Peut-on respirer de l’hydrogène ? Sécurité et ventilation
Dans les recherches portant sur l’utilisation d’appareils d’inhalation, l’hydrogène lui-même n’est pas décrit comme toxique lorsqu’on le respire : lors d’un essai clinique mené en 2021, huit adultes en bonne santé ont respiré en continu un mélange composé de 2,4 % d’hydrogène dans l’air pendant une durée pouvant atteindre 72 heures, sans qu’aucun problème de santé cliniquement significatif ne survienne. La prudence autour de l’hydrogène gazeux tient à une tout autre propriété. Il est inflammable dans une plage exceptionnellement large dans l’air et brûle avec une flamme difficile à voir. La question de savoir si une séance avec un appareil d’inhalation d’hydrogène à domicile présente un risque d’inflammabilité dépend vraiment de la quantité de gaz qui s’accumule dans la pièce, de la ventilation de celle-ci et de la présence éventuelle d’une source d’ignition à proximité, et non du caractère toxique du gaz lorsqu’on le respire.
- L’inhalation de petites quantités d’hydrogène délivrées par une canule n’a pas entraîné de préjudice cliniquement significatif dans le seul essai contrôlé chez l’humain disponible, bien que cet essai ait été de petite taille et mené uniquement auprès d’adultes en bonne santé.
- Le risque d’inflammabilité de l’hydrogène dépend de sa concentration dans l’air, soit environ 4 % à 75 % en volume, combinée à la présence d’une source d’ignition à proximité. Aucun de ces deux facteurs ne constitue à lui seul le danger.
- Les calculs détaillés ci-dessous montrent que, même en supposant une ventilation nulle, il faudrait de nombreuses heures de fonctionnement continu avec la totalité du débit captée dans une chambre ou un salon ordinaire pour atteindre le seuil de 4 %, avec un appareil Zenith ou Titan, soit bien plus qu’une séance habituelle.
- En pratique, les deux précautions importantes sont de maintenir une ventilation ordinaire et d’éloigner de la pièce les flammes nues et les équipements susceptibles de produire des étincelles, tout en suivant le manuel de votre appareil.
Si vous découvrez encore l’inhalation d’hydrogène à domicile, de manière générale, le guide pour débuter l’inhalation d’hydrogène est un bon point de départ avant d’aborder ici plus précisément l’inflammabilité et la ventilation.
L’hydrogène lui-même est-il nocif à respirer ?
L’hydrogène n’est pas classé comme un gaz toxique en soi. La fiche de données de sécurité publiée par le service CAMEO Chemicals de la NOAA ne mentionne, parmi ses dangers pour la santé, que l’asphyxie simple : il ne peut provoquer des étourdissements, une perte de connaissance ou des conséquences plus graves que s’il déplace une quantité suffisante de l’oxygène de l’air que vous respirez. C’est le même mécanisme que pour tout gaz inerte remplissant un espace clos. Il s’agit d’un danger sensiblement différent de celui d’un gaz toxique, et la fiche associe ce risque à des concentrations bien supérieures à celles qu’un appareil d’inhalation par canule nasale est conçu pour délivrer dans l’air ambiant d’une pièce (source : Fiche de données CAMEO Chemicals : hydrogène). Il faut distinguer cela du fait que de petites quantités d’hydrogène sont déjà présentes naturellement dans l’atmosphère, ce qui est une autre question que celle des concentrations abordées dans cet article.
Ce que l’essai de 2021 a réellement évalué
Les données les plus directement pertinentes proviennent d’une étude publiée en 2021 dans Critical Care Explorations. Huit adultes en bonne santé y ont respiré en continu, par une canule nasale à haut débit délivrant 15 litres par minute, un mélange composé de 2,4 % d’hydrogène dans de l’air médical, pendant 24, 48 ou 72 heures. Les chercheurs n’ont signalé aucun événement indésirable cliniquement significatif chez les participants et aucun incident lié à un risque environnemental pendant l’étude (source : Cole et al., Critical Care Explorations, 2021). C’est un résultat intéressant, mais il concerne huit adultes en bonne santé dans un cadre clinique surveillé ; il ne garantit pas la sécurité pour chaque personne, chaque pièce ou chaque modèle d’appareil d’inhalation. L’interpréter comme un certificat de sécurité général pour un usage à domicile irait donc au-delà de ce que l’étude a réellement montré.
