Quelle méthode élimine le mieux les contaminants : le nettoyage cryogénique ou le nettoyage haute pression ? 

Points clés à retenir 

Qu'est-ce que le nettoyage haute pression ? 

Le nettoyage haute pression est une méthode de nettoyage de surface qui utilise un pulvérisateur haute pression pour projeter de l’eau sur un substrat afin d’éliminer les contaminants. Cette technique repose principalement sur l’énergie cinétique et l’impact mécanique du jet d’eau sous pression pour rompre les liaisons physiques entre les contaminants et le matériau situé en dessous. Les nettoyeurs haute pression sont généralement raccordés, par un tuyau, à une source d’eau à grande capacité capable de fournir une pression suffisante et un débit constant pour réaliser les opérations de nettoyage. Un moteur interne ou thermique crée les pressions élevées nécessaires et propulse l’eau à grande vitesse afin de produire l’action de nettoyage par impact mécanique.

Contrairement à d’autres méthodes de nettoyage par projection qui utilisent l’air comprimé comme accélérateur, le nettoyage haute pression repose sur un niveau de pression d’eau plus élevé, exprimé en PSI (pounds per square inch), pour réaliser le nettoyage. Les plages de pression industrielles standard pour les nettoyeurs haute pression se situent généralement entre 3 000 et 5 000 PSI. Les nettoyeurs haute pression plus performants, capables d’atteindre des niveaux d’ultra haute pression (UHP), peuvent atteindre 15 000 à plus de 20 000 PSI pour éliminer les dépôts importants, la peinture ou les développements biologiques.

De plus, l’absence de débit d’air signifie qu’il n’y a pas de valeur en CFM (cubic feet per minute). Les nettoyeurs haute pression utilisent donc le GPM (gallons per minute) pour mesurer le débit volumique d’eau. La quantité d’eau nécessaire dépend de l’action de rinçage supplémentaire requise pour évacuer les contaminants une fois qu’ils ont été retirés du substrat. Les tâches de nettoyage légères peuvent nécessiter seulement 1,5 à 2,5 GPM, soit 90 à 150 gallons par heure, tandis que les applications industrielles lourdes peuvent consommer 4 à 8 GPM, soit 240 à 480 gallons par heure.

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Les nettoyeurs haute pression existent en trois types : 

1. Électriques

Les nettoyeurs haute pression électriques se branchent généralement sur une prise électrique standard et sont principalement utilisés pour des applications nécessitant un nettoyage moins agressif. Ces nettoyeurs sont généralement utilisés dans des environnements où les modèles essence ou diesel ne peuvent pas fonctionner en raison des émissions d’échappement, comme les usines agroalimentaires, les laboratoires, les espaces résidentiels et d’autres environnements sensibles. Bien qu’ils soient considérés comme compacts et efficaces, les nettoyeurs haute pression électriques sont souvent moins puissants que les autres versions et sont limités à des débits d’eau plus faibles, jusqu’à 2,5 GPM.

2. Essence

Les nettoyeurs haute pression fonctionnant à l’essence sont particulièrement adaptés aux tâches de nettoyage moyennes à intensives, en extérieur ou dans de grands espaces ouverts offrant une meilleure ventilation. Les unités à essence sont appréciées pour leur combinaison de grande mobilité et de plages de pression standard comprises entre 3 000 et 5 000 PSI, avec un débit pouvant atteindre 4 GPM.

3. Diesel

Les nettoyeurs haute pression diesel sont les machines les plus puissantes et offrent les pressions et les débits les plus élevés nécessaires aux applications industrielles, jusqu’à 8 GPM. Utilisées presque exclusivement en extérieur, ces machines servent à éliminer les contaminants les plus difficiles, comme les développements marins, les boues dans les réservoirs de stockage et les accumulations importantes de contaminants.

Le terme « power washing » désigne souvent les nettoyeurs haute pression qui utilisent de l’eau chauffée pour nettoyer les substrats, ajoutant une énergie thermique permettant d’affaiblir davantage les liaisons des contaminants et de décomposer certaines substances comme les huiles, les graisses et les matières grasses. Les nettoyeurs à eau chaude peuvent généralement atteindre une température d’eau allant jusqu’à 250 °F (121 °C), tandis que les unités industrielles spécialisées destinées aux applications extrêmes peuvent atteindre jusqu’à 160 °C.

