Covid y aerosoles: La transmisión por vía aérea, factor clave en su contagio en interiores

Aún sin consensos completos, la comunidad científica considera conveniente tomar acciones para el control de la contaminación por aerosoles. Sobre todo enfocándolo hacia el control de contagios en interiores.

• Recomendaciones institucionales y sectoriales
• Métodos de transmisión
• Dispersión en interiores
• Emisión de aerosoles y tiempo de permanencia
• Método de eliminación. Ventilación y/o filtración
• Variable indicador CO2. Potencialidades y limitaciones 

Recomendaciones institucionales y sectoriales

Las principales asociaciones en España, Europa y Norteamérica, coinciden en la necesidad de tomar precauciones en relación con la dispersión del virus en los sistemas de climatización. Si bien la información no está consolidada y se actualiza periódicamente, las recomendaciones son bastante consistentes.

En Norteamérica, ASHRAE considera que “la transmisión del SARS-CoV-2 por el aire es lo suficientemente probable como para que la exposición por vía aérea al virus deba ser controlada”, que los sistemas de ventilación pueden reducir la concentración de SARS-CoV-2 en el aire y por tanto el riesgo de transmisión por vía aérea. Su guía para la reapertura de edificios recomienda, entre otras cosas, asegurar niveles de ventilación con aire primario elevados, filtros reforzados (MERV 13) para el aire recirculado, y realizar “barridos” de aire antes y/o después de la ocupación de los edificios.

A nivel Europeo, REHVA acaba de publicar la 4ª versión de su guía COVID. En ella indica que deben adoptarse medidas sobre los sistemas de ventilación. Los niveles de ventilación deben ser altos, pero incide sobre todo debe garantizarse la buena ventilación de los espacios de menores dimensiones, al considerarlos más peligrosos. También se recomienda evitar los sistemas con recirculación, salvo que puedan instalarse filtros HEPA (reconociendo que puede no ser factible), UV o al menos ePM1 80% (antiguos F8) en los circuitos. En España, ATECYR se adhiere al criterio de REHVA y publica una traducción de la guía COVID.

En general, se puede decir, que con pequeños matices, el sector de la climatización, adopta un criterio de prudencia, indicando que la evidencia científica sí muestra (al menos) una probabilidad de transmisión por aerosoles. Para luego desarrollar las recomendaciones antes indicadas.

A nivel institucional, se está empezando a aceptar la existencia de una vía de transmisión por Aerosoles. La OMS, en la actualización sobre los métodos de transmisión de Octubre de 2020 mantiene el contagio por gotas como vía de contagio principal, pero acepta la posibilidad de transmisión por aerosoles en interiores mal ventilados. Su guía más reciente recomienda incrementar las tasas de ventilación de los edificios con riesgo medio, y por supuesto el uso de mascarillas.

Métodos de transmisión

Inicialmente se planteó una contaminación por contacto con superficies con presencia del virus, y gradualmente se planteó la existencia de una vía aérea a través de gotas grandes. Estas gotas, se proyectan mediante la exhalación/tos/estornudo y presentan una trayectoria directa/balística. Se considera que son capaces de producir un contacto si inciden en la boca, la nariz y/o los ojos. Son a su vez la fuente contaminación de superficies para el primer método de contacto.

Actualmente existe un grupo relevante de científicos que plantea la contaminación por aerosoles como vía de contagio relevante. Al menos al nivel de las “gotas grandes”, e incluso potencialmente predominante. La gran diferencia entre las “gotas grandes” y los aerosoles estriba en que los aerosoles se mantienen en suspensión en interiores durante un tiempo prolongado. Lo cual podría explicar la mayor posibilidad de contacto observada en interiores, en bodas, ensayos musicales, cruceros, alojamientos temporales, etc. 

Dispersión en interiores

A diferencia de las “gotas grandes”- cuyo efecto se limita en principio a los casos en los que haya un impacto directo-, los aerosoles se mantienen en suspensión hasta que estos son eliminados del entorno.

En exteriores, la eliminación se produce por el viento, y por el hecho de que los aerosoles no se encuentran confinados en un volumen cerrado.

En interiores, y a falta de una buena ventilación, los aerosoles se distribuyen de forma aproximadamente homogénea por todo el ambiente, en parte por las propias leyes de difusión, y en parte por los flujos convectivos habituales en los edificios.

Existen flujos convectivos provocados por ventiladores, sistemas de ventilación y/o todos los elementos que generan calor (incluyendo a las propias personas) que hacen previsible la prevalencia de los aerosoles en el aire. 

