Témoignage client - Valider les performances d’une nouvelle technologie : une étape clé dans le processus d’innovation

La SOLIDEO (l'établissement public chargé des infrastructures Olympiques et Paralympiques) a souhaité faire du Village des Athlètes un concentré d'innovations sur tous les enjeux des logements de demain : sobriété carbone et énergétique, gestion de l'eau, confort d'été et qualité de l'air intérieur. Pour celle-ci, elle a sélectionné l'entrée d'air filtrante développée en partenariat par ALDES et TEQOYA. Comme pour toute nouvelle technologie, avant d'être déployée sur un projet d'ampleur tel que le village des athlètes, sa performance et sa fiabilité doivent être solidement validées.

C'est pour cette validation que TEQOYA a fait appel à l'expertise du CETIAT.

Alain Ginestet, Chargé d'études en filtration de l'air, CETIAT
Docteur en Génie des Procédés de l'UTC Compiègne, il effectue des études dans les domaines de la filtration de l'air, la qualité de l'air intérieur, la ventilation, le dépoussiérage industriel et l'épuration des gaz.
Expert au sein des comités de normalisation français (UNM 710), européen (CEN/TC 195) et international (ISO/TC 142) dans le domaine de la filtration de l'air. Membre du groupe de travail PG-FIL "Filters" d'Eurovent.
 
Pierre Guitton, Fondateur de TEQOYA 
Polytechnicien, ingénieur-chercheur en traitement de l'air, Pierre s'est ensuite consacré aux technologies de l'information, où il a piloté la Recherche & Développement de deux PME technologiques françaises, avant de fonder TEQOYA. 

Quel est le principe de l'entrée d'air filtrante et en quoi est-ce une technologie innovante ?  

Pierre Guitton :  Aujourd'hui, les systèmes pour assurer la qualité de l'air intérieur reposent  :

• Soit sur un principe de ventilation, renouvelant l'air avec de l'air dit "neuf" provenant de l'extérieur. D'autres types de polluants peuvent alors pénétrer dans le bâtiment ; 
• Soit sur une technologie de purification de l'air, aussi appelée épuration de l'air, filtrant l'air intérieur pour éliminer les polluants. A ce jour, aucune technologie de purification de l'air n'agit sur leur intégralité, contrairement au renouvellement d'air qui agit sur tous mais se limite à les diluer. 

L'entrée d'air filtrante assemble les 2 principes : elle fait appel à de l'apport d'air neuf de l'extérieur et le purifie lors de son entrée dans le bâtiment par un système d'e-filtration associant la technologie d'ionisation à un système d'électrofiltration : les particules ionisées sont ainsi capturées dans un filtre nettoyable. 

Pourquoi avoir fait appel au CETIAT pour valider les performances de cette technologie ? 

Pierre Guitton :  Tout d'abord, il y a assez peu de laboratoires en France pouvant réaliser des essais de filtration conformes à la norme NF B 44-200 (2016).  Ensuite, un fabricant avec une renommée sur le marché de la ventilation telle que celle d'ALDES doit s'assurer de la réalité des performances des nouvelles technologies qu'il intègre dans ses produits. Lorsque nous sommes entrés en relation avec ses équipes R&D pour leur soumettre notre prototype d'e-filtration, la réalisation de tests indépendants par un organisme expert comme le CETIAT a été une exigence avant qu'elles envisagent de l'intégrer dans leurs entrées d'air filtrantes.  

Cette crédibilité du CETIAT est aussi un atout vis-à-vis du client final. TEQOYA avait déjà mené une expérimentation sur le territoire de Plaine Commune, avec des purificateurs d'air autonomes, dont les résultats sont tout à fait satisfaisants, et nous bénéficions déjà d'une certaine reconnaissance des acteurs impliqués dans les aménagements pour les JO. Mais pour un projet de cette ampleur, par ailleurs largement médiatisé comme le Village des Athlètes, les jurys sont extrêmement exigeants et ne prennent aucun risque quant à la fiabilité des solutions qu'ils choisissent. Pouvoir nous appuyer sur le CETIAT, qui fait référence, était aussi une réponse aux besoins de la SOLIDEO de concilier volonté d'innovation et impératif de fiabilité.

Enfin, nous avions déjà établi avec Alain des relations de confiance depuis plusieurs années, puisqu'il a toujours répondu présent lorsque nous avions des questions pour affiner notre compréhension de notre technologie et la faire progresser. Nous nous étions d'ailleurs rencontrés lors d'un évènement scientifique dédié à la santé dans le bâtiment et nous partageons toujours cette volonté d'amélioration continue.  

Une fois la décision de réaliser les tests de performance avec le CETIAT, comment s'est passée la collaboration et comment Alain, en tant qu'expert, vous a aidé à fiabiliser vos résultats ?  

