Una investigación utilizando la dinámica computacional de partículas de fluidos para explorar el transporte de aerosoles dentro de un modelo de aula con aire acondicionado ha comprobado que la apertura de ventanas aumenta la fracción de partículas que salen del sistema en casi un 40%, al tiempo que reduce la transmisión de aerosoles entre las personas que están dentro, según publican en la revista 'Physics of Fluids'.
La distribución de la velocidad del flujo y el tamaño de las partículas son clave en el transporte de aerosoles, una de las principales formas en que se propaga el COVID-19, cuando las partículas de aerosol se liberan durante la exhalación, el habla, la tos o los estornudos.
A medida que el COVID-19 continúa propagándose por todo el mundo, estudiar el transporte de aerosoles y gotas en diferentes entornos puede ayudar a establecer medidas efectivas y basadas en la física para la mitigación del virus. Uno de los entornos más importantes para comprender rápidamente la propagación del COVID-19 es el interior del aula de la escuela.
La distribución de la velocidad del flujo y el tamaño de las partículas son clave en el transporte de aerosoles, que es una de las principales formas en que se propaga el COVID-19, cuando las partículas de aerosol se liberan durante la exhalación, el habla, la tos o los estornudos.
Los investigadores de la Universidad de Nuevo México utilizaron la dinámica computacional de partículas de fluidos para explorar el transporte de aerosoles dentro de un modelo de aula con aire acondicionado.
"Casi el 70% de las partículas exhaladas de 1 micrón salen del sistema cuando las ventanas están abiertas --explica Khaled Talaat, uno de los autores--. Y el aire acondicionado elimina hasta el 50% de las partículas liberadas durante la exhalación y el habla, pero el resto se deposita en las superficies dentro de la habitación y puede volver a entrar en el aire".
Las partículas se transmiten en cantidades significativas (hasta el 1% de las partículas exhaladas) entre los estudiantes, incluso a 2,4 metros de distancia de separación debido al flujo de aire.
"La distribución de aerosoles dentro de la habitación no es uniforme, debido al aire acondicionado y la ubicación de la fuente --añade Talaat--. La posición del estudiante dentro de la sala afecta la probabilidad de transmitir partículas a otros y de recibir partículas".
Recomiendan mantener las ventanas abiertas cuando sea posible e instalar pantallas de vidrio frente a los escritorios
Los investigadores se sorprendieron al descubrir que las pantallas de vidrio colocadas frente a los escritorios reducían significativamente la transmisión de partículas de 1 micrón de un estudiante a otro, según Talaat.
"Las pantallas no detienen las partículas de 1 micrón directamente, pero afectan al campo de flujo de aire local cerca de la fuente, lo que cambia las trayectorias de las partículas --señala--. Su eficacia depende de la posición de la fuente con respecto a los difusores del aire acondicionado".
REAPERTURA DE ESCUELAS
Para las reaperturas de escuelas, el grupo recomienda mantener las ventanas abiertas cuando sea posible e instalar pantallas de vidrio frente a los escritorios. Los estudiantes con mayor riesgo de complicaciones de COVID-19 pueden sentarse donde estén expuestos a menos partículas, lo que dependerá de la distribución del aire acondicionado dentro de la sala. "En nuestro modelo, las esquinas traseras son los lugares más seguros", dice Talaat.
El grupo enfatiza la importancia de desinfectar las manos, incluso sin contacto con las pertenencias de otras personas, porque "las partículas pueden transmitirse de un estudiante a los escritorios o ropa de otros estudiantes, etc., incluso cuando se mantienen separados por una distancia de 2,4 metros".
Su trabajo también destaca la importancia de los sistemas de filtración y esterilización efectivos dentro de los acondicionadores de aire. "Dada la importancia del aire acondicionado, existe la posibilidad de optimizar los sistemas HVAC dentro de las aulas para maximizar la eliminación de partículas, al tiempo que se proporciona una ventilación adecuada", apunta Talaat.