Pourquoi l’hydrogène est considéré comme un gaz inflammable
Indépendamment de l’inhalation, l’hydrogène est inflammable dans l’air à des concentrations d’environ 4 % à 75 % en volume, une plage bien plus large que celle de nombreux gaz combustibles courants, dont les plages d’inflammabilité sont beaucoup plus étroites. C’est l’une des raisons pour lesquelles on manipule l’hydrogène avec prudence dans tout espace clos : il existe une large marge entre une concentration à peine inflammable et une concentration trop riche en hydrogène pour brûler. Il brûle également avec une flamme presque invisible à la lumière du jour. Une flamme d’hydrogène près d’un appareil ou d’une zone de stockage ne ressemblera donc pas forcément à un incendie avant que vous soyez assez près pour en sentir la chaleur (source : Fiche de données CAMEO Chemicals : hydrogène). Rien de tout cela ne signifie que l’hydrogène s’enflamme spontanément. Pour qu’il y ait inflammation, il faut à la fois une concentration située dans cette plage et une source d’ignition, comme une étincelle ou une flamme nue ; éliminez l’un ou l’autre de ces facteurs et rien ne peut s’enflammer.
Quelle quantité de gaz une séance ajoute-t-elle réellement à l’air ?
Pour déterminer s’il est réaliste d’atteindre cette plage d’inflammabilité pendant une séance, il faut commencer par examiner la quantité d’hydrogène effectivement produite par les appareils. Si vous hésitez encore entre plusieurs modèles, le guide d’achat pour choisir un appareil d’inhalation d’hydrogène présente d’autres critères que le seul débit.
Les sept niveaux de débit du Zenith
L’appareil d’inhalation d’hydrogène Hydrion Zenith offre sept niveaux de débit sélectionnables, de 300 à 1 800 millilitres par minute de gaz total. Chaque niveau peut être utilisé avec de l’hydrogène pur ou avec un mélange d’hydrogène et d’oxygène. Au réglage maximal, les 1 800 ml/min se répartissent en 1 200 ml/min d’hydrogène et 600 ml/min d’oxygène ; les débits inférieurs diminuent proportionnellement. L’oxygène n’étant pas lui-même un combustible, c’est la part d’hydrogène qui compte pour les calculs d’inflammabilité ci-dessous : 1 200 ml/min au réglage maximal du Zenith.
Les modes de sortie du Titan
La machine d’inhalation d’hydrogène Hydrion Titan fonctionne à un débit total de 3 000 ml/min, que le mode choisi utilise une, deux ou trois sorties. Le débit se répartit en 2 000 ml/min d’hydrogène et 1 000 ml/min d’oxygène, avec une pureté de 99,99 %. C’est ce débit d’hydrogène de 2 000 ml/min qu’il convient de retenir pour les calculs de volume de la pièce, car il est environ deux tiers plus élevé que le débit maximal d’hydrogène du Zenith.
Les deux appareils sont conçus pour délivrer le gaz à une personne qui l’inhale par une canule nasale portée correctement pendant une séance, et non pour le rejeter en continu dans l’air ambiant d’une pièce. L’exemple détaillé ci-dessous suppose malgré tout que la totalité du débit reste dans la pièce : il s’agit d’une hypothèse volontairement pessimiste, et non du fonctionnement prévu d’une séance d’inhalation.