Qu’est-ce que le nettoyage cryogénique ?

Le nettoyage cryogénique utilise des pellets de glace carbonique haute densité, du CO₂ solide recyclé, accélérés à grande vitesse pour éliminer les contaminants grâce à une combinaison d’impact cinétique, de choc thermique et d’expansion rapide du gaz. Ces actions se produisent simultanément en quelques millisecondes, rompant la liaison entre le contaminant et le substrat.

Pendant le fonctionnement, les pellets de glace carbonique sont chargés dans une trémie isolée où ils sont continuellement agités afin d’éviter l’agglomération et d’assurer un flux régulier. L’air comprimé propulse ensuite les pellets à travers un tuyau isolé jusqu’à l’applicateur de projection, où ils sont expulsés par une buse spécialisée. Lors de l’impact, les pellets de glace carbonique se subliment instantanément, passant de l’état solide à l’état gazeux, se dilatant rapidement et soulevant les contaminants de la surface sans laisser de déchet secondaire.

Analyse comparative : nettoyage cryogénique vs nettoyage haute pression

Décollage des contaminants par énergie cinétique

Le nettoyage cryogénique et le nettoyage haute pression utilisent tous deux un impact cinétique à grande vitesse pour rompre les liaisons des contaminants, mais avec une différence majeure : le nettoyage haute pression utilise des jets d’eau fortement pressurisés, parfois associés à la chaleur, tandis que le nettoyage cryogénique utilise de la glace carbonique aux propriétés cryogéniques pour fragiliser les contaminants et faciliter leur élimination.

Nettoyage rapide

Le nettoyage cryogénique et le nettoyage haute pression éliminent les contaminants des surfaces en quelques minutes afin d’obtenir un résultat de nettoyage.

Nettoyage de nombreux types de contaminants

Les machines de nettoyage cryogénique, comme la Cold Jet Aero2 PCS ULTRA, permettent d’ajuster les paramètres de taille des pellets, de PSI et de consommation de glace carbonique afin de s’adapter à différents contaminants. Le nettoyage haute pression utilise également différents niveaux de PSI élevés ainsi qu’une assistance thermique, uniquement pour les nettoyeurs à eau chaude, afin d’obtenir une puissance de nettoyage adaptée à de nombreuses applications.

Adapté à une grande variété de surfaces

Les deux méthodes peuvent nettoyer une grande variété de substrats, notamment le métal résistant, le verre, le béton, l’asphalte, le bois durci, la pierre, le vinyle, la fibre de verre, la brique et le stuc. Une pression plus faible doit être utilisée pour les surfaces les plus sensibles de cette liste afin d’éviter les dommages liés au nettoyage haute pression.

Populaire dans des secteurs similaires

Les deux technologies de nettoyage sont bien accueillies dans les secteurs des équipements lourds, de l’agroalimentaire, de l’automobile, du pétrole et du gaz, ainsi que de l’industrie manufacturière.

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Quelles sont les limites du nettoyage haute pression ?

Le nettoyage haute pression est très efficace pour éliminer la saleté extérieure et la graisse, mais cette méthode de nettoyage à base d’eau présente certaines limites d’utilisation.

1. Le nettoyage haute pression crée une quantité importante de déchets liquides secondaires qui doivent ensuite être confinés et éliminés

Le nettoyage haute pression utilise une quantité importante d’eau et peut consommer des milliers de gallons d’eau, selon la tâche de nettoyage. Chaque gallon utilisé pour le nettoyage se mélange au contaminant ciblé, créant un déchet secondaire potentiellement dangereux pour les personnes et l’environnement immédiat. Les eaux usées doivent être confinées, collectées, puis transportées et éliminées correctement. Les coûts d’élimination des eaux usées contaminées peuvent varier selon les facteurs suivants :

• la quantité d’eaux usées ;
• les niveaux de toxicité ;
• les besoins en transport ;
• les besoins en conteneurs.

