Le premier textile du marché capable de capter et détruire les polluants organiques de l’air

PureNat est une start-up cofondée par la chercheuse Natacha Kinadjian Caplat et Manon Vaillant.

Elle propose une rupture technologique majeure en matière de qualité de l’air intérieur avec une commercialisation pour 2024.

PureNat est incubée par la Communauté d’Agglomération Pays basque, au générateur d’activités Arkinova (Technopole Pays basque), ainsi que par Bordeaux Technowest.

PureNat est soutenue par l’ADEME, Bpifrance, l’ADI Nouvelle-Aquitaine, la Région Nouvelle-Aquitaine, et est membre de la FrenchTech Pays basque et FrenchTech Bordeaux.

La sart-up a été récompensée par le global award (catégorie Jeune Pousse) lors de l’édition 2023 du salon Global Industrie.

Techniques de l’ingénieur : En quoi la solution développée par PureNat se démarque-t-elle des autres techniques de dépollution de l’air ?

Manon Vaillant : Les solutions de traitement de l’air actuellement sur le marché sont à 90 % de la filtration mécanique. Les polluants sont emprisonnés dans des filtres. Cela fonctionne très bien, en revanche pour que cela reste efficace, il faut très régulièrement les remplacer. Ces filtres sont des consommables, cela coûte cher et leur manipulation nécessite des précautions, l’opérateur étant particulièrement exposé aux polluants lors de la maintenance.

Il y a aussi un risque de relargage des polluants lors du remplacement des filtres et leur fin de vie est également problématique au niveau de l’impact environnemental, puisqu’il n’y a aucun recyclage possible.

Nous exploitons la technologie de photocatalyse, dont l’efficacité dans la destruction des polluants est reconnue pour de nombreuses applications, mais qui est encore peu utilisée dans le traitement de l’air. En effet, les solutions mises en place jusqu’à présent sont souvent inefficaces, car elles ont l’inconvénient d’utiliser des matériaux recouverts, imprégnés ou revêtus d’un agent photocatalytique.

Pourquoi l’utilisation de matériaux revêtus est-elle problématique ?

Cette méthode de traitement a plusieurs défauts majeurs. D’une part, on se retrouve avec un matériau dont le principe actif est déposé à la surface. Avec le temps, le passage de l’air à l’intérieur du matériau provoque une érosion qui a tendance à relarguer dans l’air l’agent photocatalytique sous forme de nanoparticules de TiO₂ potentiellement dangereuses pour la santé.

En plus d’être dangereuse, cette érosion diminue également l’activité photocatalytique du matériau.

D’autre part, ce mode de traitement limite la quantité de particules photocatalytiques que l’on peut intégrer à un matériau. Dans la majorité des cas, ces quantités sont insuffisantes pour traiter l’ensemble des polluants à éliminer et les réactions d’oxydation sont alors partielles. Non seulement c’est peu efficace, mais il y a en plus création de polluants secondaires qui sont parfois plus dangereux que le polluant d’origine.

En quoi consiste la solution que vous proposez ?

Au cours de sa thèse, mon associée Natacha Kinadjian Caplat a compris que malgré ses défauts, la technologie de photocatalyse restait très prometteuse. Elle a donc cherché à éliminer les défauts dans sa mise en œuvre, ce qui l’a conduite à créer le premier filament photocatalytique du marché. À la différence des autres solutions que nous venons de citer, il s’agit d’une fibre composée de l’agent photocatalytique, et non pas d’une fibre revêtue.

Partir d’un fil nous permet ainsi de réaliser un maillage qui maximise la teneur en agent photocatalytique, en utilisant les mêmes technologies de fabrication des filtres textiles. En revanche, contrairement à un filtre classique, les polluants emprisonnés dans le maillage sont ici totalement dégradés, à condition que la source lumineuse soit suffisante.

Quels types de polluants arrivez-vous à dégrader avec cette solution ?

Parce que l’oxydation est totale, cette technologie est efficace pour dégrader tout contaminant organique, y compris les virus, les bactéries et les COV. Nous avons prouvé que l’activité photocatalytique est au moins 20 % supérieure en comparaison au filtre photocatalytique de référence sur le marché.

Nous avons aussi testé l’efficacité de la filtration : aucun relargage de polluants n’a été constaté, seulement des émissions liées à la dégradation complète, c’est-à-dire du CO₂ et de la vapeur d’eau.

Quels sont les avantages par rapport à d’autres technologies de dépollution de l’air émergentes ?

D’autres solutions alternatives à la filtration, comme la dépollution par UV-C, sont en train d’émerger. Nous ne considérons pas ces autres solutions comme concurrentes, mais plutôt comme complémentaires. En effet, en traitement de l’air on recherche toujours une combinaison de solutions, car chacune possède son champ d’application.

Par exemple, notre technologie ne détruit pas les polluants minéraux ni les grosses poussières et l’utilisation d’un préfiltre reste nécessaire. Les UV-C sont très efficaces contre les polluants biologiques, mais pas pour éliminer les polluants chimiques. Enfin, avec les UV-C, il y a aussi la problématique du relargage d’ozone, qui est un gaz dangereux.

Quelles sont les applications visées ?

De manière générale, nous visons l’ensemble des applications qui impliquent l’utilisation de filtres pour la dépollution de l’air et en particulier de filtres à charbon actif. Néanmoins, comme nous venons toutes les deux du monde du bâtiment, nous avons commencé par approcher les fabricants de purificateurs d’air et de centrales de traitement d’air (CTA), pour des applications tertiaires.

Nous nous intéressons également à d’autres secteurs d’activité, notamment l’industrie, car nous estimons qu’il y a un énorme potentiel.

Comme notre fibre est souple et ressemble à du coton, cela nous permet de fabriquer un textile très flexible, semblable à de la ouate et donc d’imaginer des géométries personnalisées, de la miniaturisation, et d’adapter le produit aux caractéristiques de chaque procédé industriel.

Enfin, nous avons identifié de nombreuses applications spécifiques : traitement de l’air dans les cabines d’avions, les habitacles automobiles, pour les procédés de dépollution des sols, etc.

La commercialisation est-elle pour bientôt ?

Suite à la réalisation d’un premier pilote industriel, nous travaillons maintenant à l’élaboration d’une machine pour l’activation du textile en série, une étape cruciale de notre procédé.

L’objectif est d’arriver à suivre les cadences de production du CETI, notre partenaire chargé de la transformation des granulés de matière (élaborés par la plateforme CANOE) en bobines de fil puis en rouleaux de textile non tissé.

La question du financement de la partie industrialisation est d’ores et déjà réglée, grâce à notre levée de fonds de 1,1 M€ et nous espérons mettre en route cette machine au dernier trimestre 2023, ce qui nous permettra de lancer la production en grande série en 2024.