Filtre Nc-D

Filtre en raccords rapide 1/4 » Tubing avec support metal pour installation légère.

Filtre à eau pour installation légère en 1/4 » (tubing) raccords rapides.

Faible perte de charge, camping car, bateau, mobile home…

Filtrer l’eau est une difficulté qui s’est aussi posée à la NASA : à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS) par exemple, chaque goutte d’humidité, transpiration, fluide corporel et échantillon d’eau doit être filtré afin de la recycler et la transformer en eau potable sans qu’il y ait de développement bactérien.

Une des solutions mises au point est un média filtrant composé d’un maillage de fibres de verre, dont les pores sont suffisamment larges pour que les pertes de charges soient faibles, et dans lequel sont incorporés de la zéolite, des ions argent antibactériens ainsi que de la poudre de charbon actif. Ce média filtrant, appelé NanoCéram-Disruptor® (NC-D), associe le principe du tamis et celui d’une adsorption haut de gamme, permettant d’avoir tous les avantages d’un filtre très fin (une filtration équivalente à 0,1 µm) mais sans les inconvénients liés à la perte de charge. (Cette innovation a valu à ce filtre le prix Hall of Fame de la Space Foundation en 2005).

Quelques ordres de grandeur

La taille d’une bactérie est d’environ 2 µm (micromètres), c’est-à-dire 0,002 millimètres. Un cheveu est à 70 µm de diamètre, un virus entre 0,02 et 0,3 µm. Le sable très fin est à 50 µm, et l’argile 1 µm. Une filtration mécanique peut ainsi être suffisante pour les sables, les sédiments et microparticules solides dont les microplastiques, mais pas pour les virus (hormis par des systèmes d’osmose inverse).

Les ions argent

Ajouter une étape « antimicrobienne » dans le processus de filtration empêchera la formation de biofilm. Depuis des milliers d’années l’argent est utilisé en médecine, et les scientifiques connaissent bien ses propriétés d’antibactérien puissant. Les ions d’argent (Ag+) agissent en perçant les membranes des bactéries puis pénètrent à l’intérieur pour les détruire. Ils se lient à des composants cellulaires essentiels comme l’ADN, empêchant ainsi les bactéries de fonctionner. Les ions d’argent à faibles concentrations sont toxiques pour les bactéries et les micro-organismes, mais ils ne le sont pour nos cellules qu’à de fortes concentrations [J. S. Clement, P. S. Jarrett, Metal Based Drugs 1994, 1:467-482.]

Absorption, adsorption

L’absorption fonctionne à la manière d’une éponge : c’est un phénomène d’interaction en volume lorsque des molécules passent à l’intérieur d’un autre volume (remplissage d’un corps par un autre).

L’adsorption désigne un accrochage en surface, sans pénétration : l’adsorption fixe des molécules à la surface d’un solide, à la manière d’un aimant. C’est par un phénomène d’adsorption que le charbon actif va piéger les mauvaises odeurs.

Le charbon actif

Les charbons actifs peuvent être obtenus à partir d’un grand nombre de matériaux carbonés (bois, charbon, résidus pétroliers, etc.), par des processus de carbonisation suivis de processus d’activation contrôlés. Les charbons actifs sont composés de micro cristallites élémentaires de graphite qui sont assemblées avec une orientation aléatoire. Les espaces entre ces cristallites forment les pores dont la distribution des tailles va de 0,002 à 0,05 µm. La surface des charbons actifs est en général non polaire, même si une légère polarité peut apparaître par une oxydation de la surface. En conséquence ils adsorbent de préférence les composés organiques non polaires ou faiblement polaires (par opposition à l’électro-adsorption décrite plus loin). Ils sont fréquemment utilisés pour la récupération des vapeurs de solvants et d’hydrocarbures, la décoloration de sucres, la purification d’eau, l’élimination d’odeur, etc.

Le charbon actif est généralement considéré comme le meilleur adsorbant disponible pour améliorer le goût et l’esthétique de l’eau, c’est aussi un très bon support pour l’adhésion de microorganismes. Le revers de la médaille étant la formation probable de biofilm à la surface des filtres à charbon actif.

La zéolite

Cette pierre d’origine volcanique se caractérise par sa structure microporeuse en nid d’abeille qui lui confère des propriétés d’adsorption exceptionnelles.

La zéolite est capable d’adsorber de nombreux types différents de molécules, que ce soit des gaz, des dérivés pétrochimiques, des métaux lourds et même des éléments radioactifs (la zéolite présente une affinité naturelle pour adsorber les nucléides radioactifs comme le césium et le strontium, ce qui la rend efficace pour capturer et éliminer ces contaminants). La composition chimique des différentes zéolites est proche de celle des argiles.

L’électro-adsorption

La surface des éléments adsorbants peut être électriquement neutre, ou électriquement chargée. Dans ce dernier cas sont alors mises en œuvre des interactions de Van der Walls, c’est-à-dire l’attraction naturelle d’une charge positive avec une charge négative, à la manière d’un aimant pôle nord/ pôle sud.

Certaines fibres minérales, lorsqu’elles sont baignées dans l’eau, développent naturellement une charge électrique à leur surface, qui va ainsi attirer et piéger les agents nocifs : ce principe de l’électro-adsorption est le cœur du média filtrant développé avec et pour la NASA.