IIT Madras développe une technologie de désinfection de l’air contre Covid-19, TB
L’Institut indien de technologie de Madras et l’Institut de technologie Vellore (VIT) de Chennai collaborent avec l’Université Queen Mary de Londres (QMUL), au Royaume-Uni, pour développer des technologies et des directives de désinfection de l’air centrées sur l’Inde pour prévenir la propagation du coronavirus et de la tuberculose. Ce système est destiné à être déployé dans des lieux intérieurs confinés tels que les bureaux et les hôpitaux.
Cette recherche conjointe vise à développer un système de protection contre les bioaérosols robuste et peu coûteux pour supprimer les maladies transmises par l’air dans les lieux intérieurs. En collaboration avec Magneto Cleantech, une start-up pionnière de l’industrie basée à Delhi, les tests et la mise en œuvre seront effectués avec des applications en temps réel dans divers environnements indiens.
Nombre de décès dus au Covid-19 et à la tuberculose
La pandémie de Covid-19 a coûté la vie à plus de quatre lakh rien qu’en Inde. La tuberculose a tué plus de 4,45 lakh de personnes en Inde en 2019 et fait partie des 10 principales causes de décès dans le monde.
Les zones géographiques cibles pour ce projet sont l’Inde et ses pays adjacents. Le principal facteur de travail dans cette zone est la forte population et la forte pollution urbaine. Il est prévu que ce projet, une fois mis en œuvre avec succès, bénéficiera à près de 10 millions de personnes dans le sous-continent indien.
Le projet visera à développer une preuve de concept expérimentale d’un système de filtration d’air révolutionnaire utilisant le rayonnement « Ultraviolet-C ». Il a un fort potentiel pour augmenter l’efficacité d’élimination des virus et autres agents pathogènes en suspension dans l’air et réduire les coûts de maintenance par rapport aux filtres disponibles, ce qui est important pour les pays en développement comme l’Inde.
Élaborant sur l’état actuel du projet et le déploiement prévu sur le terrain, le coordinateur du projet, le professeur Abdus Samad, Département d’ingénierie océanique, IIT Madras, a déclaré : « IIT Madras essaie toujours de faire de la recherche collaborative pour résoudre les problèmes de société. Lorsque le confinement de Covid a commencé en mars 2020, nous avons tous eu peur. En tant que chercheur, nous avons commencé à réfléchir à la manière de réduire la douleur et la détresse causées par les virus en suspension dans l’air. Dans le même temps, la Royal Academy of Engineering du Royaume-Uni a annoncé un financement de la recherche pour des travaux collaboratifs internationaux liés à l’industrie. Nous avons immédiatement pris des mesures et commencé des recherches sur la désinfection de l’air pour les conditions intérieures. »
En outre, le professeur Abdus Samad a déclaré : « Diverses solutions UVC sont présentes sur le marché, mais elles manquent de la rigueur de conception technique nécessaire pour assurer une désinfection et une inactivation appropriées par voie aérienne. Cela a conduit à la confusion et à la méfiance des consommateurs. L’objectif du projet est de développer une solution qui est largement vérifiée et testée du point de vue à la fois théorique et pratique, et enfin, la sécurité rendue visible d’une manière conviviale assurant la performance en direct du système.
Comment les technologies de désinfection de l’air bénéficieront-elles
Conformément à l’objectif du gouvernement indien du programme « Atmanirbhar Bharat » et « Start-up India », le consortium conjoint développera des produits qui seraient commercialisés via Magneto avec les institutions universitaires. Cela ouvrira la voie à de nombreuses nouvelles offres d’emploi pour les jeunes ingénieurs en herbe. Ce sera un développement important au profit de la société et du monde entier dans la lutte contre ces maladies.
Soulignant les aspects techniques du projet, le professeur Nithya Venkatesan, professeur à l’École de génie électrique du Vellore Institute of Technology (VIT), Chennai, a déclaré : « La conception de ce prototype sera basée sur l’optimisation multidisciplinaire, l’analyse dynamique des fluides et de nouvelles innovations dans les arrangements, les capteurs et les commandes ultraviolets-C (UVC) développés par des chercheurs britanniques et indiens de premier plan. L’équipe explorera également des mécanismes pour surveiller les performances de tels systèmes dans des environnements en temps réel à l’aide de la biodétection et de simulations de la nouvelle ère via un appareil IoT.
En outre, le professeur Nithya Venkatesan a déclaré: «Un aspect très important est que nous chercherons à établir des directives sur la façon d’utiliser ce dispositif de purification de l’air de concert avec d’autres politiques de nettoyage, de ventilation et de distanciation sociale. Nous expliquerons les caractéristiques trouvées dans les centres de population à haute densité en Inde et dans les pays en développement similaires. Cet objectif sera atteint grâce à une modélisation avancée de la dynamique des fluides, une analyse des risques et une coopération avec les parties prenantes nationales et locales.
