Brevet FR3114514A1 — publié le 20220401

Utilisation d’aérogel à base de nanofils métalliques en tant que matériau filtrant pour le traitement de l’air, Cartouche à électrodes associée, Système de traitement de l’air associé. L’invention consiste essentiellement à proposer un aérogel à base de nanofils métalliques dont les propriétés intrinsèques de filtration biologique de l’air (structure poreuse efficace, matériau biocide) ont été mises en évidence par les inventeurs, cet aérogel pouvant en outre être activé thermiquement par effet Joule lorsqu’une tension électrique contrôlée est appliquée, afin de le régénérer. Figure pour l’abrégé : Fig.2 Utilisation d’aérogel à base de nanofils métalliques en tant que matériau filtrant pour le traitement de l’air, Cartouche à électrodes associée, Système de traitement de l’air associé. La présente invention concerne l’utilisation d’un aérogel à base de nanofils métalliques en tant que matériau filtrant pour traiter, et en particulier décontaminer de l’air, notamment de l’air au travers d’un équipement de protection individuelle comme un masque, ou d’espaces clos habitables (habitations, bureaux, habitacles de véhicules, …). La présente invention vise à améliorer les équipements de traitement de l’air actuellement existants. La qualité de l'air est un sujet important dans le domaine de la santé publique. L’air peut notamment contenir des microbes pathogènes humains transmissibles par voie respiratoire, ou « agents pathogènes ». Ces agents pathogènes peuvent entrainer une pathologie chez un être humain, en particulier au niveau des voies respiratoires. On connaît en particulier des virus, des bactéries et des champignons pouvant se transmettre par voie aérienne. On peut citer les virus Influenza et les coronavirus, notamment SARS, SARS-CoV-2. Ces agents pathogènes peuvent être fixés sur des particules en suspension qui, en fonction de leur taille, peuvent pénétrer dans les régions d'échange gazeux des poumons, voire passer à travers les poumons pour affecter d'autres organes. Les systèmes de filtration de l’air ont fait l’objet de nombreux développements basés par exemple sur des matériaux à faible porosité, l’oxydation de composés organiques volatiles ou l’absorption/adsorption sur des supports actifs (notamment à base de carbone). En particulier, la filtration avec un filtre à fibres est largement utilisée pour retenir des particules en suspension car un tel filtre présente généralement un bon compromis entre efficacité de filtration et consommation énergétique. Les équipement de protection collectives ou individuelles ou les dépoussiéreurs industriels sont composés de médias fibreux non tissés, c’est-à-dire d’un voile ou d’une nappe de fibres orientées directement ou au hasard et liées par friction, cohésion ou adhésion. Ces systèmes doivent être régulièrement renouvelés. En outre, les équipements de protection individuelle utilisent classiquement des filtres en papier ou en tissu. Ces filtres sont cependant à usage unique. Ils génèrent donc des déchets en grandes quantités. Ils nécessitent également un processus de fabrication et de distribution ininterrompu pour éviter la pénurie. L’air peut également contenir des polluants. Notamment, les activités humaines, telles que la combustion de combustibles fossiles dans les véhicules et divers processus industriels, génèrent des quantités importantes de particules nocives. Les polluants atmosphériques typiques dans les habitations et les lieux de travail peuvent inclure, par exemple, les particules, les oxydes d'azote (NOx) ou les oxydes de soufre (SOx), les composés organiques, notamment le formaldéhyde et les composés organiques volatils similaires (COV). Le charbon actif est largement utilisé pour le traitement des molécules par adsorption. Sa résistance mécanique est limitée. Par ailleurs, il nécessite d’être remplacé régulièrement. La filtration par filtre à fibres est également largement utilisée pour séparer les particules polluantes en suspension