Cozy Air

Qu’est-ce que le CO2 ?

Comme son nom l’indique, le CO2 Dioxyde de Carbone est composé de 2 atomes d’oxygène (dioxyde) et d’un atome de Carbone. C’est un gaz incolore, inodore et inoffensif dans une gamme de concentration normale. Cette molécule est présente dans l’atmosphère de manière naturelle et anthropique.

La principale source naturelle est la respiration tandis que les sources anthropiques proviennent des activités utilisant des combustibles fossiles (gaz, charbon, pétrole).

Le principe de production de CO2 par la respiration est le suivant :

- L'air inspiré transmet de l'Oxygène vers les poumons ;

- Cet Oxygène est alors absorbé par le sang pour produire de l’énergie ;

- C’est lors de cette réaction que se forme du CO2. CO2 qui est ensuite dégagé dans l’air avec l’expiration.

En air intérieur, la concentration de CO2 est utilisée comme indicateur du niveau de confinement de l’air puisqu’elle est extrêmement dépendante de l’occupation humaine et du renouvellement de l’air dans les pièces.

Le CO2 est communément mesuré en ppm. Cet acronyme signifie partie par million (ppm). Cette unité de mesure est utilisée pour calculer le taux de pollution dans l’air.

Le CO2 : gaz à effet de serre

Le CO2 est un gaz à effet de serre. Il s’agit même du gaz à effet de serre le plus présent à hauteur de 76%.

Il est important de bien faire la distinction entre :

- La concentration de CO2 émise par les activités humaines qui contribue au changement climatique avec l’augmentation des gaz à effets de serre = déséquilibre.

- La concentration de CO2 émise par la respiration humaine qui, elle, est compensée par notre alimentation provenant notamment de fruits et de végétaux ayant absorbés du CO2 durant leur croissance = équilibre naturelle.

En conclusion, respirer émet bien du CO2, mais n’a pas d’impact sur le réchauffement climatique contrairement aux activités humaines utilisant des combustibles fossiles.

Ce point étant fait, nous pouvons se focaliser à nouveau sur le cœur de cet article : comprendre le CO2 en air intérieur.

Pourquoi le CO2 est-il un indicateur de confinement ?

Tout d’abord, il faut comprendre le principe de confinement de l’air à l’intérieur d’une pièce ou d’un bâtiment. Celui-ci fait appel à deux notions :

- L'espace disponible à l’intérieur de cette pièce (spaciosité ou exiguïté) au regard de son occupation ;

- Le renouvellement de l’air (ou l’aération) de cette pièce.

Le renouvellement de l’air intérieur par l’aération et la ventilation est plus qu’important pour assurer un confort optimal et préserver la santé des occupants.

Une pièce avec un bon renouvellement d’air et au taux d’occupation respecté présentera un confinement de l’air faible et donc un plus faible risque d’accumulation du CO2 et d’autres polluants.

Quels effets sur la santé ?

Une importante concentration de CO2 influe directement sur le métabolisme. En effet un taux élevé en CO2 agit négativement sur la concentration et la productivité des occupants, de plus cela peut engendrer un mal-être, une impression d'air vicié et surtout des maux de tête. Ainsi, il a été démontré qu’une bonne qualité de l’air avec un confinement maîtrisé permet d’améliorer les capacités cognitives et de diminuer le taux d’absentéisme que ce soit dans des établissements publics ou tertiaires.

A titre purement informatif, pour des concentrations extrêmes en CO2, non rencontrées dans la vie quotidienne, les effets sur la santé sont plus graves. A partir de 4% de CO2 dans l’air, la fréquence respiratoire s’accélère, à 10%, peuvent apparaître des troubles visuels, des tremblements et des sueurs. À 15%, c’est la perte de connaissance brutale et à 25 %, un arrêt respiratoire entraîne le décès.

Comment évolue le CO2 en air intérieur ?

Rien de mieux qu’une évolution concrète et visuelle pour comprendre comment le CO2 évolue lors d’une journée. Cet exemple se déroule dans une salle de classe ne disposant pas de ventilation mécanique contrôlée.

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A l’extérieur où le confinement est nul, le niveau en CO2 est à 400 ppm (partie par million), ici nous pouvons voir que ce niveau varie constamment au cours de la journée en fonction de la présence des enfants. 9h : début des cours, 10h30 : récréation, 12h : pause du midi, 13h30 : reprise des cours, 15h30 récréation et enfin 16h30 fin des cours.

Dans une salle de classe, l’idéal étant de pouvoir rester sous le seuil des 1 000 ppm, seuil que nous appelons seuil bas. Cependant il est très courant de dépasser ce seuil, comme c’est le cas dans notre exemple, ici le seuil haut de 2 000 ppm est même dépassé à deux reprises en matinée.

En conclusion, nous voyons bien ici que les variations de CO2 sont grandement causées par l’occupation de la pièce et des périodes d’aération.

CO2 et SARS-COV-2

Selon de nombreuses études, le suivi des concentrations de CO2 dioxyde de carbone à l'intérieur des bâtiments est un moyen efficace pour surveiller le risque de transmission du COVID-19. En effet, nous savons aujourd’hui que pour un environnement intérieur donné, lorsque le niveau de CO2 double, le risque de transmission des virus double également de manière approximative.

Les chimistes se sont appuyés sur un simple fait : Les personnes infectées expirent les virus en suspension dans l'air en même temps qu'elles expirent du CO2. Cela signifie donc que le CO2 peut servir d'indicateur du nombre de virus présents dans l'air.

Grâce au suivi du CO2, il est possible d’illustrer :

- La façon dont les occupants d’une pièce inhalent et expirent les virus et le CO2 ;

- Et la façon dont les virus et le CO2 s’accumulent dans l'air d'une pièce ou sont éliminés par la ventilation.

Le plus important étant que pour minimiser le risque de transmission des virus par l’air, il faut maintenir les niveaux de CO2 dans tous les espaces intérieurs aussi bas que possible. Selon le Haut Conseil de la santé publique (HCSP), la concentration en dioxyde de carbone (CO2) est le premier indicateur du taux de renouvellement de l’air. Une concentration supérieure à 800 ppm dans un espace clos doit immédiatement conduire à une réduction du nombre d’occupants et à un renforcement de la ventilation et de l’aération.

Le CO2 n’est pas un indicateur de la qualité de l’air intérieur global

Selon une étude publiée par l’ANSES, le CO2 seul ne peut être considéré comme un indicateur de pollution chimique de l'air intérieur mais plutôt comme un indicateur du confinement de l'air.

En effet, les recherches ont montré qu’il y a bien des faibles corrélations entre le CO2 et certains polluants comme le formaldéhyde et les particules fines. Mais qu’à l'inverse, les corrélations sont très faibles ou nulles pour le benzène par exemple.

La qualité de l’air intérieur ne se résume pas qu’à la mesure du CO2 uniquement. Cette mesure ne peut donc être définie comme un outil unique de contrôle de la qualité sanitaire de l'air intérieur.