Les microcapteurs, la ventilation et la qualité de l’air intérieur

Comment fonctionnent les microcapteurs ?

Parmi ces microcapteurs « low cost », on distingue ceux qui mesurent le CO2, la température et l’humidité relative de l’air intérieur, les COV totaux, les NOx, les particules fines (PM2.5 ou PM10) ou encore le formaldéhyde. Devant l’enthousiasme du potentiel de ces microcapteurs, il convient de garder un œil critique sur leurs capacités mais également sur leurs limites. En effet, les microcapteurs chimiques (COV, formaldéhyde, NOx, CO2) ne mesurent pas le polluant en question directement, mais plutôt un signal qu’ils convertissent ensuite en une concentration moyennant des algorithmes définis. Les techniques utilisées sont variables (NDIR ou « indispersive infrared sensors », PID ou photo-ionisation, MOS ou « metal oxide », « light scattering », etc.). Ainsi, lors de la photo-ionisation, les molécules chimiques sont ionisées en les « bombardant » par une énergie ionisante, de sorte que les molécules sont cassées en fragments chargés électriquement et qui sont ensuite déviés dans un champ électrique en fonction des charges.

Les black boxes de la qualité de l’air

Les algorithmes utilisés sont prédéfinis, variables et inchangeables, ce sont de véritables « black boxes » que les fabricants ne dévoilent pas. Impossible donc de savoir exactement ce que les microcapteurs mesurent véritablement et comment ils transforment ces mesures en concentrations de polluants ; de plus, ces algorithmes sont souvent conçus pour l’air extérieur et non pour la qualité de l’air intérieur. Autre problème, les sensibilités croisées ou interférences : les capteurs de particules fines sont sensibles à l’humidité environnante, à la taille des particules et leur composition chimique ; les capteurs de formaldéhyde interagissent également avec l’acétone ou les alcools ; ainsi, l’utilisation courante de désinfectants à l’éthanol ou à l’isopropanol pendant la crise Covid a causé de nombreux faux positifs parmi les détecteurs de formaldéhyde.

Les COV, une famille de polluants aux profils très variés

En ce qui concerne les composés organiques volatils (COV), il faut savoir qu’il s’agit d’une famille de plus de 150 substances chimiques à effets très diversifiés sur la santé, depuis des maux de tête temporaires pour les alcanes jusqu’à des effets cancérigènes pour le benzène, le trichloréthylène ou le PER. Une valeur de 50 ppm de COV totaux prend donc une tout autre importance dès lors qu’il s’agit essentiellement de pinènes qui sont tout au plus irritants pour les muqueuses ou allergisants, au contraire par exemple du benzène ou du toluène qui sont classifiés comme cancérigènes probables ou reconnus.

En sus, les microcapteurs ne mesurent pas tous les COV, mais une fraction plus ou moins réduite ; ils extrapolent ensuite une concentration de COV totaux. Or les COV effectivement pris en compte diffèrent d’un fabricant à l’autre, voire même d’un capteur vers un autre pour un même fabricant - bien entendu sans aucune information aux usagers ! Ici encore, « black box(es) ». Impossible donc de savoir ce que l’on mesure, impossible également de comparer les microcapteurs entre eux.

Quant au CO2

Il faut avant tout savoir que le CO2 - du moins dans les concentrations intérieures habituelles, n’est pas un polluant car il n’a pas d’effets sur la santé (les effets du CO2 sur la santé apparaissent à des concentrations bien plus élevées). D’autre part, le CO2 n’a pas de corrélation avec d’autres polluants dans l’air intérieur, étant donné qu’il provient exclusivement de la respiration humaine ou animale (voire des plantes pendant la nuit), alors que les polluants nocifs proviennent des matériaux de construction, des meubles ou encore des produits de nettoyage et d’entretien. Le CO2 se limite donc à détecter la présence de personnes et vérifier qu’un échange d’air entre l’extérieur et l’intérieur a lieu, mais il ne sert en aucun cas à assurer une bonne qualité de l’air intérieur.

Quant à la fiabilité des microcapteurs

Des tests réalisés par Neobuild GIE avec différents microcapteurs utilisés simultanément dans un même local ont mis en évidence des différences relativement importantes dépassant les 25 à 30 % pour différents paramètres tels que la température, l’humidité, le CO2, etc., y compris pour des capteurs de modèle identique et provenant du même fabricant (plus de 10 % pour le CO2). Finalement, en termes d’utilisation, il faut savoir que les microcapteurs ont une longévité restreinte, souvent de moins de 2 ans (sauf les NIDR qui fonctionnent sur 10-15 ans), et qu’ils ne peuvent pas être calibrés ou recalibrés.

En conclusion

Les microcapteurs constituent bien un outil intéressant permettant d’optimiser la ventilation et par conséquent d’éviter un gaspillage énergétique inutile – par exemple en limitant l’aération d’un local durant le temps où celui-ci est effectivement occupé, mais ils ne présentent malheureusement aucune garantie quant à la qualité de l’air intérieur, du moins pas à l’état actuel. Des développements de capteurs plus appropriés, plus performants et plus fiables seront nécessaires pour mieux gérer la pollution intérieure, et des pistes prometteuses existent. Sans oublier que la qualité de l’air intérieur commence en amont, en évitant la mise en œuvre de matériaux ou de produits néfastes, et que la ventilation gérée par microcapteurs ou non n’a pas vocation à dépolluer les bâtiments.

Ralph Baden, biologiste de la construction, Neobuild

Article paru dans Neomag#81 - septembre 2026