Les contaminants comme la peinture, l’huile ou les produits chimiques peuvent augmenter considérablement les coûts d’élimination.

Avantage concurrentiel du nettoyage cryogénique

Aucun déchet secondaire n’est produit lors du nettoyage à la glace carbonique, quel que soit le substrat nettoyé ou le contaminant éliminé. Les pellets de glace carbonique se subliment au moment de l’impact et se dissipent dans l’air, laissant l’environnement immédiat inchangé.

2. La préparation et le nettoyage après intervention nécessitent une planification importante autour des eaux usées

Contrairement aux eaux de ruissellement classiques, ce sous-produit liquide toxique ne peut pas être autorisé à s’écouler dans le sol ou dans les évacuations locales en raison des lois fédérales et locales, telles que le Clean Water Act. Les eaux usées issues du nettoyage haute pression doivent être soigneusement confinées et dirigées vers des réceptacles désignés en vue de leur élimination.

Les opérateurs doivent mettre en place des mesures de confinement, notamment les précautions suivantes, afin de garantir qu’il n’y ait pas de déversement accidentel ni de fuite d’eaux usées dans l’environnement :

• couvrir toutes les bouches d’égout pluvial et évacuations extérieures avec un tapis d’étanchéité afin d’empêcher les eaux usées de pénétrer dans le réseau d’assainissement local ;
• positionner des bermes de confinement flexibles autour de la zone de nettoyage afin de former une digue temporaire qui dirige les eaux usées vers un point de collecte central ;
• placer des tuyaux d’aspiration pour liquides ou des pompes de puisard spécialisées au point de collecte afin d’aspirer les eaux usées et de les transférer dans un réservoir de stockage en vue de leur élimination ultérieure.

Avantage concurrentiel du nettoyage cryogénique

Comme aucun déchet secondaire n’est produit pendant le nettoyage cryogénique, la préparation et le nettoyage après intervention sont très limités. La préparation consiste à positionner et installer la machine de nettoyage cryogénique, le post-refroidisseur et la source d’air comprimé. Le nettoyage final se limite à balayer ou aspirer les morceaux de contaminants décollés restant dans la zone de travail.

3. Le nettoyage haute pression peut être trop abrasif pour les substrats sensibles

Bien que le nettoyage haute pression à faible pression (PSI) convienne à de nombreux substrats, l'utilisation de niveaux de pression plus élevés peut endommager de manière significative certains matériaux sensibles à l'abrasion. Si cette caractéristique est un avantage dans certaines applications, notamment pour éliminer les huiles, les boues ou les résidus chimiques, elle ne convient pas au nettoyage de substrats plus fragiles tels que les métaux fins (comme l'aluminium), les plastiques fins, le caoutchouc ou les bois tendres.

En quoi le nettoyage cryogénique présente-t-il un avantage ?

La glace carbonique est naturellement non abrasive et peut être utilisée en toute sécurité sur la plupart des surfaces grâce à sa faible dureté. Les machines de nettoyage cryogénique, telles que la Cold Jet Aero2 PCS ULTRA, permettent d'ajuster la taille des particules de glace carbonique, la consommation d'air comprimé et le débit de glace carbonique afin d'adapter précisément le nettoyage au substrat et de garantir qu'il ne soit pas endommagé pendant l'opération.

4. Le nettoyage haute pression nécessite un temps de séchage important et peut provoquer de la corrosion instantanée.

Les surfaces nettoyées au haute pression sont inévitablement saturées d'eau et doivent être complètement sèches avant de pouvoir être remises en service. Le séchage à l'air est la méthode la plus courante, mais il peut nécessiter plusieurs heures selon le type de substrat. Lorsque le temps de séchage est critique, des systèmes de séchage à air chaud peuvent également être utilisés.

Par ailleurs, certains métaux sensibles à l'oxydation, comme le fer et l'acier, peuvent développer rapidement une corrosion superficielle (« flash rust »), créant ainsi un nouveau problème de nettoyage si le séchage n'est pas suffisamment rapide.

En quoi le nettoyage cryogénique présente-t-il un avantage ?

