EVape aide à améliorer la sécurité des consommateurs des cigarettes électroniques

Avec le prototype EVape breveté, les chercheurs du Fraunhofer ITEM peuvent vaporiser contrôlément les e-liquides afin d'analyser les émissions produites et d'évaluer ensuite leur toxicité de manière précise. © Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr / Researchers at Fraunhofer ITEM can use the patented EVape prototype to vaporize e-liquids under controlled conditions in order to analyze the emissions generated during the process and then conduct a detailed toxicological assessment. © Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

En collaboration avec son équipe au Fraunhofer ITEM, le Dr Stefanie Scheffler a développé EVape. L'appareil portable peut aider à protéger les consommateurs de e-liquides contre les risques pour la santé. © Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr / Le Dr Stefanie Scheffler a développé EVape en collaboration avec son équipe au Fraunhofer ITEM. L'appareil portable peut aider à protéger les consommateurs de e-liquides contre les risques pour la santé. © Fraunhofer ITEM, Ralf Mohr

Comparé aux cigarettes traditionnelles, les cigarettes électroniques sont considérées comme moins nocives pour la santé. Leur consommation n’est cependant pas sans risque. Pour de nombreux ingrédients, il n’est pas connu comment ils se comportent lors du chauffage. Étant donné que la température dans les cigarettes électroniques varie fortement, différents produits de décomposition thermique peuvent également se former. Cela complique l’évaluation du potentiel de risque de l’alternative au tabac. Jusqu’à présent, il n’existe pas de système de test permettant d’évaluer les ingrédients utilisés sur toute la plage de températures pertinente. Avec EVape, l’Institut Fraunhofer pour la toxicologie et la médecine expérimentale ITEM a développé un prototype d’appareil pour la vaporisation contrôlée de e-liquides dans une large plage de températures, permettant d’analyser et d’évaluer toxiquement les émissions produites. Les résultats sont ainsi universellement valables – indépendamment de la cigarette électronique dans laquelle le e-liquide est utilisé.

Les cigarettes électroniques se répandent de plus en plus et sont désormais disponibles dans de nombreux endroits – que ce soit dans les supermarchés, les kiosques ou les stations-service. Le choix est vaste et comprend de nombreux modèles, arômes, saveurs et liquides. Cette diversité complique l’évaluation générale du risque pour la santé des cigarettes électroniques. Selon la réglementation sur les produits du tabac, les e-liquides utilisés dans les cigarettes électroniques ne doivent présenter aucun risque pour la santé humaine, que ce soit sous forme chauffée ou non chauffée. Cependant, pour de nombreux ingrédients, il n’est pas connu comment ils se comportent lors du chauffage. La vaporisation des liquides pourrait générer des composants problématiques pour la santé – notamment lorsque des substances, considérées comme inoffensives lors d’une ingestion orale ou inhalée, se décomposent en d’autres substances toxiques par chauffage. Certains additifs et arômes alimentaires destinés à améliorer le goût des e-cigarettes, qui se composent autrement principalement de glycérine, de propylène glycol et de nicotine, n’ont pas encore été suffisamment étudiés. « La nicotine est stable à haute température, elle reste sous forme de molécule lorsqu’elle est chauffée à 500 degrés. En revanche, d’autres additifs se comportent différemment. Un exemple en est le substitut de sucre sucralose, également utilisé dans les e-liquides. Le sucralose est thermolabile, il se décompose dès 120 degrés et forme des substances considérées comme cancérigènes. C’est pourquoi de plus en plus de fabricants d’e-liquides renoncent au sucre », explique le Dr Stefanie Scheffler, scientifique à l’Institut Fraunhofer ITEM à Hanovre. La chimiste et son équipe souhaitent améliorer la sécurité des consommateurs vis-à-vis des cigarettes électroniques – car de nombreux additifs n’ont pas encore été suffisamment étudiés.

EVape garantit la vaporisation dans des conditions contrôlées

Avec EVape, les chercheurs ont développé un système breveté permettant de tester les e-liquides dans toute la plage de températures pertinente. Cela n’était jusqu’à présent pas possible, mais c’est très important car, lors des évaluations toxicologiques des risques, il faut tenir compte du fait que la température dans les cigarettes électroniques varie fortement selon le modèle et la batterie intégrée. Par conséquent, différents produits de décomposition thermique peuvent également se former selon la cigarette électronique. Bien que les fabricants doivent divulguer des données toxicologiques sur les liquides et leurs émissions, celles-ci étant produites à l’aide de différentes cigarettes électroniques commerciales avec divers profils de température, les résultats ne sont pas universellement valables ni comparables. Il est donc nécessaire de tester les ingrédients utilisés sur toute la plage de températures pertinente, de 150 à 350 degrés. Actuellement, aucun système de test ne permet d’effectuer ce scénario complet de test couvrant toute cette plage de températures. Avec EVape, les chercheurs de l’Institut Fraunhofer ITEM souhaitent combler cette lacune : cet appareil portable, pouvant se connecter à des appareils d’analyse standard, garantit la vaporisation dans des conditions contrôlées, de sorte que les résultats soient indépendants de la cigarette électronique utilisée et donc comparables.

Les tests de différents e-liquides commerciaux à des températures variables se déroulent dans des conditions réelles : le liquide est vaporisé instantanément, tout en étant exposé à l’air ambiant. Une mesure continue en temps réel de la température garantit qu’une surchauffe lors du test est évitée. « Nous appliquons de petites quantités de liquide sur une surface chauffante, où il vaporise immédiatement. Nous aspirons la vapeur, la transférons dans les appareils d’analyse et vérifions quelles substances se trouvent dans la vapeur. Ces substances peuvent être comparées aux composants analysés avant la vaporisation pour évaluer leur thermostabilité », décrit le Dr Scheffler. Les premiers résultats montrent que le spectre des substances trouvées dépend de la température.

Amélioration de la qualité des e-liquides par des contrôles standardisés

EVape offre aux fabricants la possibilité, avant la production des e-liquides, d’éliminer d’éventuelles substances dangereuses. Il leur permet de réaliser rapidement et efficacement des profils toxicologiques pour les e-liquides, de limiter ou d’autoriser leur utilisation dans certaines plages de température, et d’identifier, grâce à des mesures continues en temps réel de la température, toutes les émissions générées dans des conditions réalistes. De plus, EVape doit aider les autorités de contrôle à surveiller à l’avenir les e-liquides disponibles sur le marché. « Nous voulons bientôt mettre EVape sous licence et le rendre accessible aux laboratoires, aux autorités de surveillance et à l’industrie. Nous visons à utiliser EVape comme appareil de référence, afin que les e-liquides ne soient commercialisés qu’après contrôle de qualité avec notre système de test. »