Un innovador dispositivo de ventilación captura gérmenes en interiores

Con la llegada del invierno y el aumento del tiempo que las personas pasan en interiores, la calidad del aire se convierte en una preocupación significativa, especialmente durante la temporada de resfriados y gripes. Investigadores de UBC Okanagan presentaron un nuevo dispositivo de limpieza de aire diseñado para capturar patógenos en el aire, con el objetivo de reducir la propagación de enfermedades respiratorias en espacios cerrados.

Limitaciones de los métodos de ventilación actuales

Según el coautor del estudio, el Dr. Sunny Li, profesor en la Escuela de Ingeniería, el método estándar para reducir la transmisión de enfermedades infecciosas implica actualizar el sistema de ventilación de un edificio para gestionar el flujo de aire en grandes áreas. Algunos sistemas avanzan aún más al enviar un chorro de aire limpio directamente hacia un individuo desde una ubicación fija, similar a las salidas de aire en aviones de pasajeros. Sin embargo, el Dr. Li señala varias desventajas: las personas deben permanecer en la misma posición para que el sistema funcione eficazmente, o todos en un espacio compartido tendrían que usar el mismo equipo al mismo tiempo. Además, el flujo constante de aire puede provocar sequedad en los ojos y la piel, haciendo que el uso prolongado sea incómodo.

"Asegurar una alta calidad del aire en interiores es crucial para mitigar la transmisión de enfermedades aéreas, particularmente en entornos compartidos", afirmó el Dr. Li. "Muchos canadienses pasan casi el 90 por ciento de su tiempo dentro, lo que convierte la calidad del aire interior en un factor crítico para la salud y el bienestar".

Importancia de la ventilación personalizada

El investigador postdoctoral Dr. Mojtaba Zabihi, primer autor del estudio, explicó que las configuraciones de las habitaciones y los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado existentes pueden variar ampliamente. Estas variaciones dificultan la implementación de mejoras consistentes en el flujo de aire, lo que refuerza la necesidad de opciones de ventilación personalizadas.

"Queríamos desarrollar un sistema innovador que impidiera que los ocupantes inhalaran aire contaminado, permitiéndoles utilizar un sistema de ventilación personalizado de manera cómoda durante períodos prolongados", comentó.

Trabajando dentro del Grupo de Investigación sobre Transmisión de Enfermedades Aéreas de UBC, el equipo introdujo un enfoque de flujo de aire de inducción-remoción o jet-sink, diseñado para capturar aerosoles exhalados antes de que se propaguen por la habitación.

Un nuevo enfoque para capturar partículas en el aire

Los sistemas de ventilación personalizados tradicionales a menudo dependen de corrientes de aire de alta velocidad que pueden resultar incómodas y volverse menos efectivas cuando una persona cambia de posición. El nuevo diseño adopta un enfoque diferente al guiar el flujo de aire alrededor del usuario y extraer continuamente las partículas contaminadas hacia un área de purificación localizada.

"Nuestro diseño combina comodidad con control", afirmó el Dr. Zabihi. "Crea un flujo de aire dirigido que atrapa y elimina aerosoles exhalados casi de inmediato, antes de que tengan la oportunidad de propagarse".

Para probar el sistema, los investigadores utilizaron simulaciones por computadora que modelaron la respiración, el calor corporal y el flujo de aire durante un escenario de consulta de 30 minutos. Luego compararon su rendimiento con sistemas de ventilación personal estándar.

Reducciones significativas en el riesgo de exposición

Los hallazgos, publicados recientemente en Building and Environment, mostraron una diferencia notable. El nuevo dispositivo redujo la probabilidad de infección al 9.5 por ciento. En comparación, el riesgo fue del 47.6 por ciento con un sistema personal típico, del 38 por ciento con un sistema de ventilación personal utilizando un diseño de extracción, y del 91 por ciento bajo ventilación regular de la habitación.

Cuando se posicionó de manera óptima, el dispositivo evitó la inhalación de patógenos durante los primeros 15 minutos de exposición. Solo 10 partículas de 540,000 alcanzaron a otra persona, y las simulaciones indicaron que el sistema eliminó hasta el 94 por ciento de los patógenos en el aire.

"Los sistemas de ventilación personalizados tradicionales no pueden adaptarse cuando las personas se mueven o interactúan", explicó el coautor del estudio, el Dr. Joshua Brinkerhoff. "Es una solución inteligente y receptiva para espacios como clínicas, aulas u oficinas donde el contacto cercano es inevitable".

Potencial futuro para espacios interiores más seguros

El Dr. Brinkerhoff agregó que el estudio ilustra cómo la ingeniería del flujo de aire, no solo la filtración, puede mejorar significativamente la calidad y seguridad del aire interior. Los próximos pasos implican refinar el sistema para su uso en habitaciones más grandes y probar prototipos físicos en entornos clínicos y públicos.

Como miembro del Comité Nacional de Códigos Modelo de Canadá sobre el Medio Ambiente Interior, el Dr. Zabihi espera que esta investigación contribuya a dar forma a las futuras pautas de ventilación, ayudando a crear espacios interiores más saludables y seguros para todos.