dans l’air. Au cours de l’épidémie récente de coronavirus SARS-CoV-2 il est apparu que la question des équipement de protection individuelle à capacité filtrante était de prime importance pour éviter la propagation du virus. Les virus ont une taille comprise entre quelques dizaines et quelques centaines de nanomètres. Dans le cas du SARS-CoV-2, un diamètre d’environ 60 à 140 nm a été rapporté : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554776//. Comme d’autres coronavirus, il est sensible aux rayons ultraviolets et à la chaleur. Il est connu que les microbes et en particulier les virus sont détruits par action de la chaleur. Par exemple le coronavirus du SARS en 2003 était détruit fortement à 56°C (https://www.who.int/csr/sars/survival_2003_05_04/en/), et celui du SARS-CoV-2 est très vite inactivé à 70°C : https://www.thelancet.com/action/showPdf?pii=S2666-5247%2820%2930003-3. Il existe un besoin d’améliorer les systèmes de décontamination et/ou de dépollution de l’air, et en particulier de l’air destiné à être inhalé. Il existe un besoin particulier de proposer des équipements de protection individuelle à matériau(x) de filtration qui puissent être chauffés, afin d’assurer la destruction de tout virus ou microbe qui serait piégé dans le(s)dit(s) matériau(x). Un but de l’invention est de répondre, au moins partiellement à ce(s) besoin(s). Pour ce faire, l’invention a tout d’abord pour objet l’utilisation d’aérogel métallique électriquement et thermiquement conducteur à base de nanofils métalliques, en tant que matériau filtrant pour le traitement d’air, l’aérogel présentant une conductivité électrique supérieure ou égale à 50 S/m et une masse volumique inférieure ou égale à 300 mg/cm 3 . De préférence, l’aérogel métallique présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : les nanofils sont en argent et/ou en cuivre ou en un mélange métallique comportant au moins 50% massique d’au moins un de ces deux métaux ; l’aérogel présente une conductivité électrique entre 50 et 5000 S/m, de préférence comprise entre 100 et 2000 S/m ; la masse volumique de l’aérogel métallique est inférieure ou égale à 100 mg/cm 3 , de préférence inférieure à 50 mg/cm 3 ; la structure poreuse de l’aérogel métallique peut être modifiée à souhait en modulant les dimensions des objets (longueur essentiellement) et leur concentration au moment de la fabrication de l’aérogel. Les conditions de procédé tels que les processus de congélation, par exemple la vitesse de congélation, l’axe de congélation notamment radial vs longitudinal ou les procédés de séchage (lyophilisation ou séchage supercritique) ont également une influence sur la structure poreuse. Tous ces paramètres seront choisis par l’homme du métier pour optimiser au mieux la structure poreuse de l’aérogel métallique au regard du système de filtration cible dans lesquels il est destiné à être implanté pour obtenir la filtration préférentielle recherchée ; la perte de charge induite par l’aérogel métallique est inférieure à 150 Pa mesurée à une vitesse de 5,33 cm/s, de préférence inférieure à 80 Pa; les nanofils présentent un diamètre moyen inférieur à 500 nm, de préférence inférieur à 200 nm, et une longueur moyenne entre 1 et 500 µm, de préférence entre 5 et 50 µm. Avantageusement, l’aérogel peut comprendre un ou des polymères pour aider à la structuration. Ainsi, selon une variante de réalisation avantageuse, l’aérogel métallique comprend un ou plusieurs polymères, de préférence à base d’EDOT (3,4-éthylènedioxythiophène) ou des dérivés de la cellulose comme l’hydroxyéthylcellulose, la carboxyméthylcellulose ou l’hydroxypropylméthylcellulose. De préférence, la proportion massique des nanofils métalliques dans le(s) polymère(s) étant comprise entre 1 et 1000%, de préférence entre 30 et 300%, de préférence entre 60 et 140%. Afin de donner la forme désirée à l’aérogel métallique, pour qu’il corresponde exactement à l’emplacement prévu dans un système de filtration, un moule de dimension