Ce projet bénéficie d’un financement majeur de la Royal Academy Engineering (RAENG), Royaume-Uni, dans le cadre du programme « Transforming System through Partnership ». Le budget total du projet est d’environ 80 000 £, et il s’étend sur une période de deux ans (avril-2021 à avril-2023). Un soutien financier partiel est également apporté par les organisations participantes.
L’homologue britannique, le Dr Eldad Avital de l’Université Queen Mary de Londres, a déclaré : « La conception de tout système pratique nécessite une équipe multidisciplinaire. Finalement, nous avons eu des experts parmi les concepteurs de systèmes électroniques et électriques, les microbiologistes et les concepteurs de systèmes de fluides. Sars-Cov-2 se propage rapidement et de nouvelles variantes évoluent comme nous l’avons vu delta et d’autres variantes. Nous devons procéder à la bonne technologie pour le contenir, le désinfecter. Notre solution fonctionnera, en général, pour la désinfection de l’air pour les conditions intérieures ».
Professeur émérite de l’Université de Leeds Beckett, le professeur Clive Beggs est le consultant du projet et un expert en contrôle des infections et des infections aéroportées. Il a déclaré: «Les virus et les bactéries peuvent facilement être libérés dans l’air dans les pièces, et si leur concentration est autorisée à s’accumuler, cela peut constituer une menace pour les humains car les agents pathogènes peuvent être inhalés. Notre dispositif de désinfection de l’air a le potentiel de réduire la concentration d’agents pathogènes dans l’air ambiant et ainsi de réduire la propagation de maladies telles que COVID-19 et la tuberculose. Grâce à une collaboration entre les universitaires et l’industrie, nous développons un système de réduction des agents pathogènes qui devrait aider à protéger les occupants des bâtiments.
Himanshu Agarwal, PDG de Magneto Cleantech, le partenaire industriel indien basé à New Delhi, et Bhanu Agarwal, le co-fondateur, fourniront les conseils de conception des systèmes de climatisation. Ils fourniront également la surveillance nécessaire pour garantir une conception globale du système qui réponde aux besoins des bâtiments pratiques et des systèmes de climatisation en Inde. Magneto appliquera également le système aux sites clients et évaluera les performances du système conçu.
Himanshu Agarwal a déclaré : « La tâche la plus difficile pour les systèmes de purification de l’air dans le sous-continent est de s’attaquer à la forte pollution et à la charge de contaminants en suspension dans l’air, nécessitant une conception robuste et un nettoyage régulier. Notre effort sera de trouver une solution réalisable qui sera conforme aux réglementations de l’industrie et qui pourra profiter aux masses avec une visibilité en temps réel. »
Cette recherche impliquera également un solide élément de formation pédagogique donnant aux étudiants indiens et britanniques la possibilité de collaborer à la résolution de problèmes aigus affectant les sociétés du monde entier.
Les partenaires académiques en Inde sont le professeur Abdus Samad de l’IIT Madras et le professeur Nithya Venkatesan, du VIT, Chennai. Le professeur Abdus Samad dirigera l’équipe pour la conception de l’ensemble du système et la coordination globale. Le professeur Nithya Venkatesan se concentrera sur les composants électriques et la conception IoT.
L’équipe britannique est dirigée par le Dr Eldad Avital de l’Université Queen Mary de Londres, avec le professeur Clive Beggs de l’Université de Leeds Beckett comme consultant du projet. Le Dr Eldad coordonnera l’équipe britannique et s’occupera de la mécanique des fluides et de la modélisation mathématique. Le professeur Beggs (professeur émérite) s’occupera de la microbiologie et de l’UVC.
Les étudiants/chercheurs travaillant sur le projet comprennent :
Saket Kapse (Associé de recherche, Université VIT – Chennai)
Rishav Raj (MS, Machines fluides, IIT Madras)
Mahesh Chaudhari (BTech, IIT Madras)
Dr. Wasim Raza (boursier postdoctoral, IIT Madras)
Dena Rahman (MEng, QMUL)
Cette proposition de projet est née du besoin de développer des systèmes de protection contre les bioaérosols qui élimineraient efficacement les agents pathogènes en suspension dans l’air et rendraient les espaces confinés plus sûrs pour le grand public. De plus, la nécessité de rendre la biosécurité visible pour favoriser la sensibilisation et l’ingénierie basée sur les performances est essentielle. Le projet recherchera donc des technologies de détection avancées pour rendre les biocontaminants et leur élimination visibles pour les utilisateurs finaux.