Uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Environmental Research mostra che raddoppiando la portata dell’aria condizionata all’interno di una stanza chiusa si abbatte la concentrazione delle particelle contaminate del 99,6%
Attenzione! Le macchine per il condizionamento al quale si fa riferimento in questo studio effettuano un convogliamento dell’aria esterna verso l’interno, come quelle in genere montate in ambienti di grandi dimensioni come possono essere gli ospedali. La quasi totalità dei condizionatori e pompe di calore installate in case e negozi sono invece di tipo split: non convogliano ara fresca ma riciclano quella esistente.
Che cosa succede se un paziente affetto da Covid tossisce in un pronto soccorso? Sappiamo che le goccioline salivari più grandi (droplet) cadono a terra per forza di gravità entro due metri, ma quelle microscopiche che emaniamo non solo con la tosse, ma anche solo parlando o respirando (aerosol) restano più a lungo nell’aria prima di evaporare. Una simulazione in 3D realizzata dai ricercatori dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, che si aggiunge a numerosi altri studi sullo stesso tenore, riproduce esattamente il movimento delle particelle biologiche nell’ambiente e l’impatto dei sistemi di aerazione sulla loro dispersione. I risultati dello studio, condotto con lo spin-off universitario Ergon Research e la Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA), sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Environmental Research. Quello che emerge è che un ruolo cruciale la gioca l’areazione forzata per disperdere le particelle potenzialmente contagiose.
Lo studio
I ricercatori hanno utilizzato strumenti di «simulazione fluidodinamica computazionale» (CFD – Computational Fluid Dynamics) per ricreare virtualmente la sala d’aspetto di un pronto soccorso pediatrico dotata di sistema di aerazione, con all’interno 6 bambini e 6 adulti senza mascherina. In questo ambiente virtuale è stato tracciato il comportamento delle goccioline e dell’aerosol nei 30 secondi successivi al colpo di tosse in tre diversi scenari: con il sistema di aerazione spento, a velocità standard e a velocità doppia, per valutare quanta aria contaminata avrebbe respirato ogni persona presente. Utilizzando la serie di parametri fisici che regola la dispersione aerea delle particelle biologiche (velocità, accelerazione, quantità, diametro delle droplet, turbolenza, moti connettivi generati dall’aria condizionata), i ricercatori hanno ottenuto una simulazione 3D che riproduce quello che accadrebbe esattamente in un ambiente reale.
Vedi la simulazione in 3D realizzata dai ricercatori dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù
I risultati
I risultati dello studio confermano che i sistemi di condizionamento dell’aria svolgono un ruolo determinante nel controllo della dispersione di droplet e aerosol prodotti col respiro negli ambienti chiusi. È stato documentato, infatti, che il raddoppio della portata dell’aria condizionata (calcolata in metri cubi orari) all’interno di una stanza chiusa riduce la concentrazione delle particelle contaminate del 99,6%. Al tempo stesso, la velocità doppia causa una dispersione aerea di droplet e aerosol più rapida e a distanze più grandi rispetto all’aria condizionata con portata standard oppure spenta. A condizionatore spento le persone più vicine al bambino che tossisce (1,76 metri nella simulazione) respirano l’11% di aria contaminata mentre i più lontani (4 metri) non vengono raggiunti dalla «nube» infetta. Con il sistema a velocità doppia si abbatte la concentrazione di contaminante e le persone più vicine ne respirano lo 0,3%, ma vengono raggiunte rapidamente anche quelle più lontane che in questo caso respirano lo 0,08% di aerosol contaminato, percentuali bassissime e sostanzialmente irrilevanti ai fini del contagio. «L’attività ha dimostrato che, se usati correttamente, questi strumenti possono favorire una maggior comprensione del fenomeno e guidare verso un utilizzo efficace della ventilazione meccanica per migliorare la qualità dell’aria negli ambienti indoor» spiegano i ricercatori.
Il ruolo cruciale della ventilazione
«L’infezione da virus SARS-CoV-2 – spiega il prof. Carlo Federico Perno, responsabile di Microbiologia e Diagnostica di Immunologia del Bambino Gesù – è trasmissibile attraverso il respiro in relazione a tre elementi fondamentali: lo status immunitario della persona, la quantità di patogeno presente nell’aria, misurata in particelle per metro cubo, e l’aereazione dell’ambiente. A parità degli altri elementi, dunque, più alta è la concentrazione di virus, maggiore è la probabilità di contagio». «Il ricambio d’aria negli ambienti – sottolinea il professor Alessandro Miani, presidente SIMA – anche attraverso l’attivazione di sistemi scientificamente validati di aerazione, purificazione e ventilazione meccanica controllata, si rivela fondamentale nella diluizione del virus e nel suo trasferimento, per quanto possibile, all’esterno, ovverosia nella mitigazione degli inquinanti biologici aerodispersi presenti nelle droplet, riducendo significativamente la concentrazione del patogeno in aria. Questo, unitamente all’utilizzo di mezzi di barriera (mascherine, distanziamento e igiene delle mani), oggi rappresenta il principale strumento per ridurre il rischio di contagio in ambienti confinanti».
Testo tratto da “Il Corriere della Sera” del 29 Ottobre 2020
Qui la ricerca originale pubblicata su Environmental Research.