spécifique, par exemple en téflon ou en métal (acier inoxydable Inox 316 recouvert ou non d’un film de PTFE (téflon®), peut être utilisé. L’invention a également pour objet, un système de traitement de l’air, comprenant : - un générateur de tension électrique ; - au moins un élément chauffant comprenant : • un aérogel métallique électriquement et thermiquement conducteur à base de nanofils métalliques, l’aérogel présentant une conductivité électrique supérieure ou égale à 50 S/m et une masse volumique inférieure ou égale à 300 mg/cm 3 , • deux électrodes de reprise de contact, agencées chacune en contact avec l'aérogel métallique en laissant passer un flux d’air à traiter, et connectées au générateur de tension, de sorte qu’elles peuvent appliquer une tension électrique dans l'aérogel. Avantageusement, les deux électrodes sont agencées sur deux faces opposées de l’aérogel métallique. La prise de contact électrique sur l’aérogel métallique relève des compétences de l’homme du métier. Un contact ponctuel, typiquement inférieur à 1mm² est possible mais, de préférence, la reprise de contact est établie sur une plus grande surface, au moins 10 mm² pour assurer un passage optimal du courant dans l’aérogel. La structure des électrodes peut avoir toute forme comme un quadrillage de la surface, un carré, une forme zig-zag ou une forme circulaire. Un dispositif d’application des électrodes contre l’aérogel à base de ressort de compression peut également être envisagé pour limiter la pression sur l’aérogel. De manière préférentielle, les électrodes peuvent être déposées au contact de deux faces opposées d’un matériau aérogel conducteur de forme par exemple cylindrique, l’élément chauffant étant alors fonctionnel par application d’une tension entre les deux électrodes. Elles peuvent être réalisées, par exemple, à partir d’un dépôt métallique. Elles peuvent, par exemple, être élaborées à partir d’un vernis, d’une encre ou d’une laque conductrice (de préférence à base d’argent ou de cuivre) et/ou de fils/films métalliques (cuivre, d’argent, d’indium, d’étain), de matériaux carbonés (nanotubes de carbone ou graphène par exemple), et/ou de polymères conducteurs et/ou d’un eutectique métallique (par exemple Gallium-indium). Les reprises de contact peuvent être réalisées aussi selon des techniques physiques usuelles, par exemple par dépôt chimique en phase vapeur (CVD pour «Chemical Vapor Deposition») ou par dépôt physique en phase vapeur (PVD pour «Physical Vapor Deposition»). Les électrodes de reprise de contact sont reliées à un générateur de tension externe. L’alimentation électrique peut être fixe ou nomade, par exemple il peut s’agir d’une batterie, ou d’une pile, alimentée de façon continue ou discontinue, rendant ainsi le système de filtration autonome. Avantageusement encore, la résistance électrique de l’élément chauffant est comprise entre 1 et 500 Ω et de préférence entre 5 et 50 Ω. Selon un mode de réalisation avantageux, l’élément chauffant est sous la forme d’une cartouche comprenant un corps rigide en matériau électriquement isolant logeant l’aérogel métallique et supportant les deux électrodes. L’aérogel étant relativement fragile mécaniquement, le fait de l’envelopper dans un corps qui puisse résister à des contraintes mécaniques fortes, permet d’en assurer l’intégrité physique. Par « corps rigide », on entend ici et dans le cadre de l’invention, une enveloppe en matériau rigide (résistance à la déformation), dur (résistance à la déformation sous une forte charge en compression) et solide (capacité d’absorber de l’énergie pendant les chocs). Le matériau du corps de la cartouche est électriquement isolant afin d’éviter tout court-circuit, les deux reprises de contact étant présentes en face extérieure de la cartouche. En outre, le corps doit être léger autant que possible et être hermétique à l’air et à l’eau Dans l’optique de produire des cartouches régénérables, le corps de la cartouche est adapté pour supporter des températures supérieures