Pierre Guitton :  Notre prototype avait été conçu selon un certain nombre de critères « standards », pour lesquels nous avions testé sa performance et obtenu de bons résultats. Pour être intégré dans les entrées d'air d'ALDES, il nécessitait un certain nombre d'adaptations : il fallait notamment le rendre plus compact, tout en gardant un haut niveau de puissance et en maîtrisant l'acoustique. Cet équilibre est complexe à trouver et c'est ici que l'expertise du CETIAT nous a été indispensable pour mieux comprendre le comportement de l'électrofiltre et en particulier sa sensibilité au débit. 

Alain Ginestet : Le système d'e-filtration développé par TEQOYA repose sur le principe suivant : l'ionisation de l'air charge les particules, celles-ci sont alors déviées vers les plaques du filtre. Si les plaques sont raccourcies, bien que déviées, les particules pourront sortir du filtre et aller, pour les plus grosses, s'attacher ailleurs, en dehors du filtre. Les plus petites pourront rester en suspension dans l'air. Agir sur la longueur des plaques doit donc se faire avec beaucoup d'attention aux impacts sur la performance de l'appareil. Outre la longueur des plaques, leur espacement aussi est contraint : la réglementation (NF DTU 68.3 P1-1-1) impose que les entrées d'air ne soient pas équipées de maillage inférieur à 3 mm pour éviter l'obstruction rapide par encrassement.  

Comme l'a souligné Pierre, tout est une question d'équilibre des paramètres et les tests doivent être réalisés avec une vision systémique des performances. Après une première campagne de tests réalisés chez TEQOYA, nous avons débuté une campagne au CETIAT et nous avions des résultats différents. C'est ici que la démarche de partenariat entre le CETIAT et les industriels s'expriment pleinement : nous travaillons alors main dans la main pour identifier les sources d'erreur, les corriger et fiabiliser leurs innovations. 

Comment avez-vous avancé ensemble pour comprendre les différences de résultats, le comportement de la technologie et établir les bonnes performances ? 

Alain Ginestet :  Au niveau du CETIAT, nous commençons par nous interroger sur l'ensemble des paramètres pouvant avoir un impact sur les mesures. La collaboration avec le fabricant nous permet de faire progresser nos propres méthodes.
Après plusieurs essais et une meilleure compréhension, nous avons compris que l'écart venait du débit d'air.   

Pierre Guitton :  Chez TEQOYA, nous pensions tester notre prototype à un débit de 30 m3 par heure, qui était le médian principal du cahier des charges d'ALDES. Au cours des différents tests, le banc a évolué et le débit n'était plus que de 25m3/heure. 

Alain Ginestet :  La mesure du débit d'air est un exercice extrêmement délicat et pourtant celui-ci a un fort impact sur la performance des filtres électrostatiques. La plupart des cas où nous trouvons un écart dans nos tests par rapport à ceux des fabricants, le niveau de débit réel et sa mesure précise sont en cause. Au final, nous avons pu établir, non pas qu'il y avait un écart de performance « dans l'absolu » entre nos tests et ceux de TEQOYA mais que la performance de l'appareil était de tel niveau pour tel débit d'air et d'un autre niveau pour un autre débit. Nous avons alors vérifié que l'efficacité augmente lorsque le débit d'air diminue, et que la sensibilité est forte. 

La technologie d'e-filtration n'a donc pas eu besoin d'évoluer, les résultats des tests ont directement permis à ALDES de l'intégrer à ses équipements en toute sérénité ? 

Pierre Guitton : Tout à fait, c'est ce dont avait besoin ALDES : connaître précisément la performance de la technologie selon l'usage qui en est fait, qu'il soit classique ou plus exceptionnel. Les performances validées par le CETIAT dans les cas usuels leur convenaient parfaitement.  

En conclusion, quels sont les autres fruits de cette collaboration et les perspectives pour la suite ? 

Pierre Guitton : Outre l'expertise technique du CETIAT pour fiabiliser notre produit, une de ses vraies valeurs ajoutées, c'est la dimension pédagogique : Alain a toujours pris en compte nos questions, y compris celles qui pouvaient paraître un peu saugrenues pour un expert comme lui. La possibilité d'assister aux essais, de venir avec le prototype et de travailler avec les experts CETIAT de manière itérative, en se laissant guider en fonction des résultats obtenus au cours de tests… tout ceci aboutit à un réel transfert de compétences qui nous permet de progresser sur le long terme. Aujourd'hui, non seulement les performances de notre technologie d'e-filtration sont fiables mais nous avons aussi amélioré nos moyens de tests en interne.  

Alain Ginestet :   Les entrées d'air filtrantes sont très intéressantes pour le marché français qui est dominé par la VMC simple-flux, moins coûteuse que la double-flux. Dans un contexte où les préoccupations oscillent entre qualité de l'air intérieur et maîtrise de la consommation énergétique, la filtration de l'air entrant est une solution qui a toute sa place dans les prochaines années, d'autant plus avec des produits fabriqués en circuits courts, comme ceux de TEQOYA, et avec une maîtrise de l'empreinte carbone sur l'ensemble du cycle de vie.