Le nettoyage cryogénique est un procédé de nettoyage entièrement à sec qui n'utilise ni eau ni humidité. Le substrat reste sec pendant toute l'opération et peut généralement être remis en service presque immédiatement une fois le nettoyage terminé.

5. Le nettoyage haute pression peut endommager les équipements électroniques

L'eau est un excellent conducteur électrique et peut avoir des conséquences importantes sur les composants électroniques, les câbles, les armoires électriques, les moteurs ou tout équipement intégrant un circuit électrique.

Lorsqu'une méthode de nettoyage utilisant de l'eau ou de l'humidité est employée, les composants sensibles doivent être protégés et masqués, ce qui allonge considérablement le temps nécessaire au nettoyage. Les risques comprennent notamment les courts-circuits électriques ou la défaillance complète de certains composants.

En quoi le nettoyage cryogénique présente-t-il un avantage ?

La glace carbonique est naturellement non conductrice et n'endommage pas les composants électroniques. Comme le nettoyage cryogénique n'utilise ni eau ni liquide, il permet de nettoyer les équipements électriques directement sur site, sans démontage ni déconnexion.

6. Le nettoyage haute pression nécessite des équipements de protection individuelle (EPI) importants

Les bonnes pratiques de sécurité recommandent aux opérateurs de porter des équipements de protection individuelle adaptés lors d'un nettoyage haute pression afin de se prémunir contre les risques suivants :

• brûlures ou irritations cutanées dues aux projections de produits chimiques ;
• projections de débris à grande vitesse ;
• niveaux sonores élevés ;
• brûlures provoquées par les éclaboussures d'eau chaude ;
• projection accidentelle du jet haute pression sur une partie du corps.

Des mesures de protection importantes doivent être mises en œuvre afin d'éviter toute blessure ou irritation de la peau, des yeux, du visage et des autres parties du corps. Conformément aux recommandations de sécurité, notamment celles de la norme OSHA 29 CFR 1910, les EPI suivants sont généralement préconisés :

• lunettes de protection étanches certifiées ANSI Z87.1 empêchant l'eau, les brouillards et les particules chimiques en suspension de pénétrer dans les yeux ;
• visière intégrale pour protéger le visage contre les projections chimiques et les débris projetés à grande vitesse ;
• combinaison Tyvek intégrale ou vêtements imperméables protégeant le corps ; le pantalon doit toujours recouvrir les bottes afin d'empêcher l'eau de s'y infiltrer ;
• gants imperméables renforcés avec surface antidérapante ; une isolation thermique est recommandée lors du nettoyage à l'eau chaude ;
• protection auditive performante pour réduire l'exposition au bruit élevé généré par les équipements ;
• chaussures de sécurité imperméables à embout acier et semelles antidérapantes ;
• masque respiratoire de type N95 ou demi-masque lors du nettoyage de résidus chimiques ou de moisissures susceptibles de devenir toxiques sous forme d'aérosols ;
• casque de sécurité dans les zones industrielles ou de chantier lorsque des lances télescopiques sont utilisées pour nettoyer en hauteur afin de se protéger des chutes de débris.

En quoi le nettoyage cryogénique présente-t-il un avantage ?

La glace carbonique n'est ni toxique ni irritante. Les risques liés à une exposition excessive sont maîtrisés grâce à une ventilation adaptée de la zone de travail. Dans la plupart des cas, des EPI de base — gants, lunettes de protection et protection auditive — suffisent pour utiliser une machine de nettoyage cryogénique.

7. Les composants sensibles des machines doivent être protégés contre l'eau et l'humidité

De nombreuses machines industrielles ne peuvent pas être entièrement nettoyées au haute pression, car certains composants critiques risquent d'être endommagés ou de tomber en panne s'ils sont exposés à l'eau ou à l'humidité.

Ces composants doivent impérativement être protégés du jet haute pression. Les opérateurs doivent généralement les envelopper dans des films plastiques et les sceller à l'aide d'adhésif avant le nettoyage. Une fois celui-ci terminé, toutes ces protections doivent être retirées avant la remise en service de l'équipement. Ces étapes supplémentaires peuvent être longues et augmentent le temps d'arrêt lié au nettoyage haute pression.