à 220°, de préférence supérieures à 250°C et ce sans subir d’altération notable, car les cycles de régénération de l’aérogel métallique se font de préférence au-delà de 200°C. Compte-tenu des exigences, la paroi du corps de la cartouche a une épaisseur d’au moins 2 mm. De préférence, le corps de la cartouche est en matériau thermoplastique, choisi de préférence encore parmi les polyimides, polyamide-imides, les polybenzimidazoles, les polyétheréthercétones, les polysulfures de phénylène, les polyéthers, les perfluoroalkoxy ou tout mélange de ceux-ci. Le polymère ne doit pas être électriquement conducteur, il présente de préférence une résistance surfacique supérieure à 10 7 ohm/carré. Selon une caractéristique avantageuse, le générateur de tension est adapté pour générer une tension d’alimentation jusqu’à 48V, de préférence comprise entre 0 et 20V, et de préférence encore entre 0 et 12V. Selon un mode avantageux, le système de filtration comprend un dispositif de mesure de la résistance électrique de l’élément chauffant. La mesure de la résistance est réalisée facilement de façon périodique. De préférence, la résistance après régénération est identique à celle mesurée avant utilisation de la cartouche filtrante. Une augmentation significative de cette résistance indique que l’aérogel actif est détérioré et que la cartouche doit être changée. Ainsi, une mesure de résistance est avantageusement effectuée avant l’utilisation de la cartouche. La valeur mesurée dite R0 est caractéristique de l’état initial de l’aérogel actif. Après régénération ou/et à intervalles réguliers, typiquement de 1 min à 100h, de préférence de 10 min à 1h, cette valeur de résistance Ri est mesurée et comparée à R0 en vue de déterminer la viabilité de la cartouche. A titre d’exemple, si Ri 1,2 R0 alors le système n’est plus considéré comme efficace et doit être changé. La mesure peut être réalisée manuellement avec un ohmmètre. De préférence, le dispositif de mesure de résistance est autonome et comporte à cet effet une source d’énergie qui est intégrée soit dans la cartouche soit de façon préférentielle dans le système de filtration. L’appareil de détection et/ou de quantification de la résistance de l’invention a une structure simple qui permet de le produire à bas coût et à grande échelle. Cet appareil peut être de très petite taille, nécessitant peu d’énergie pour fonctionner, favorisant ainsi sa portabilité. En cas de dépassement du seuil autorisé de résistance, une alerte sera émise, par exemple au moyen d’un signal lumineux, via une LED rouge par exemple, d’une vibration, d’un signal sonore, d’un signal électromagnétique ou de toute combinaison de ces signaux. L’invention a encore pour objet un procédé de traitement d’air comportant les étapes suivantes : a) filtration d’une quantité d’air au moyen d’un aérogel électriquement et thermiquement conducteur à base de nanofils métalliques, en tant que matériau filtrant pour le traitement d’air, l’aérogel présentant une conductivité électrique supérieure ou égale à 50 S/m et une masse volumique inférieure ou égale à 300 mg/cm3 ; b) chauffage de l’aérogel pendant une durée prédéterminée. On peut réaliser les étapes a) et b) simultanément ou on peut réaliser l’étape b) une fois l’étape a) réalisée. Le chauffage selon l’étape b) peut être réalisé selon différents protocoles, dont ceux-ci de façon préférentielle : b1) le chauffage est maintenu avant, jusqu’à stabilisation d’une certaine température, par exemple à 60°C et pendant au moins le temps de l’utilisation du système de filtration. b2) le chauffage est réalisé en fin d’utilisation pour assurer un nettoyage du filtre (destruction de toute espèce vivante), par exemple jusqu’à une température de 100°C. Dans le cas où le matériau ne comporte que des nanofils et pas de polymère associé, il peut aussi être envisagé de chauffer à plus haute température, par exemple 250°C, afin d’éliminer définitivement tout trace de résidu organique en vue d’une régénération complète