Cómo hacer que los gimnasios sean seguros durante la pandemia usando ventilación y purificación de aire
Crédito: CC0 Public Domain
Una nueva investigación muestra que las regulaciones actuales para la ventilación en instalaciones deportivas no aseguran bajas concentraciones de partículas de aerosol.
Cumplir con los estándares de ventilación del Código de Construcción holandés no garantiza que el aire de los edificios esté lo suficientemente libre de partículas de aerosol. Incluso en edificios que cumplen con este Código, la concentración de partículas de aerosol puede aumentar significativamente durante el uso intensivo, como el ejercicio. Esta es la principal conclusión de los experimentos llevados a cabo por la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU/e) en un gimnasio del Centro Deportivo Estudiantil de Eindhoven. El investigador principal, Bert Blocken, concluye que una combinación de ventilación y limpieza del aire innovadora puede ser una buena precaución para hacer ejercicio de forma segura y responsable, incluso durante la pandemia del coronavirus. El estudio se publicó en la revista científica Building and Environment.
Aunque el papel preciso de los aerosoles en la propagación de la COVID-19 sigue siendo tema de debate científico, está claro que una buena ventilación es una precaución importante que pueden ayudar a contener la pandemia de la corona. Especialmente en instalaciones deportivas bajo techo, donde las personas tienden a inhalar y exhalar fuerte y vigorosamente, el aire limpio es de vital importancia.
La calidad del aire está estrechamente relacionada con la concentración de partículas de aerosol, las diminutas gotas de saliva que pueden permanecer suspendido en el aire. La investigación realizada por TU/e y otros ahora muestra que la ventilación por sí sola generalmente no es suficiente para eliminar estas partículas. Para mantener permanentemente baja la concentración de aerosoles en las instalaciones deportivas cubiertas, se necesita una limpieza adicional del aire.
Los purificadores de aire que utilizan tecnología de plasma, combinados con carbón activo y filtros electrostáticos, demuestran ser muy efectivos: juntos con el sistema de ventilación eliminan del 80 al 90 por ciento de los aerosoles del aire. La investigación de seguimiento tendrá que mostrar si esta combinación de limpieza del aire y ventilación produce los mismos resultados con otras tecnologías de purificación y en otros entornos, como hogares de ancianos, escuelas, estadios (deportivos) cubiertos, oficinas, restaurantes, teatros, ascensores, etc.
Aerosoles
Es bien sabido que las personas pueden transmitir el coronavirus a través de gotitas más grandes de líquido por la nariz o la boca. Es la razón detrás de las reglas de distanciamiento social que están actualmente en vigor en los Países Bajos y muchos otros países: las gotas son tan pesadas que dentro de una cierta distancia suelen caer al suelo y ya no representan una amenaza. Aunque todavía no hay consenso entre los científicos de que las gotas de saliva más pequeñas, llamadas partículas de aerosol, también juegan un papel importante en la propagación del coronavirus, existe una creciente evidencia de que este es el caso.
Las partículas de aerosol son tan pequeños (menores a unas pocas decenas de micrómetros), que quedan suspendidos en el aire, e incluso pueden acumularse, especialmente en espacios cerrados, como un gimnasio, donde la gente se congrega y hace ejercicio intenso. Por lo tanto, la ventilación es clave para la calidad del aire y para contener el riesgo potencial de contaminación, como lo demuestran las recomendaciones de salud pública para gimnasios y otras instalaciones deportivas de las autoridades sanitarias de todo el mundo, incluido el Instituto Holandés de Salud Pública (RIVM).
El profesor Bert Blocken de TU/e y KU Leuven, uno de los investigadores detrás del estudio y un destacado experto en el campo de los flujos de aire, llama a esto el principio de precaución: incluso si aún no estamos 100 por ciento seguros de si y en qué medida las altas concentraciones de aerosoles conducen a la transmisión del coronavirus, para estar seguros es mejor evitarlos. Por cierto, desde la introducción del actual protocolo Corona en los Países Bajos, no ha habido fuentes conocidas de infección por COVID-19 en los gimnasios holandeses. «Pero en los Estados Unidos, los científicos informaron recientemente de un brote en una instalación deportiva en Chicago, probablemente causado por aerosoles», dice Blocken.
Experimento
Para ver cómo funciona esto en la práctica, Blocken y sus colegas realizaron una serie de experimentos en un gimnasio en el Centro Deportivo Estudiantil de Eindhoven. El estudio fue patrocinado por Sportinnovator, un programa financiado con fondos públicos para la innovación y la investigación en el deporte. Después de las primeras simulaciones de construcción y una serie de experimentos con aerosoles generados artificialmente, 35 sujetos de prueba se reunieron allí el 11 de julio del año pasado para realizar algunos ejercicios intensos.
