Ciencia y Tecnologí­a / DICIEMBRE 13 DE 2020 / 1 año antes

No ‘encierre’ la Covid-19

Autor : Diego Arias Serna

No ‘encierre’ la Covid-19

​​​​​​​No le dé la espalda a las recomendaciones de los expertos con respecto a la óptima ventilación en oficinas y hogares para minimizar el impacto de la Covid-19.

Se estima que, durante la respiración normal y a presión atmosférica, un adulto libera 18 litros de Dióxido de Carbono —CO2— por hora. Si el espacio es cerrado y sin ventilar, la concentración aumentará. 

Las tres medidas básicas que más se han difundido para evitar el contagio del virus que alteró nuestra cotidianidad son: distanciamiento en unos dos metros, usar tapabocas y proteger los ojos con gafas. Últimamente se está dando a conocer que la ventilación de los espacios cerrados es importante para renovar el aire, garantizando así una mejor salud y bienestar general. 

La idea de la conveniencia de ventilar en donde viven o trabajan varias personas, la plantean Jean-Michel Courty y Édouard Kierlik, profesores de física en la Universidad Pierre y Maríe Curie de París, quienes publicaron este mes en la revista Investigación y Ciencia, edición española de Scientific American, el artículo titulado: Cómo conseguir una buena ventilación. Esta entrega dominical girará sobre lo que informan estos físicos franceses. 

Como resumen escribieron: “Renovar el aire de las estancias cerradas se ha demostrado eficaz para limitar la propagación de la Covid-19. ¿Cuándo y durante cuánto tiempo de debe ventilar? Inicialmente manifestaron que “(…) esta cuestión ha irrumpido en el debate público con motivo de la pandemia de la Covid-19. Sabemos que el coronavirus Sars-Cov-2 se transmite por vía aérea, lo que ha dado lugar a todo tipo de recomendaciones para ventilar adecuadamente las estancias a fin de controlar su propagación”.

Aseguran que “más allá de la crisis epidémica, una buena ventilación reviste importancia para la salud y el bienestar general. Pero, ¿cómo podemos saber si una habitación está bien aireada? La respuesta pasa por medir los niveles de Dióxido de Carbono —CO2—. Este compuesto es un producto de nuestra respiración, por lo que medir su concentración nos permite estimar la calidad del aire que inhalamos”. Es importante tener en cuenta que además de producirse este gas nocivo cuando se respira, también se produce cuando se quema combustible fósil; y hace parte de la contaminación del planeta. 

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Mejor aire, más salud 

Como la pureza del aire que respiramos es clave para la buena salud, entonces, está bien difundir los planteamientos básicos de Courty y Kierlik, porque contribuye a la lucha contra la propagación del virus, además, enseñan cómo medir el CO2 con sensores de fácil adquisición y con precios relativamente económicos. 

En un espacio cerrado, la respiración puede hacer que la concentración de CO2 aumente con rapidez. Para mantenerlo por debajo de las 1.500 partes por millón —Ppm— en una habitación con unos 10 metros cúbicos de aire por persona, este debe renovarse aproximadamente cada media hora. Para lograrlo, basta abrir las ventanas de par en par durante unos minutos.

En el exterior, la concentración media de CO2, ronda el 0,04 %, es decir, una de cada 2.500 moléculas presentes en el aire es de dicha sustancia. También se puede expresar como una concentración de 400 Ppm, y en las ciudades pueden darse variaciones de unas pocas decenas debido a la contaminación, o a la situación meteorológica. Cuando nos encontramos en el exterior, el aire que exhalamos se diluye con rapidez en la inmensidad de la atmósfera, por lo que nuestra respiración no ejerce efecto sobre la concentración exterior de CO2. 