du matériau aérogel filtrant. b3) le chauffage est activé de façon intermittente par des montées et descentes de températures contrôlées, avec des possibilités de plateaux à toutes températures supérieures ou égales à la température ambiante. Le procédé est avantageusement mis en œuvre par un système de filtration tel que décrit précédemment, l’étape b) étant réalisée par l’application d’une tension aux électrodes de reprises de contact afin de réaliser un chauffage par effet Joule. Le système de traitement d’air selon l’invention peut être un appareil filtrant activement l’air, par exemple un climatiseur ou un chauffage insufflant de l’air, en particulier un appareil électrique. Il comporte alors un circulateur d’air configuré pour générer un flux d’air à traiter à travers l’aérogel métallique. Le système de traitement peut être en particulier utilisé pour la filtration de l’air des espaces clos habitables comme les habitations, les bureaux ou les habitacles de véhicules. Le système de traitement peut être aussi être un équipement de protection individuelle comme un masque. Ainsi, l’invention consiste essentiellement à proposer un aérogel à base de nanofils métalliques dont les propriétés intrinsèques de filtration biologique de l’air (structure poreuse efficace, matériau biocide) ont été mises en évidence par les inventeurs, cet aérogel pouvant en outre être activé thermiquement par effet Joule lorsqu’une tension électrique contrôlée est appliquée, afin de le régénérer. De manière surprenante, aucun système de filtration biologique d’air n’a mis en œuvre un aérogel métallique, combinant les nombreuses propriétés d’intérêt suivantes : - un matériau intrinsèquement antimicrobien, biocide grâce aux métaux des nanofils judicieusement sélectionnés ; -une porosité submicronique empêchant la diffusion des microgouttelettes porteuses potentielles de virus ou autres microbes au sein du matériau ; - une faible perte de charge permettant de laisser passer aisément un flux d’air à traiter ; - un faible poids de matériau actif, ce qui limite la masse globale d’un système de filtration, ce qui est particulièrement avantageux, par exemple pour des masques de protection individuelle ; - une conductivité électrique permettant de pouvoir chauffer l’aérogel par l’application d’une tension de préférence faible ( Un système de traitement d’air selon l’invention peut utiliser plusieurs éléments chauffants, de préférence sous la forme de cartouches, par exemple en série ou en parallèle fluidique. Il est tout à fait possible de combiner un système de traitement d’air selon l’invention avec un autre système filtrant, avec un système d’oxydation, par plasma par exemple, avec un ioniseur, ou avec un système de traitement UV ou tout autre système visant à purifier l’air. Une cartouche conforme à l’invention peut en particulier être placée en série fluidique, de préférence après un premier système filtrant. Par exemple, un filtre en papier imprégné pour améliorer la résistance à l'humidité, agencé en amont permettra d’augmenter la performance du système de traitement selon l’invention et de prolonger la durée de vie de la cartouche à aérogel métallique. Un filtre en amont de la cartouche à aérogel métallique, peut également contenir des matériaux connus de l’homme de l’art comme, et de façon non limitative, du charbon actif, des fibres ou mousses plastiques, du coton, des fibres de verre, des gels ou aérogels de silice. