Filtre ULPA vs. HEPA : quelle est la différence et pourquoi est-elle importante ?

Comprendre quand et pourquoi choisir HEPA ou ULPA.

Le filtre HEPA est souvent mentionné dans ce blog, car il s'agit d'une technologie efficace, essentielle à la mission de Coocasz : protéger les patients contre la poussière et les agents pathogènes dans les hôpitaux et autres environnements dangereux.

Alors que tous les filtres HEPA (High-Efficiency Particulate Air) répondent aux normes ASME et DOE de 99,97 %, certains sont plus efficaces. Par exemple, notre fonction de filtre HEPA a une efficacité de 99,99 %. Nous appelons cela une filtration HEPA de "qualité médicale".

Hepa	ULPA
99,97 % des particules d'une taille inférieure ou égale à 0,3 micromètre	99,999 % des particules jusqu'à une taille de 0,12 micromètre

Vous savez peut-être qu'il existe un filtre qui élimine des particules encore plus petites : le filtre ULPA (Ultra-Low Particulate Air). La norme ULPA exige l'élimination de 99,999 % de toutes les particules d'une taille inférieure à 0,12 micromètre. Cela semble beaucoup plus efficace que HEPA, une question légitime se pose donc : pourquoi s'en tenir à HEPA lorsqu'on compare les filtres ULPA et HEPA ?

Pour reprendre les mots de Ricky Ricardo : Nous devons expliquer certaines choses.

Comment fonctionne la filtration ?

Faisons d'abord un détour pour comprendre le comportement des particules qui se déplacent à travers les filtres à air. Les filtres HEPA et ULPA sont tous deux composés d'innombrables minuscules brins de microfibres de verre borosilicaté disposés de manière aléatoire.

Lorsqu'elles traversent cet immense labyrinthe de fibres, les particules sont arrêtées par différents mécanismes physiques. Les trois principaux sont l'interception, la séparation par inertie et la diffusion.

Un filtre à air en fibres ne fonctionne donc pas du tout comme un simple tamis, mais va en fait à l'encontre du bon sens en capturant plus efficacement les particules plus petites et plus grandes que les particules de taille moyenne. La pire taille de particules est de 0,3 micromètre, et ce fait a été déterminant pour les paramètres de conception du filtre HEPA.

Systèmes de filtration ULPA vs. HEPA

OK, mais si l'ULPA est meilleur que le HEPA et capture plus de particules plus petites (comme de minuscules virus), pourquoi utilisons-nous encore le HEPA ?

Parce que "mieux" ne s'applique dans ce cas que dans un sens étroitement défini. Alors que les filtres ULPA capturent davantage de particules dans cette plage difficile à détecter de 0,12 à 0,4, ils ne sont nécessaires que pour des applications spécifiques telles que la fabrication de microélectronique ou les laboratoires médicaux, l'élimination des particules des salles blanches ou la filtration des gaz d'échappement chirurgicaux toxiques produits lors des interventions électrochirurgicales.

En revanche, les filtres HEPA sont beaucoup plus utilisés, car ils sont considérés comme optimaux pour la plupart des applications biologiques, y compris les soins de santé. Un exemple de la raison pour laquelle les filtres HEPA fonctionnent si bien dans les hôpitaux est le fait que les virus d'une taille inférieure à 0,3 micromètre, qui pourraient théoriquement passer à travers un filtre HEPA, sont généralement transportés sur des particules plus grandes, comme la salive ou la sueur, et sont ainsi interceptés.

En bref, voici quelques inconvénients liés à l'utilisation de filtres ULPA.

Flux d'air limité : La principale raison pour laquelle vous ne pouvez pas simplement remplacer un filtre ULPA par un filtre HEPA est que le filtre ULPA est plus restrictif. Comme nous en avons parlé il y a quelques années sur ce blog, le flux d'air est une différence majeure entre HEPA et ULPA. Le média plus dense du filtre ULPA réduit le débit d'air de 20 à 50 % pour des filtres de mêmes dimensions. Cette chute de pression plus importante réduirait un indicateur important, le renouvellement d'air par heure, à un niveau bas inacceptable, ce qui entraînerait une qualité d'air inférieure dans une pièce.

Des coûts plus élevés : Comme les filtres ULPA ont un média filtrant plus dense et sont plus difficiles à fabriquer que les filtres HEPA, ils coûtent environ 35 % de plus que les filtres HEPA. Et le coût des filtres n'est qu'une partie de l'histoire. Pour développer un système ULPA qui offre les mêmes performances ACH qu'un système HEPA, il faudrait un filtre plus grand pour compenser le débit plus limité, et peut-être un ventilateur plus puissant, ce qui rendrait l'ensemble du système de filtration plus grand et plus cher.

Durée de vie plus courte : Une autre raison qui rend les filtres ULPA plus chers est leur durée de vie plus courte, qui est en moyenne de cinq à huit ans, contre environ dix ans pour les filtres HEPA utilisés de manière similaire. En outre, des préfiltres sont souvent utilisés pour protéger les filtres plus fins en aval, de sorte qu'une préfiltration supplémentaire peut être nécessaire pour protéger le filtre ULPA.

Conclusion

Bien que remplacer simplement votre filtre HEPA par un filtre ULPA puisse sembler être une bonne idée au départ, nous espérons que vous comprenez maintenant pourquoi cela ne fonctionne pas. Un système de filtration conçu pour un flux d'air spécifique doit être conçu de manière à tenir compte de la résistance à l'écoulement de l'élément filtrant, et un filtre ULPA serait trop restrictif dans un système conçu pour HEPA. Plus important encore, dans la plupart des applications, le filtrage ULPA serait une surenchère coûteuse s'il était utilisé à la place du HEPA.

Trop souvent, les procédures échouent, même lorsque l'équipement adéquat est utilisé. Il est donc extrêmement important de suivre les précautions de contrôle des infections décrites dans la matrice ICRA, comme l'installation correcte de barrières temporaires, la création d'un environnement à pression négative avec des machines de filtration HEPA et le nettoyage avec des aspirateurs à filtre HEPA.

Pour ceux qui sont chargés de minimiser la poussière et les agents pathogènes dans l'air lors de travaux de construction dans le secteur de la santé, les filtres HEPA sont toujours la norme recommandée.