Calcul du volume de la pièce : un exemple illustratif détaillé
Le calcul ci-dessous répond à une question plus précise que celle de la sécurité d’une séance : combien de temps faudrait-il à la totalité du débit continu de chaque appareil pour porter la concentration d’hydrogène d’une pièce hermétiquement close à la limite inférieure d’inflammabilité de 4 % ? L’hypothèse de départ est volontairement irréaliste : aucun renouvellement de l’air et chaque millilitre d’hydrogène retenu dans la pièce. C’est le seul moyen de chiffrer le scénario le plus défavorable au lieu de le deviner.
| Taille de la pièce | Hydrogène nécessaire pour atteindre 4 % (LIE) | Heures au réglage maximal du Zenith (1 200 ml/min H2) | Heures avec le Titan (2 000 ml/min H2) |
|---|---|---|---|
| Petite chambre (~20 m³ / ~710 ft³) | ~800 litres | ~11 heures | ~7 heures |
| Grande chambre ou bureau à domicile (~35 m³ / ~1 235 ft³) | ~1 400 litres | ~19 heures | ~12 heures |
| Salon (~60 m³ / ~2 120 ft³) | ~2 400 litres | ~33 heures | ~20 heures |
Comment interpréter correctement le tableau
Même dans la plus petite pièce et au débit d’hydrogène maximal de chaque appareil, le scénario sans ventilation prend plusieurs heures de plus que la durée probable d’une séance d’inhalation. Une séance habituelle dure généralement des dizaines de minutes plutôt que des heures. C’est tout l’intérêt de cet exercice : il montre qu’il existe une marge significative entre un usage ordinaire et le seuil d’inflammabilité, et non qu’il est impossible de s’en approcher dans d’autres conditions. Les chiffres ne disent rien sur le renouvellement réel de l’air dans une pièce donnée, sur un appareil défectueux ou sur un espace particulièrement petit ou hermétique ; ils ne remplacent pas non plus les conseils de ventilation et d’installation figurant dans le manuel de votre modèle. Considérez ce tableau comme un moyen d’évaluer les ordres de grandeur, et non comme une marge de sécurité vérifiée.
Ventilation et sources d’ignition : ce qui réduit réellement le risque
Une ventilation ordinaire de la pièce — une porte laissée entrouverte, une fenêtre ouverte en partie ou les mouvements d’air habituels dans une pièce occupée — empêche beaucoup plus efficacement l’hydrogène de se concentrer que ne le suppose le scénario de la pièce hermétiquement close ci-dessus, puisqu’elle renouvelle continuellement l’air autour de l’appareil au lieu de laisser le gaz s’accumuler au même endroit. Il est important d’éloigner de la pièce les flammes nues, les cigarettes allumées, les bougies et les équipements susceptibles de produire des étincelles lorsque l’appareil fonctionne, précisément parce que la flamme de l’hydrogène est si difficile à voir. Avec ce gaz en particulier, croire qu’il n’y a pas de feu simplement parce qu’on ne voit pas de flamme est une mauvaise réaction. Le scénario dans lequel le tableau ci-dessus ne constitue plus un cas extrême rassurant est celui d’un espace petit et réellement hermétique — un placard ou une armoire dont la porte est fermée et où l’air ne circule pas — plutôt que d’une chambre ou d’un salon ordinaire où l’appareil est posé sur une table de chevet ou un bureau. Le manuel de votre appareil précise les consignes de placement et de ventilation propres à son boîtier et à sa plage de débit. Il est plus important de suivre ces instructions spécifiques au modèle que d’appliquer la même hypothèse à tous les appareils, puisque le manuel a été rédigé pour ce boîtier précis.
Vérifier votre appareil et votre pièce
La section du manuel consacrée à chaque appareil, sur sa page produit, est la meilleure prochaine étape : elle détaille les consignes d’installation, de ventilation et de placement propres au Zenith ou au Titan, plutôt que de s’en tenir aux calculs généraux ci-dessus. Si vous préférez un suivi continu à des calculs ponctuels, vous pouvez consulter le fonctionnement des détecteurs d’hydrogène et la signification réelle de leurs niveaux d’alarme. Toute personne qui entretient régulièrement un appareil trouvera également des conseils sur l’eau, les filtres et le rangement dans l’article consacré à son entretien. Enfin, puisque les données cliniques mentionnées ci-dessus proviennent d’un essai surveillé mené auprès d’adultes en bonne santé, toute personne souffrant d’une affection respiratoire ou cardiaque, ou qui a simplement des doutes sur sa propre installation, devrait en parler à un médecin avant de commencer les séances, plutôt que de tirer des conclusions à partir d’une étude à laquelle elle n’a pas participé.