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée, faite à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures suivantes. la est une vue en perspective d’un aérogel métallique selon l’invention, sous la forme d’un cylindre, utilisé pour réaliser le traitement d’un flux d’air. la est une vue en perspective d’un aérogel métallique selon la , comprenant en outre deux électrodes de reprise de contact afin de chauffer l’aérogel par effet Joule lors du traitement d’air. la est une vue en perspective d’un aérogel métallique selon la intégré dans le corps d’une cartouche intégrant les deux électrodes de reprise de contact. Description détaillée La montre un cylindre 1 d’aérogel métallique à base d’aérogels métalliques en argent qui est utilisé pour réaliser le traitement d’air. Pour réaliser la fabrication de cet aérogel aux dimensions attendues, on a procédé comme suit. Des nanofils d’argent sont préparés selon le procédé décrit dans la demande de brevet WO2015/177717 et dispersés dans de l’eau à une concentration de 40 g/L. De la CMC (carboxymethylcellulose) 250K est dissoute dans l’eau à une concentration de 1,5% massique. Les nanofils sont dispersés dans la solution de CMC pour obtenir les concentrations massiques totales de 3wt.% (ratio Ag:CMC = 1:1). Le mélange est agité 30 min puis laissé ainsi durant 5h avant d’être introduit dans un moule cylindrique en PTFE (Teflon®) de diamètre de 3cm et de hauteur de 3cm. L’ensemble est refroidi par contact sur des plateaux thermorégulés froids à -20°C, puis le solide obtenu est lyophilisé. Un aérogel sous forme du cylindre 1 est ainsi obtenu aux dimensions attendues. Le cylindre 1 peut être utilisé tel quel en tant que dispositif de filtration d’air. Le cylindre 1 décrit peut également être une partie d’un dispositif de filtration mettant en œuvre un chauffage par effet Joule On décrit maintenant un exemple de dispositif de filtration à conduction électrique. Sur les deux faces opposées du cylindre l’aérogel 1, tel que montré en , des électrodes de reprises de contact 10, 11 sont réalisées par dépôt de fils plats en cuivre de forme de disque creux qui sont collés avec une colle conductrice sur chaque face, comme montré en . A titre d’exemple, l’anneau d’une électrode 10, 11 peut avoir une largeur de circonférence d’environ 2 mm. L’ensemble de l’aérogel 1 avec ses électrodes 10, 11 est placé dans un réceptacle 2 en PEEK (polyétheréthercétone) qui est fermé, laissant uniquement les deux fils de contact sortir pour une connexion à un générateur basse tension. Une cartouche de filtration d’air 3 est ainsi formée, comme montré en . La résistance R0 aux bornes de la cartouche 3 est mesurée égale à 10 ohm. A titre d’exemple d’utilisation de la cartouche de filtration 3, on fait circuler un flux d’air à la vitesse de 50 L.min -1 durant 120 min à travers la cartouche 3. A la fin de cette étape de filtration, la résistance R0 aux bornes de la cartouche 3 est mesurée égale à 11 ohm. Une tension de 20V est appliquée aux électrodes 10, 11 et donc dans l’aérogel 1. L’application de cette tension permet une montée en température à 200°C, qui est une température de surface, cette température étant alors stabilisée durant 10 min. La résistance R0 aux bornes de la cartouche 3 est mesurée égale à 10 ohm. La cartouche 3 est à nouveau réutilisée avec un flux d’air à la vitesse de 50 L.min -1 durant 120 min sans modification significative de la mesure de perte de charge, car inférieure à 3%. D’autres avantages et améliorations pourront être apportées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. La synthèse de nanofils métalliques par exemple d’argent ou de cuivre, qui constituent un aérogel métallique selon l’invention peut être également réalisé comme décrit respectivement dans les articles Nanotechnology 24 (2013) 215501 et Nano Research 2014, 7(3): 315–324. L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. Utilisation d’aérogel métallique électriquement et thermiquement conducteur à base de nanofils métalliques, en tant que matériau filtrant pour le traitement d’air, l’aérogel présentant une conductivité électrique supérieure ou égale à 50 S/m et une masse volumique inférieure ou égale à 300 mg/cm 3 . Utilisation selon la revendication 1, les nanofils étant en argent et/ou en cuivre ou en un mélange métallique comportant au moins 50% massique d’au moins un de ces deux métaux. