Désinfection sans produits chimiques par la technologie plasma

Croissance des bactéries Escherichia coli après traitement avec PBF (à gauche) et sans traitement (à droite). Les bactéries vivantes croissent sous forme de colonies blanches sur le milieu nutritif. © Fraunhofer FEP

Le Fraunhofer FEP étudie l'eau activée par plasma comme alternative sans produits chimiques aux désinfectants traditionnels. La solution innovante reste active pendant plus de 300 jours et convient à la pharmacie, à l'industrie alimentaire et à l'agriculture.

Des chercheurs du Fraunhofer FEP travaillent sur une technologie de fabrication de liquides traités au plasma (PBF), qui peuvent être utilisés comme alternative écologique aux désinfectants chimiques classiques. Dans une étude récente, leur aptitude en tant que désinfectant de surface est examinée. Les résultats de la recherche montrent une durée de conservation de plus de 10 mois et une bonne efficacité antimicrobienne contre E. coli.

La technologie utilise des sources de plasma à pression atmosphérique pour traiter les liquides, ce qui génère des espèces réactives d'oxygène et d'azote. « L'eau activée par plasma peut être prétraitée et ensuite transportée jusqu'au lieu d'utilisation, sans que des sources de plasma ou d'autres appareils de traitement soient nécessaires sur place », explique Linda Steinhäußer, auteure principale de l'étude du Fraunhofer FEP.

Comparaison de différentes méthodes de plasma

Comparant deux méthodes de plasma, la décharge à arc a montré une efficacité antimicrobienne jusqu'à 4 fois supérieure à celle de la décharge à barrière diélectrique. Les tests avec l'organisme modèle E. coli ont montré une réduction allant jusqu'à 4 logs, en fonction du matériau, du temps d'exposition et du volume PBF utilisé.

Applications polyvalentes

Les liquides traités au plasma conviennent à divers secteurs :

- Pharmacie et salles blanches : désinfection sans produits chimiques en conditions stériles
- Industrie alimentaire : procédé de nettoyage en place (CIP), par exemple pour les tanks à lait et autres installations
- Agriculture : utilisation possible comme désinfectant et fertilisant grâce aux espèces d'azote

Efficacité dépendante du matériau prouvée

L'étude documente pour la première fois une efficacité antimicrobienne dépendant du matériau. Des surfaces en polymère (ABS, PVC) et en acier inoxydable ont été comparées. Ces connaissances sont pertinentes pour l'application industrielle et permettent une optimisation ciblée pour différents matériaux de surface et scénarios d'utilisation.

Stabilité en stockage étudiée

« Les paramètres physico-chimiques montrent une durée de conservation de plus de 300 jours pour des temps de traitement au plasma prolongés », explique Steinhäußer. Alors que la stabilité à long terme des paramètres physico-chimiques est prouvée, la corrélation avec l'effet désinfectant est encore en cours d'étude.

L'équipe du Fraunhofer collabore déjà avec des partenaires de l'industrie pharmaceutique et est ouverte à d'autres coopérations.

À propos de la recherche

L'étude a été publiée dans la revue spécialisée "Surface & Coatings Technology" et a été réalisée en collaboration entre l'institut Fraunhofer pour la technique des faisceaux d'électrons et de plasma FEP à Dresde et l'institut Fraunhofer pour la technique des couches et des surfaces IST à Brunswick.