Investigadores de la UBC Okanagan han presentado un dispositivo de vanguardia para mejorar la calidad del aire interior mediante la eliminación eficaz de patógenos transportados por el aire y la reducción de la propagación de infecciones respiratorias. Este avance podría tener un impacto significativo en la seguridad sanitaria en espacios cerrados como clínicas, aulas y oficinas.
Ingenieros de la Universidad de Columbia Británica Okanagan (UBCO) han desarrollado un nuevo dispositivo que mejora la calidad del aire interior mediante la eliminación eficaz de patógenos transportados por el aire. Esta innovación podría convertirse en una herramienta vital para reducir la propagación de enfermedades respiratorias en espacios cerrados.
Los métodos tradicionales para frenar la transmisión de enfermedades infecciosas suelen implicar la mejora del sistema de ventilación de un edificio para regular el flujo de aire a gran escala. Sin embargo, los sistemas de ventilación personalizados proporcionan una capa adicional de protección al dirigir aire limpio hacia las personas desde una distancia fija. Si bien este enfoque, similar a la circulación del aire en los aviones de pasajeros, tiene sus ventajas, también presenta desventajas notables.
“Garantizar una buena calidad del aire en interiores es crucial para mitigar la transmisión de enfermedades transmitidas por el aire, especialmente en entornos compartidos”, declaró en un comunicado de prensa el coautor Sunny Li, profesor de la Facultad de Ingeniería. “Muchos canadienses pasan casi el 90 % de su tiempo en interiores, lo que convierte la calidad del aire interior en un factor crítico para la salud y el bienestar”.
El primer autor, Mojtaba Zabihi, investigador postdoctoral de la UBCO, destaca los desafíos que supone implementar cambios en los sistemas de climatización (HVAC) existentes debido a la diversidad en la distribución de las salas y los diseños de ventilación. Esto subraya la importancia de la ventilación personalizada.
“Queríamos desarrollar un sistema innovador que evitara que los ocupantes inhalaran aire contaminado y al mismo tiempo les permitiera utilizar un sistema de ventilación personalizado cómodamente durante períodos prolongados”, añadió Zabihi.
El equipo de investigación, en colaboración con el Grupo de Investigación de Transmisión de Enfermedades Aerotransportadas de la UBC, creó un concepto de flujo de aire de inducción-extracción o de chorro-sumidero. Este nuevo diseño captura y elimina los aerosoles exhalados antes de que circulen por la sala.
A diferencia de los sistemas de ventilación personalizados convencionales, que se basan en chorros de aire de alta velocidad que pueden causar incomodidad y perder efectividad cuando los usuarios se mueven, el nuevo sistema atrae continuamente partículas contaminadas hacia una zona de purificación localizada.
“Nuestro diseño combina comodidad y control”, añadió Zabihi. “Crea un flujo de aire dirigido que atrapa y elimina los aerosoles exhalados casi de inmediato, antes de que se propaguen”.
Utilizando simulaciones por computadora para modelar la respiración, el calor corporal y el flujo de aire en un escenario de consulta de 30 minutos, los investigadores compararon su nuevo dispositivo con los sistemas de ventilación personal estándar.
Sus hallazgos, publicado Los resultados, publicados en la revista Building and Environment, fueron significativos. El nuevo sistema redujo la probabilidad de infección a tan solo el 9.5 %, en comparación con el 47.6 % de una configuración personal estática, el 38 % de un sistema de ventilación personal con extractor y el 91 % de una ventilación estándar.
En condiciones óptimas, el dispositivo logró prevenir la inhalación de patógenos durante los primeros 15 minutos de exposición, permitiendo que solo 10 partículas de 540,000 llegaran a otra persona. Las simulaciones indicaron que el sistema podía eliminar hasta el 94 % de los patógenos transportados por el aire.
“Los sistemas tradicionales de ventilación personalizada no se adaptan a los movimientos o interacciones de las personas”, añadió el coautor Joshua Brinkerhoff, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería. “Es una solución inteligente y adaptable para espacios como clínicas, aulas u oficinas donde el contacto cercano es inevitable”.
Brinkerhoff señaló que este estudio demuestra el potencial de la ingeniería del flujo de aire, no solo de la filtración, para mejorar la calidad del aire interior y la seguridad de los ocupantes. De cara al futuro, el equipo se centrará en perfeccionar el diseño para salas más grandes y en probar prototipos físicos en entornos prácticos.
Zabihi, quien es miembro del Comité de Códigos Modelo Nacionales de Canadá sobre Ambiente Interior, espera que esta investigación influya en los futuros estándares de ventilación, contribuyendo a crear ambientes interiores más saludables y seguros.