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, l’aérogel présentant une conductivité électrique entre 50 et 5000 S/m, de préférence comprise entre 100 et 2000 S/m. Utilisation selon l’une des revendications précédentes, la masse volumique de l’aérogel métallique étant inférieure ou égale à 100 mg/cm 3 , de préférence inférieure à 50 mg/cm 3 . Utilisation selon l’une des revendications précédentes, la perte de charge induite par l’aérogel métallique étant inférieure à 150 Pa mesurée à une vitesse de 5,33 cm/s, de préférence inférieure à 80 Pa. Utilisation selon l’une des revendications précédentes, les nanofils présentant un diamètre moyen inférieur à 500 nm, de préférence inférieur à 200 nm, et une longueur moyenne entre 1 et 500 µm, de préférence entre 5 et 50 µm. Utilisation selon l’une des revendications précédentes, l’aérogel métallique comprenant un ou plusieurs polymères , de préférence à base d’EDOT (3,4-éthylènedioxythiophène) ou des dérivés de la cellulose comme l’hydroxyéthylcellulose, la carboxyméthylcellulose ou l’hydroxypropylméthylcellulose. Utilisation selon la revendication 7, la proportion massique des nanofils métalliques dans le(s) polymère(s) étant comprise entre 1 et 1000%, de préférence entre 30 et 300%, de préférence entre 60 et 140%. Système de traitement de l’air, comprenant : un générateur de tension électrique ; au moins un élément chauffant (3) comprenant : un aérogel métallique (1) électriquement et thermiquement conducteur à base de nanofils métalliques, l’aérogel présentant une conductivité électrique supérieure ou égale à 50 S/m et une masse volumique inférieure ou égale à 300 mg/cm 3 , deux électrodes de reprise de contact (10, 11), agencées chacune en contact avec l'aérogel métallique en laissant passer un flux d’air à traiter, et connectées au générateur de tension, de sorte qu’elles peuvent appliquer une tension électrique dans l'aérogel. Système de traitement selon la revendication 9, les deux électrodes étant agencées sur deux faces opposées de l’aérogel métallique. Système de traitement selon la revendication 9 ou 10, la résistance électrique de l’élément chauffant étant comprise entre 1 et 500 Ω et de préférence entre 5 et 50 Ω. Système de traitement selon l’une des revendications 9 à 11, l’élément chauffant étant sous la forme d’une cartouche comprenant un corps rigide (2) en matériau électriquement isolant logeant l’aérogel métallique et supportant les deux électrodes Système de traitement selon la revendication 12, le corps de la cartouche étant adapté pour supporter des températures supérieures à 220°, de préférence supérieures à 250°C. Système de traitement selon la revendication 12 ou 13, le corps de la cartouche étant en matériau thermoplastique, choisi de préférence parmi les polyimides, polyamide-imides, les polybenzimidazoles, les polyétheréthercétones, les polysulfures de phénylène, les polyéthers, les perfluoroalkoxy ou tout mélange de ceux-ci. Système de traitement selon l’une des revendications 9 à 14, le générateur de tension étant adapté pour générer une tension d’alimentation jusqu’à 48V, de préférence comprise entre 0 et 20V, et de préférence encore entre 0 et 12V. Système de traitement selon l’une des revendications 9 à 15, comprenant un dispositif de mesure de la résistance électrique de l’élément chauffant. Procédé de traitement d’air comportant les étapes suivantes : filtration d’une quantité d’air au moyen d’un aérogel électriquement et thermiquement conducteur à base de nanofils métalliques, en tant que matériau filtrant pour le traitement d’air, l’aérogel présentant une conductivité électrique supérieure ou égale à 50 S/m et une masse volumique inférieure ou égale à 300 mg/cm 3 , b) chauffage de l’aérogel pendant une durée prédéterminée. Procédé de traitement selon la revendication 17, selon lequel on réalise les étapes a) et b) simultanément ou on réalise l’étape b) une fois l’étape a) réalisée. Procédé de traitement selon l’une des revendications 17 ou 18, mis en œuvre par un système selon l’une des revendications 9 à 16, l’étape b) étant réalisée par l’application d’une tension aux électrodes de reprises de contact.