Prenons l'exemple concret du nettoyage d'un convoyeur dans une usine agroalimentaire. Une opération de nettoyage haute pression comprend généralement les étapes suivantes :

1. Arrêter le convoyeur selon une procédure de consignation (Lockout/Tagout).
2. Préparer la machine en protégeant tous les composants sensibles à l'eau (électronique, capteurs, moteurs, armoires électriques) à l'aide de films plastiques et d'adhésifs.
3. Retirer les résidus alimentaires importants et les déposer dans des bacs de collecte.
4. Installer des bermes de confinement autour du convoyeur afin de canaliser les eaux usées vers un point de collecte central et protéger les évacuations.
5. Positionner un système d'aspiration des eaux usées vers un réservoir de stockage.
6. Équiper les opérateurs des EPI requis.
7. Appliquer un détergent homologué pour l'industrie agroalimentaire sur les rouleaux, la bande transporteuse et le châssis, puis laisser agir 15 à 20 minutes.
8. Raccorder un nettoyeur haute pression électrique (les modèles essence ou diesel ne pouvant pas être utilisés à l'intérieur d'un site agroalimentaire) à une alimentation en eau et en électricité adaptée.
9. Mettre l'appareil en marche et attendre que l'eau atteigne sa température de fonctionnement.
10. Nettoyer le convoyeur afin d'éliminer les contaminants et le détergent.
11. Appliquer un désinfectant chimique sur les surfaces encore humides afin de limiter le développement bactérien.
12. Aspirer les eaux usées vers les réservoirs de stockage ou les séparateurs d'huile.
13. Installer et mettre en fonctionnement des ventilateurs industriels ou des systèmes de séchage ; selon la taille de l'équipement, cette étape peut durer plusieurs heures.
14. Retirer toutes les protections plastiques ainsi que les dispositifs de récupération des eaux usées.
15. Vérifier l'absence d'infiltration d'eau avant de remettre l'équipement en fonctionnement.
16. Organiser le transport et l'élimination réglementaire des eaux usées collectées.

En quoi le nettoyage cryogénique présente-t-il un avantage ?

Le nettoyage cryogénique permet de nettoyer les équipements directement en place, sans démontage et, dans de nombreux cas, sans interrompre leur température de fonctionnement.

Dans la plupart des situations, seules les étapes suivantes sont nécessaires :

1. Positionner la machine de nettoyage cryogénique à proximité de l'équipement à nettoyer.
2. Brancher la machine sur une alimentation électrique.
3. Raccorder l'alimentation en air comprimé et les flexibles de projection.
4. Charger les pellets de glace carbonique dans la trémie.
5. Régler les paramètres de nettoyage (taille des particules, pression d'air, consommation de glace carbonique).
6. Installer la buse adaptée à l'application.
7. Diriger la buse vers la surface et lancer le nettoyage.

L'ensemble de ces opérations peut être réalisé en moins de dix minutes. Les longues phases de préparation, de confinement et de gestion des eaux usées propres au nettoyage haute pression sont ainsi supprimées.

Conclusion : pour le nettoyage industriel en place, le nettoyage cryogénique élimine les déchets et les temps d'arrêt liés au nettoyage haute pression

Le nettoyage haute pression reste une solution adaptée aux applications extérieures exigeantes, telles que l'élimination de grandes quantités d'huile ou de boues, le nettoyage de réservoirs de stockage ou le traitement de vastes surfaces où un fort débit d'eau et une action abrasive constituent un avantage.

En revanche, pour le nettoyage d'équipements industriels directement sur site, le nettoyage cryogénique s'impose comme la solution la plus performante. Les pellets de glace carbonique se subliment instantanément au contact de la surface. Le procédé ne génère donc aucun déchet secondaire lié au média de projection, ne laisse aucune humidité et reste non conducteur.

Les équipements peuvent être nettoyés directement sur place et remis en production en quelques minutes plutôt qu'en plusieurs heures. Les entreprises qui souhaitent réduire leurs temps d'arrêt, éviter les contraintes liées à la collecte et au traitement des eaux usées ou nettoyer des équipements électroniques et des composants sensibles à l'eau tireront les plus grands bénéfices du nettoyage cryogénique.

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