¿Qué tan seguros son los espacios ventilados?

273
espacios ventilados

 

  • Ingenieros de la UNAM realizaron un estudio para determinar si espacios ventilados son realmente seguros para evitar contagios de Covid-19. 
ISRAEL SÁNCHEZ / AGENCIA REFORMA

CIUDAD DE MÉXICO.- Habiendo asimilado, no sin cierta dificultad, que el coronavirus no sólo se transmite por las gotículas de saliva, sino también por los aerosoles emitidos por las personas, la sociedad parece encontrar algo de tranquilidad en los espacios ventilados.

En una visita al mercado, por ejemplo, se advierte una suerte de seguridad gracias a que las amplias dimensiones del lugar permiten la circulación de aire y, con ello, la sustracción de las pequeñas partículas que acarrean el SARS-CoV-2; lo mismo que en el supermercado, con el aire acondicionado removiendo constantemente el ambiente.

Incluso en el transporte público, aún cuando la estrecha convivencia no deja de ser un riesgo inevitable para quienes no tienen alternativa alguna de movilidad, las corrientes que ingresan por las ventanas abiertas ofrecen un respiro ante la sensación de infección inminente.

Pero, ¿acaso esto es realmente así?

Los resultados de un intenso estudio realizado por ingenieros de la UNAM han permitido dilucidar que la mera circulación de aire que proveen algunos sistemas de ventilación no representa necesariamente una forma de evitar la concentración de partículas con potencial infeccioso.

Se trata de un trabajo encabezado por Rubén Ávila Rodríguez, coordinador de la Unidad de Modelación de Flujos Ambientales, Biológicos e Industriales (Umofabi), en el que se analiza científicamente la dispersión y precipitación de gotas de saliva y aerosoles en el transporte y espacios públicos.

Así, recurriendo a la mecánica de fluidos, ecuaciones, algoritmos y supercómputo, simulan las trayectorias que las partículas siguen al ser expulsadas al hablar, toser o estornudar. Y, en colaboración con expertos de la Dirección General de Cómputo y de Tecnologías de Información y Comunicación (DGTIC), recrean con animación en 3D los ambientes de los lugares donde se generan tales partículas.

En entrevista, algunos de los responsables de este estudio presentan los resultados de tres escenarios analizados: el Metro, una tienda de conveniencia y un mercado público. Todo esto siguiendo como eje una interrogante: En materia de prevención del Covid-19, ¿qué es mejor: ventilación o extracción?

En el Metro
En el primer caso, tomando como base un convoy de la Línea 8 equipado con tres extractores a lo largo del vagón, la dispersión de las partículas es observada al simular el campo de vientos que se genera precisamente a través de los extractores, explica el ingeniero y estudiante de maestría Víctor Hugo Huitrón Rodríguez.

“Como se puede observar, el movimiento de los extractores hace que el flujo del aire entre por ventanas, por las puertas y se dirige finalmente hacia los extractores”, apunta, previo a presentar un escenario en donde las ventanas del vagón y las puertas de un costado se encuentran abiertas.

En tal caso, si bien las corrientes de aire se dirigen principalmente hacia los extractores o a las paredes, logran generar pequeños remolinos que causan dispersión de partículas en una parte del vagón. Fenómeno exacerbado cuando solamente están abiertas las ventanas.

“(Ahí) las velocidades (de aire) que entran hacia el interior a través de las ventanas son muy rápidas, con lo cual esto genera muchos remolinos a lo largo del vagón, y provoca que las partículas se dispersen en gran medida, haciendo que éstas se depositen ya sea en los tubos, en los asientos, e incluso que estén un mayor tiempo suspendidas en el aire.

“Como una posible solución a esto sería modificar la velocidad con la que los extractores están, valga la redundancia, extrayendo el aire, para evitar estas corrientes rápidas que ingresan en las ventanas”, propone el joven.

Por otro lado, al contrastar con un vagón equipado con siete ventiladores -como los de la Línea 3-, cada uno con una velocidad de corriente de 1.3 m/s, tiene lugar una problemática dispersión a través de corrientes que fluyen desde el interior hacia el exterior, es decir, hacia el andén.

“En este caso, vemos cómo las partículas de aerosol empiezan a distribuirse en función de las corrientes de aire que se están generando debido a la presencia de ventiladores”, relata el también ingeniero y estudiante de maestría Óscar Iván Rocha López.

