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Les chercheurs américain ont pris à bras-le-corps la question de la bio filtration de l’air par les plantes où le concept du mur végétal est particulièrement prometteur pour la dépollution dans les bâtiments.

La première installation du système modulaire de phytoremédiation active du Centre de sciences de l’architecture et d’écologie a pour objectif de générer de l’air frais dans un bâtiment du Bronx, à New York.

L’idée consiste à utiliser des plantes pour éliminer les toxines de l’air mécaniquement filtré.

Traduction de l’anglais, article écrit par WANDA LAU dans architectmagazine.com

batiment en bronx

Depuis 2000, le Centre pour la Science de l’Architecture et l’Ecologie (CASE Center for Architecture Science and Ecology) – une collaboration entre l’Institut polytechnique Rensselaer (Troy, New York) et Skidmore, Owings & Merrill – tente de faire entrer l’air frais à l’intérieur. En 2009, CASE a remporté un prix de R&D décerné par ARCHITECT pour son Système Modulaire de Phytoremédiation Active (SMPA), qui utilise le mur des plantes pour éliminer les toxines (COV-Composants Organiques Volatils et agents pathogènes) de l’air, avant de les réinjecter dans la pièce.

Filtration d’air par les plantes dans le bâtiment

Depuis la victoire du projet, l’équipe a évalué plusieurs prototypes de modules muraux, de plantes et de supports de culture. Avec une bonne compréhension de la qualité de l’air intérieur, de l’aérobie et de l’écosystème d’organismes en suspension dans l’air, ils ont pu réaliser une première installation de SMPA.

L’équipe compte plus de 50 chercheurs, médecins et immunologues de plusieurs organisations, dont le Lamont-Doherty Earth Observatory de l’Université Columbia, à Palisades, dans le New York, Entertaining Health, une société de recherche et de conseil basée à New York, et l’Argonne National Laboratory, dans l’Illinois. «Nous étudions la relation entre les agents pathogènes dans l’environnement intérieur et la biodiversité», explique Anna Dyson, directrice fondatrice de CASE et chercheuse principale de SMPA.

L’air dans les systèmes mécaniques de bâtiment conventionnels est pauvre en biodiversité, contenant principalement des microbes vivant à l’intérieur et associés au microbiome humain. En conséquence, les agents pathogènes peuvent proliférer plus facilement dans des conditions intérieures que dans des courants d’air extérieurs, dit Anna Dyson. SMPA vise à neutraliser les polluants et à recréer le flux d’air biodivers d’un environnement naturel, tel qu’une forêt, dans ce qu’elle appelle «une approche probiotique pour assainir l’air par les plantes».

Mécanisme de phytoremédiation – filtration d’air intelligente

La clé de SMPA réside dans les microbes qui vivent dans les rhizosphères plante-racine du support de culture et assurent la digestion primaire des toxines en suspension dans l’air, explique A. Dyson. “Nous travaillons sur des contrôles de l’activité microbienne dans la rhizosphère radiculaire et l’inoculons avec des probiotiques – l’idée étant comme du yaourt pour les bâtiments.”

 

Mécanismes de phytoremédiation

Le principal défi de l’équipe a été de mettre au point un environnement de culture probiotique pour les plantes aéro-hydroponiques – des espèces potentielles telles que le lierre, les pothos dorés et les fougères de Boston – afin de reconstituer ce que l’on trouve dans des environnements naturels. En outre, l’équipe doit s’assurer que l’environnement de croissance n’introduit aucun microbe problématique, tel que les spores de moisissure. Ce “processus de plusieurs décennies” mènera finalement à des environnements construits plus biocompatibles, dit Anne Dyson.

SMPA étant un système de filtration de l’air par les plantes, une ventilation mécanique conventionnelle sera également installée dans le bâtiment. Cependant, comme il est courant pendant le processus de prototypage, transformer une innovation en un produit commercial présente des défis.

Tishman Construction, une société du groupe AECOM, a travaillé en étroite collaboration avec le Département de la conception et de la construction de New York pour trouver un fabricant spécialisé tout en respectant les règles en matière d’achat. Nicholas Holt, AIA, directeur technique du bureau de SOM à New York, remercie David Resnick, ancien sous-commissaire de DDC, et Dale Peterson, responsable de projet chez DDC, d’avoir aidé l’équipe à «suivre la voie de l’innovation».

En conséquence, CASE et SOM ont transmis les spécifications et les dessins d’atelier de SMPA à Fresh Air Building Systems (FABS), un consortium de fabricants basé à New York, pour lequel l’ancien directeur adjoint et principal enquêteur de SMPA de CASE, Jason Vollen, est le chef de l’exploitation. Holt explique que l’équipe est prête à accueillir toute organisation intéressée par l’hébergement d’une autre installation de banc d’essai. “Ce n’est pas quelque chose que vous pouvez acheter chez Home Depot”, dit-il, “mais vous pouvez appeler FABS”.

Système de cassette SMPA éclaté et instructions de montage

mechanisme de filtration d'air par les plantes

(Système de cassette SMPA éclaté et instructions de montage)

Le système SMPA sera définitivement installé au rez-de-chaussée à la fois comme élément de construction et comme expérience in situ. FABS est chargé de la maintenance du système, tandis que CASE dirigera ses tests techniques. Une partie des tests peut inclure l’analyse des flux d’air pour déterminer dans quelle mesure SMPA peut produire de l’air frais à l’intérieur d’un bâtiment contenant le moins possible d’air extérieur et, par conséquent, une consommation d’énergie réduite, explique A. Dyson. Avec la technologie de séquençage du génome maintenant facilement disponible, CASE pourrait également tenter d’analyser la relation entre la santé humaine et les microbes présents dans l’environnement.

Affaire à suivre…

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