantité d’ozone nécessaire, le modèle prend également en compte la barrières que l’ozone peut rencontrer, comme les sièges, les barres, les poignées, etc. – qui provoquent la décomposition du gaz lorsqu’il les frappe. Comme une partie de l’ozone est perdue de cette manière, cela doit être pris en compte lors du calcul de la quantité de gaz nécessaire pour une désinfection correcte. C’est précisément ce que fait notre modèle. »
Javier Navarro, chercheur, Département de génie chimique et nucléaire, Université polytechnique de Valence
Le catalyseur est la clé
Le modèle a été validé par plusieurs tests, à la fois en laboratoire et dans des wagons de métro et de tramway, fournis par Ferrocarrils de la Generalitat Valenciana, la société ferroviaire du gouvernement valencien. Un système d’ozonisation y a été installé qui a injecté de plus en plus de gaz, jusqu’à ce qu’il atteigne la concentration déterminée par le modèle. Un catalyseur de décomposition de l’ozone résiduel a également été installé, afin d’éviter son émission dans l’atmosphère.
« Après la désinfection, il reste de l’ozone résiduel à l’intérieur des wagons qu’il faut éliminer le plus rapidement possible, et c’est ce que fait le catalyseur que nous fournissons à l’ITQ. Dans les tests que nous avons effectués, après avoir appliqué le protocole de désinfection qui a été développé et en tenant compte de notre modèle, l’ozone résiduel est éliminé par décomposition catalytique. De cette façon, l’intérieur des wagons reste exempt d’ozone, et l’émission de ce gaz dans l’atmosphère est évitée », explique Antonio Chica, un scientifique senior du CSIC à l’Institut de technologie chimique (ITQ), un centre conjoint de l’UPV et du CSIC.
L’équipe d’étude souligne que cette procédure doit être effectuée lorsque les wagons sont vides, sans passagers, en commençant par l’injection d’ozone et en terminant par la décomposition catalytique du gaz résiduel. Les chercheurs soulignent également que l’utilisation de l’ozone de cette manière permet de désinfecter des zones qui ne peuvent pas être désinfectées avec d’autres méthodes, telles que la lumière ultraviolette, qui n’atteint pas tous les recoins de l’habitacle.
Un système adapté aux bus, avions…
« L’efficacité du système a été validée en utilisant le virus de la diarrhée épidémique porcine (PEDV) et le norovirus murin (MNV-1) comme substituts du SRAS-CoV-2 et du norovirus humain, respectivement. Les résultats appuient clairement l’utilisation de l’ozone comme agent efficace. mesure de l’inactivation du virus dans les transports publics. Dans des expériences à l’échelle du laboratoire, nous avons obtenu une inactivation avec des concentrations d’ozone de 100 ppm pendant 25 min à 25 °C et 95 % d’humidité relative. Dans un test en direct, nous avons obtenu la même efficacité d’inactivation avec 55 ppm l’ozone pendant 20 min à 32 °C et 87 % HR, ce qui montre la pertinence de l’humidité pour l’efficacité d’inactivation », explique Gloria Sánchez, chercheuse en charge du Laboratoire de virologie environnementale et de sécurité alimentaire IATA-CSIC (VISAFELab).
Par ailleurs, l’équipe de l’UPV, du CSIC, d’Hydrens, de l’UJI et de l’IATA rappelle que, même si les expérimentations ont été réalisées sur de vrais wagons de métro et de tramway, la procédure qu’elles ont développée peut être étendue à d’autres véhicules tels que les bus et les avions, et à espaces intérieurs des bâtiments.