Emisión de aerosoles y tiempo de permanencia

Un experimento realizado en 2011 mostró que las gotas emitidas están al respirar y hablar se encuentran en un rango de tamaños grande, desde valores inferiores a 1 µm hasta valores superiores a 100 µm.

Un estudio reciente ha revisado el conocimiento del tiempo de permanencia de las partículas en el aire varía según el tamaño de las mismas. Se estima que las partículas del orden de 10 µm pueden permanecer suspendidas 5 minutos tras su exhalación en condiciones de aire calmo. Sin embargo, el aire en interiores está afectado por la convección térmica provocada por las personas y por el movimiento de aire provocado por los sistemas de ventilación. En este sentido, incluso para partículas “grandes” en el orden de los 50 µm, la velocidad de aire ascendente generada por el calor de una persona es mayor que la velocidad de caída de una partícula de estas dimensiones. La velocidad de aire interior generada por los sistemas de ventilación es suficiente para mantener las partículas de 10 µm en suspensión permanente, mientras que las de 20-30 µm pueden viajar grandes distancias.

Es por ello que es importante proveer de métodos de extracción y filtración de aerosoles.

Método de eliminación. Ventilación y/o filtración

En emisión de contaminantes se suelen emplear los conceptos de extracción, dilución y filtración. En el caso de los aerosoles, esto también es así, pudiéndose adoptarse las siguientes alternativas:

• Dilución. Esto ocurre en los ambientes exteriores, los aerosoles se diluyen en un volumen de aire limpio muy grande. De esta forma, el contenido específico es bastante bajo. Es por esto que se considera que la posibilidad de contraer COVID en exteriores es sustancialmente inferior que en interiores.
• Extracción. Este mecanismo se da al  ventilar una estancia. Bien mediante la apertura de ventanas y puertas al exterior o mediante un sistema de ventilación con 100% aire exterior. Es un método seguro y simple, siendo el recomendado por las autoridades sanitarias. Existen problemas de aplicación en espacios interiores sin ventilación ni comunicación directa con el exterior. Además, es previsible que el sistema de calefacción y/o refrigeración del edificio presente un consumo excesivo de energía, siendo incapaz de mantener el edificio en rango de confort durante los períodos más extremos del año.
• Filtración. En edificios con sistemas de ventilación con recirculación, debe realizarse un filtrado adecuado. En principio mediante filtros HEPA. Dónde no sea posible la adaptación de las Unidades de Tratamiento de aire con estos filtros, debería plantearse el uso de los filtros más densos posibles. Considerando las dimensiones de partícula identificadas en la sección anterior, serían recomendables filtros ePM1 o ePM2.5 [ISO 16890:2017] , o F8-F9 [EN 779:2012]. La filtración también es posible en edificios sin sistema de ventilación, existiendo soluciones de filtración para habitaciones individuales hasta dimensiones típicas de ~100m2. Cabe recordar que, para mantener la capacidad de filtrado, debe realizarse la limpieza y reemplazo de los elementos de filtrado según los intervalos de servicios correspondientes.

El problema se encuentra en que, sea cual sea el método empleado, el conocimiento actual no determina los niveles de referencia para conseguir niveles de protección aceptables. 

Variable indicador CO2. Potencialidades y limitaciones

Actualmente, no disponemos de marcadores para la medición de la concentración de aerosoles en el ambiente, pero se puede medir la calidad del aire o la cantidad de aire recirculado a través de la concentración de CO2.

El CO2 es un marcador típico empleado en las medidas de calidad de aire, y existen dispositivos tanto para su integración de sistemas de control centralizados como sistemas de control doméstico que integran esta variable. Se emplea en sistemas de ventilación mecánica para incrementar el rendimiento ventilando sólo bajo demanda, e incluso en extractores avanzados. Además, existen monitores independientes de fácil utilización.

Con un cálculo relativamente sencillo, considerando la concentración de CO2 del ambiente exterior en 400 ppm (algo superior en entornos urbanos densos), y la concentración del aire exhalado en 40.000 ppm, se puede asumir lo siguiente:

• En el entorno de 400-600 ppm, el nivel de ventilación es excelente.
• Por cada incremento en 400 ppm, hay un 1% de aire recirculado.

Es importante reseñar que los elementos de filtrado son capaces de filtrar partículas, pero no el CO2. La monitorización del nivel de CO2 sirve como indicador en entornos en los que no existe un filtrado del aire recirculado.