Se estima que, durante la respiración normal y la presión atmosférica, un adulto libera 18 litros de CO2 por hora. Por tanto, en un espacio cerrado y sin ventilar, la concentración de CO2 aumentará de manera gradual. Para ubicar mejor las ideas, considérese una habitación en la que cada persona disponga de 10 metros cúbicos de aire, es decir, 10.000 litros; lo que corresponde a tener 5 personas en una sala de 20 metros cuadrados y 2,5 metros de altura, área y altura comunes en muchas partes. Veamos qué pasa si los espacio además de cerrados no tiene ventilación. 

Cuidado con la concentración de CO2 

Si la habitación es hermética y no está ventilada, la concentración aumenta linealmente con el tiempo. Pasada una hora se añadirán 18 litros a los 10 metros cúbicos de aire por persona. Como consecuencia, la concentración se incrementará en 1.800 Ppm y alcanzará las 2.200 si el aire de la habitación tenía inicialmente la misma composición que el aire exterior. Varios estudios han demostrado que, cuando la concentración supera las 2.000 Ppm, nuestras facultades cognitivas comienzan a deteriorarse, especialmente cuando acometemos tareas complejas como reflexionar, tomar decisiones, etc. 

Debido a ello, los valores máximos recomendados para la concentración en interiores suelen establecerse entre las 1.000 y las 1.500 Ppm, en particular en viviendas y oficinas. ¿Cómo proceder para no aumentar estos umbrales? Una solución pasa por la ventilación mecánica. La norma europea para la ventilación en locales no residenciales recomienda un flujo de 20 metros cúbicos por hora y por persona para lograr una calidad del aire ‘moderada’. 

Si no se dispone de ventilación mecánica, hay que recurrir a la natural. Volviendo al ejemplo de 10 metros cúbicos de aire por persona, se halla que la concentración de CO2 alcanzará las 1.300 Ppm tras media hora, lo que obliga a abrir ventanas para renovar el aire. A este proceso contribuyen varios factores. Uno de ellos es el viento, pero también influye la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, la cual afecta a la densidad del aire y a los movimientos de convección causados por el flujo que circula a través de las ventanas. Sin viento y sin una diferencia de temperatura, se deben dejar las ventanas permanentemente abiertas para ventilar. 

Dejando a un lado las estimaciones sobre la eficacia de la ventilación, ¿cómo se puede asegurar de que la renovación del aire es suficiente? En la industria de la construcción una prueba estándar consiste en medir la concentración interior de CO2. Y si bien hay dispositivos para uso profesional, hoy en día existen en el mercado sensores económicos que miden la absorción de la luz infrarroja por parte de las moléculas de aire. 

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Sensores de bajo costo miden el CO2 

El CO2 absorbe la radiación infrarroja con una longitud de onda de 4,3 micrómetros, la cual excita los modos de vibración de los enlaces entre el carbono y el oxígeno. Este valor se aleja de las bandas espectrales de absorción de otras moléculas presentes en el aire, como la de oxígeno, monóxido de carbono o agua. Medir esta línea de absorción constituye, por tanto, una técnica muy selectiva. 

Con una concentración de CO2 de 400 Ppm, la intensidad de la radiación electromagnética de unos 4 micrómetros de longitud de onda disminuye un 2 % tras haber recorrido 5 centímetros. Puede que esto no parezca gran cosa, pero basta para construir  un pequeño dispositivo de medición. Pero si se quiere más precisión, en el mercado de los sensores se pueden encontrar. 

Por ejemplo, los sensores de CO2, basados en la espectroscopia infrarroja no dispersiva, cuenta con dos sensores: uno que opera en la longitud de onda del pico de absorción del CO2 y otro que detecta la frecuencia no absorbida. La señal del primero depende, por tanto, de la cantidad de CO2 presente en el aire a través del cual pasa la luz infrarroja, mientras que la del segundo es independiente de dicha concentración. La comparación entre las lecturas de ambos sensores permite inferir la concentración de CO2.

Como afirman Courty y Kierlik, con un dispositivo de ese tipo, que es asequible por unas decenas de euros, muchas oficinas y hogares pueden comprobar si el aire que se respira se renueva como es debido. De esa manera se minimiza la probabilidad del contagio con la Covid-19.

 


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