Crédito: Universidad Tecnológica de Eindhoven
Usando casi 150 sensores, los investigadores monitoreó exactamente cuántas gotas de saliva terminaron en el aire y cuánta ventilación puede contribuir a limitar el aumento de sus concentraciones. Luego analizaron si la purificación del aire podría ofrecer una solución. Los investigadores utilizaron dos unidades de limpieza de aire, que además de los tradicionales filtros electrostáticos, de fibra de vidrio y de carbón, también utilizan tecnología de plasma. Esta tecnología relativamente económica limpia el aire casi tan eficientemente como los filtros HEPA que se usan comúnmente en hospitales y salas limpias.
Las unidades aspiran aire por la parte inferior y expulsan el aire filtrado por la parte superior a una altura de 1,6 metro. Esto asegura que el aire se filtre a la altura de caminar. Y lo hicieron de manera muy eficiente: juntos, los dos limpiadores (con una capacidad total de 1234 m por hora) fueron tan efectivos como el sistema de ventilación con una capacidad 1,5 veces mayor. En solo un ciclo de filtrado, pudieron eliminar del 98 al 98,5 por ciento de todos los aerosoles del aire limpio.
Los purificadores de aire probados tienen otra gran ventaja: debido a que no se necesita aire exterior, tampoco hay que calentar. Esto los hace muy eficientes energéticamente: las dos unidades juntas consumen 210 W.
Blocken enfatiza que los filtros de plasma no reemplazan la ventilación ordinaria. «Este tipo de limpieza del aire elimina principalmente partículas de aerosol del aire, pero no CO2. Por lo tanto, la ventilación sigue siendo necesaria para un aire limpio».
«Sin embargo, los limpiadores son muy eficientes y flexibles, y hacen innecesaria una costosa actualización de los sistemas de ventilación existentes. Además, ofrecen una solución cuando no puede ventilar tan fácilmente abriendo ventanas y puertas debido a el frío.» Blocken llama a esto una buena noticia para todas las instalaciones deportivas cubiertas y especialmente para los gimnasios, pero también para la salud pública. «Especialmente durante una pandemia, es importante que las personas se mantengan en forma y saludables», dice.
Los filtros también podrían usarse en otras áreas donde se acumulan partículas de aerosol. Aún debe determinarse si serían igual de efectivos mediante investigaciones adicionales. Blocken y sus colegas actualmente están realizando una investigación de seguimiento en el Johan Cruijff ArenA en Amsterdam, el Maaspoort en Den Bosch y los principales lugares deportivos CTO Papendal y CTO The Hague. También realizarán simulaciones informáticas adicionales (las llamadas simulaciones CFD) para proporcionar más información sobre el comportamiento de los aerosoles, la ventilación y la limpieza del aire.
Los investigadores también han desarrollado una herramienta práctica con la que los gimnasios y otros lugares pueden comprobar si su sistema de ventilación limita suficientemente las concentraciones de partículas de aerosol y en qué medida se requiere una limpieza adicional del aire. La herramienta (llamada nomograma) tiene en cuenta el volumen y la altura de la habitación y el número máximo de personas presentes, y se puede utilizar para todas las formas de ventilación y limpieza del aire.
Esta investigación fue realizado en colaboración entre TU/e, Sportinnovator y la empresa PlasmaMade. Además, la ciudad de Eindhoven, Isala Hospitals, Go2Sure, NOC*NSF, el Ministerio de Defensa holandés, Ansys y Avicenna Alliance for Predictive Medicine participaron en la investigación.
El equipo de Blocken en TU Eindhoven fue recibió una subvención de Microsoft AI for Health para impulsar las simulaciones que ejecutará su grupo. Esta subvención está bajo los auspicios del Consorcio de Computación de Alto Rendimiento COVID-19, que reúne a líderes mundiales en tecnología para brindar acceso a recursos informáticos de alto rendimiento en apoyo de la investigación COVID-19. El equipo de Blocken utilizará estos créditos para simular sus modelos CFD con Ansys Cloud, la puerta de entrada a la potencia informática de Azure para la tecnología Ansys.
Sportinnovator es el programa de innovación e investigación del Ministerio de Salud, Bienestar y Deporte. Además de las innovaciones para el deporte recreativo y de alto nivel, también se centra en las innovaciones que tienen un impacto en la salud pública y la sociedad. Sportinnovator está dirigido por Topteam Sport y cuenta con el respaldo de ZonMw.
Según Martin Olde Weghuis, miembro de Topteam Sport, la investigación de Blocken es un excelente ejemplo de cómo la ciencia y las empresas pueden trabajar juntas para brindar soluciones a problemas urgentes. problemas en el deporte. «Esto solo es posible gracias a la red única que Sportinnovator ha construido en los últimos años. Esto nos permitió actuar rápidamente cuando fue necesario».
Explore más
El dispositivo portátil mide aerosoles para la evaluación del riesgo de coronavirus Más información: B. Blocken et al. Ventilación y limpieza del aire para limitar las concentraciones de partículas de aerosol en un gimnasio durante la pandemia de COVID-19, Building and Environment (2021). DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.107659 Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Eindhoven Cita: Cómo hacer que los gimnasios sean seguros durante la pandemia usando ventilación y purificación de aire (5 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https: //medicalxpress.com/news/2021-03-gyms-safe-pandemic-ventilation-air.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.