“Podemos ver cómo estas corrientes dirigen las partículas en dirección hacia la salida de este vagón, y podemos ver que la presencia de estos ventiladores promueven la dispersión de estas partículas de saliva”, continúa. “A su vez, podemos observar que hay acumulación de ellas en los pasamanos y así también en los (espacios) que están cercanos a los asientos”.

La conclusión a la que los ingenieros llegan es clara: para evitar la dispersión de partículas, los sistemas de extracción son más eficientes que los de ventilación, cuyas simulaciones incluso mostraron que el material particulado se puede adherir a superficies y a los usuarios mismos.

“Vemos que el uso de ventiladores, en este caso en la Línea 3, en lugar de favorecer, de ayudar a contener la dispersión, hace que ésta sea aún mayor. Y promueve la adhesión de estas partículas de tipo aerosol, que tienen una cierta carga vírica.

“Es necesario ver una serie de normas, en este caso del transporte público y en otros lugares confinados, para que en lugar de utilizar ventilación, puede ser aire acondicionado en algunos otros sectores, se utilice extracción”, enfatiza Rocha López.

En una tienda de conveniencia

El giro es otro, pero la pregunta es la misma: ¿Ventilación o extracción?

En un primer escenario, con un sistema de extracción que jala el aire hacia el fondo de una tienda de conveniencia, el ingeniero y estudiante de maestría Antonio Gutiérrez Santillán identifica una zona de altas velocidades y una de bajas, marcadas en rojo y azul, respectivamente.

En la primera, las partículas emitidas por las personas son extraídas rápidamente hacia arriba, en dirección a los extractores.

“En cambio, hay zonas de bajas velocidades en donde está circulando el aire. Entonces, ¿qué es lo que pasa cuando (las personas que están ahí) emiten partículas? Pues éstas se quedan ahí estancadas un largo periodo de tiempo, por lo que hemos denominado zonas de alto riesgo a estas áreas”, indica Gutiérrez Santillán.

En un segundo escenario, con ventilación en lugar de extracción, el aire ya no fluye hacia arriba de forma rápida, sino que se dirige turbulentamente hacia el acceso de entrada y salida de la tienda.

“Esto también podría considerarse riesgoso. Si una persona va a entrar al local, obviamente le van a impactar todas esas partículas”, remarca el joven, señalando en la simulación que lo que antes era una combinación de zonas de altas y bajas velocidades, ahora luce completamente azul, es decir, el recinto se ha vuelto mayoritariamente zona de alto riesgo.

“Las partículas empiezan a recircular por todo el minisúper”, añade. “Suben por encima de los estantes, e incluso llega un momento en que empiezan a bajar y empiezan a recircular ahí. Entonces sí hay una gran diferencia entre incorporar ventilación y extracción”.

Los resultados de este estudio podrían servir como base para generar nuevas normas dentro de locales comerciales, confía el equipo.

En un mercado público

Cuestionados sobre si este modelo, utilizado desde hace varias décadas para analizar, por ejemplo, la dispersión del material radiactivo tras un accidente nuclear o de la ceniza volcánica luego de una erupción, podría aplicarse a espacios más amplios, como naves industriales o hangares, los ingenieros expandieron la mirada.

El primer espacio semiconfinado de gran tamaño que han sometido a análisis es uno que también resulta indispensable para la población mexicana: los mercados públicos.

Si bien el trabajo aquí aún es preliminar, pues no han añadido a la simulación lo relativo a la emisión de partículas, conocen ya la dinámica de los campos de viento dentro de este tipo de espacio, habitualmente equipado con un sistema de extracción en la parte superior.

“Lo que vemos aquí es que el viento ingresa por las puertas de los costados y va subiendo a diferentes velocidades”, comenta el ingeniero Daniel Bautista.

“El extractor colocado desde la parte de arriba va jalando el aire, y éste se va moviendo desde la entrada hacia arriba; así va circulando y cambia, es totalmente diferente de una parte a otra”.

Lo que hasta ahora han podido proyectar, comparte, es que la velocidad de las corrientes es más alta alrededor de las entradas del mercado y menor al centro de los pasillos.

“Una vez conociendo el campo de viento dentro del interior ya sabemos cómo se va a distribuir y cómo va a afectar después de que se ingresen (al modelo) las partículas de saliva, cómo se van a mover en ese campo de viento.

“(Con esto podemos) ver qué implicaciones tendríamos, qué podríamos nosotros mejorar, implementar para que en un dado caso el nivel de contagio sea mucho menor o pudiéramos tal vez prevenirlo, evitarlo”, sostiene Bautista.

Te puede interesar: Habrá nueva red para seguridad