Toutes les cellules de monoxyde de carbone sont-elles équivalentes ?

La réponse est non : toutes les cellules de monoxyde de carbone (CO) ne sont pas équivalentes. Les cellules CO se trouvent dans les détecteurs de gaz utilisés dans les environnements où du gaz CO toxique peut être présent. Le CO étant le produit d'une combustion incomplète, on peut le trouver dans la plupart des secteurs et il constitue une grave menace pour le personnel. Même si toutes les cellules CO sont basées sur le même procédé électrochimique, il en existe de nombreux types différents.  Connaître leurs différences ainsi que leurs avantages et inconvénients est essentiel pour sélectionner la cellule CO la mieux adaptée à votre application.

Les Types de Cellules CO

Si vous cherchez ou avez cherché à acheter un détecteur de CO, vous avez dû rencontrer les noms de cellule suivants : CO, CO élevé, COSH, CO/H2 faible et CO/H2 nul. Qu'est-ce qui distingue ces cellules ?

• La cellule CO standard est le type de cellule CO le plus courant. Si elle mesure le CO et filtre généralement le sulfure d'hydrogène (H2S) pour éliminer les interférences avec ce gaz, elle est susceptible d'être affectée par d'autres gaz, particulièrement l'hydrogène. Avant d'opter pour une cellule CO standard, il faut déterminer si d'autres gaz potentiellement présents sur le site risquent de fausser les mesures de la cellule. Un autre point à considérer est la plage de mesures. Une cellule CO standard mesure jusqu'à 1 000 ou 1 500 ppm (parties par million), ce qui n'est pas suffisant pour toutes les applications et tous les secteurs comme les sauvetages miniers ou la sidérurgie. 
• La cellule CO élevé et CO plage élevée est moins fréquemment utilisée dans l'industrie en général, mais reste très présente dans certains secteurs tels que l'exploitation minière, les sauvetages miniers et la sidérurgie. Au lieu de la plage de mesures classique de 1 000 ou 1 500 ppm, cette cellule peut mesurer des concentrations de monoxyde de carbone allant jusqu'à 9 999 ppm. Dans les sites à fortes concentrations de CO où les employés sont appelés à porter des masques à adduction d'air, ces cellules sont les plus indiquées.
• La cellule COSH, également appelée CO/H2S, est fréquemment utilisée pour détecter le CO. Elle combine une cellule de monoxyde de carbone et une cellule de sulfure d'hydrogène au sein d'un même logement. Elle comprend deux électrodes de détection, l'une qui mesure le monoxyde de carbone et l'autre le sulfure d'hydrogène. Ce type de cellule est fréquemment utilisé pour détecter quatre gaz au moyen de trois logements de cellules ou six gaz au moyen de cinq logements. Bien que cette technologie soit très pratique et permette de concevoir des détecteurs de gaz plus compacts, il ne faut pas oublier que la cellule doit permettre aux deux gaz de se diffuser et n'inclut donc pas de filtre H2S. Un filtre H2S est, en revanche, inclus dans toutes les autres cellules CO mentionnées dans le présent article. Dans ce cas, il faut sacrifier la sensibilité croisée de la cellule au sulfure d'hydrogène au profit de la taille du détecteur.

On confond souvent les termes de cellule CO/H2 faible et de cellule CO/H2 nul, mais ils désignent deux types de cellule différents. Ces deux cellules sont conçues pour réduire l'interférence de l'hydrogène (H2) avec les mesures de CO. À cette fin, la cellule CO/H2 faible utilise deux électrodes et un catalyseur spécifique peu sensible à l'hydrogène. La cellule CO/H2 nul utilise quant à elle quatre électrodes et une combinaison de cellules (comme la cellule COSH). Elle comprend deux électrodes de détection, l'une qui mesure le CO et l'autre le H2. La cellule CO/H2 nul mesure les concentrations de CO et de H2 séparément puis soustrait la mesure de H2 de la mesure de CO.

Mesurer le Monoxyde de Carbone avec différentes cellules

Dans les environnements à fortes concentrations d'hydrogène, il est impératif de mesurer le CO au moyen d'une cellule CO/H2 faible ou CO/H2 nul. Prenons un exemple simple pour comprendre pourquoi. Si l'on expose une cellule CO qui n'est ni une cellule CO/H2 faible ni une cellule CO/H2 nul à 100 ppm de H2, elle va mal interpréter ces 100 ppm de H2 et afficher une mesure de 22 ppm de CO en raison de sa sensibilité au H2.

Les aciéries et les centrales électriques sont des exemples de site dans lesquels on utilise fréquemment des cellules CO/H2 faible ou CO/H2 nul.

Voici quelques remarques supplémentaires au sujet de la cellule CO/H2 faible. Une cellule CO/H2 faible présente généralement une interférence de 5 % maximum avec le gaz H2. Si l'on reprend l'exemple précédent, une cellule CO standard exposée à 100 ppm de H2 affichera une mesure de 22 ppm de CO. En revanche, une cellule CO/H2 faible avec une interférence de 5 % maximum avec le gaz H2 affichera une mesure de 5 ppm ou moins de CO.

Voici à présent quelques remarques supplémentaires à propos de la cellule CO/H2 nul. La cellule CO/H2 nul annule presque entièrement l'effet du H2 sur la cellule CO. Dans la pratique, une cellule CO/H2 nul présente généralement une interférence de 1 % maximum avec le H2. Si l'on reprend encore l'exemple ci-dessus, une cellule CO standard exposée à 100 ppm de H2 affichera une mesure de 22 ppm de CO.  Une cellule CO/H2 faible exposée à 100 ppm de H2 affichera une mesure de 5 ppm ou moins de CO. Une cellule CO/H2 nul exposée à 100 ppm de H2 affichera une mesure de 1 ppm ou moins de CO.

Dans les environnements présentant de fortes concentrations de H2, les cellules CO/H2 faible et CO/H2 nul permettent d'éviter les fausses alarmes et augmentent la probabilité que la mesure de CO affichée n'a pas été compromise par des niveaux de gaz H2 résiduel.

Utiliser les bonnes cellules pour votre application

Maintenant que vous connaissez les particularités des différents types de cellule CO, vous vous demandez peut-être ce qui peut se passer si vous utilisez une cellule CO qui n'est pas adaptée à votre application. Quel est le risque encouru ? Eh bien, tout d'abord, si votre cellule CO n'offre pas une plage de mesures suffisante pour votre application, vous risquez de ne pas disposer des données nécessaires sur les expositions possibles si un opérateur portant un masque à adduction d'air fait un malaise. Par ailleurs, les fausses alarmes dues à des gaz interférents risquent d'altérer la confiance des opérateurs dans les mesures de gaz, ce qui pourrait les inciter à travailler sans le matériel de protection personnelle adéquat ou à ne pas évacuer la zone en cas de nécessité.

Après avoir lu cet article, vous en savez certainement davantage sur les cellules CO, mais il est vrai que ces cellules sont complexes et qu'il peut être difficile de s'y retrouver. Donc, pour résumer, vous devez tenir compte de trois critères pour choisir une cellule CO : l'application, les niveaux de gaz CO et les gaz interférents résiduels qui peuvent être présents. Si vous hésitez encore, je vous invite à consulter votre fournisseur de détecteurs de gaz qui pourra vous conseiller la cellule CO la mieux adaptée à votre cas particulier.