Lo que el ojo no ve: filtración de partículas

Estamos en una habitación, movemos los brazos y millones de partículas que no vemos se mueven a nuestro alrededor y solo son visibles si miramos a través de una fuente de luz; pequeñas partículas de polvo que son invisibles para nosotros. Esas partículas y otras más pequeñas pueden suponer un grave riesgo para la salud humana y vienen transportadas en el aire que respiramos sin que el ojo humano las pueda apreciar.

El ojo humano solo puede ver las partículas mayores de10 micras

Estas partículas entran en el interior de nuestros edificios por las ventanas, puertas, sistemas de ventilación e incluso las podemos transportar nosotros mismos, creando en estos espacios cerrados una contaminación muy superior a la del exterior.

Para hacernos a la idea de lo que significa, si tomamos como ejemplo un pelo humano veremos que su tamaño va de 50 a 70 micras, o si analizamos la arena fina de playa, que tiene un tamaño de 90 micras; entenderemos entonces esos millones de partículas que el aire transporta y que tan solo pueden ser vistes con microscopios electrónicos.

¿Qué es la calidad de aire interior?

El término Calidad de Aire Interior (CAI) -en inglés “indoor air Quality o IAQ-, se refiere a la calidad de aire dentro y alrededor de edificios y estructures. Está relacionada con la cantidad de aerosoles y gases, así como con la temperatura y la humedad que existe en estos edificios o estructuras.

Especialmente, si relacionamos la calidad del aire interior con la salud, el confort y el bienestar de los ocupantes de esos espacios interiores, con el fin de potenciar su concentración, creatividad y mejorar la salud de estos.

En cuanto a los procesos industriales, estarán determinados para la capacidad de fabricar productos de una calidad buena con los mínimos costes posibles.

La importancia de la filtración de particulas

El mundo actual que vivimos está marcado por la industrialización de los procesos productivos y servicios que se ofrecen, por un cambio climático que incide directamente en los mismos y en el ser humano. De ahí surge la gran preocupación a nivel global y mundial sobre la afectación que supone para la salud de las personas la calidad del aire que respira. La razón es que cuando respiramos, cada 4 segundos estamos inhalando polvo fino (PM1), virus, bacterias y estamos expuestos a incontables gases y partículas nocivas para nuestra salud.

Los contaminantes nocivos en el exterior. Son contaminantes artificiales, que se generan cerca de las zonas más pobladas, tales como:

• Proceso de combustión
• Eliminación de gases de escape
• Generación de Energía
• Construcción e Industria

También pueden ser contaminantes naturales. Son de mayor tamaño, suelen recorrer grandes distancias antes de llegar a nosotros, tales como:

• Polen.
• Incendios Forestales
• Volcanes y polvo
• Arena arrastrada por el viento

El aire exterior contaminado se debería filtrar y purificar de un modo eficaz, absorbiendo los agentes contaminantes de cualquier tipo. Bien sean sólidos, líquidos o gaseosos y biológicos, antes de que el sistema de ventilación del interior de los edificios o estructuras lo distribuya.

Filtración de partículas en el aire interior

Además de la importancia de la filtración del aire exterior, existe el riesgo de contaminación del aire interior, al contener una cantidad de importante de partículas y sustancias, producidas por diferentes materiales de estos edificios o estructuras, que igualmente debieran ser objeto de filtración, y purificación, tales como:

• Polvo acumulado en moquetas
• Resto de partículas de piel
• Partículas de ropa
• Materiales fotocopiadores
• Fuegos de leña y carbón y estufas
• Cocinas de Gas.
• Colchones (Ácaros), muebles y cualquier textil
• Velas Y Aerosoles (productos de limpieza, cosmética, etc.)
• Pinturas

Las nuevas directrices de la OMS recomiendan niveles de calidad del aire respecto de seis contaminantes, para los que se dispone de los datos más recientes, en cuanto a sus efectos sobre la salud. Cuando se actúa sobre estos contaminantes clásicos, —partículas en suspensión (PM), ozono (O₃), dióxido de nitrógeno (NO₂), dióxido de azufre (SO₂) y monóxido de carbono (CO)— también se incide en otros contaminantes perjudiciales. 

¿Por qué es importante la filtración de la partícula fina PM1?

La contaminación atmosférica del aire exterior juega un papel fundamental para la exposición en el aire interior.

Debido al continuo intercambio de aire en la ventilación de edificios, la exposición de la partícula en suspensión de ePM del aire interior se origina principalmente en el aire exterior. Especialmente, en áreas afectadas por el tráfico pesado. La segunda fuente más relevante de exposición viene de la combustión interior, combustibles para cocinar y calentar.

Lo que a menudo no se reconoce, es que en áreas fuertemente contaminadas sin filtración de aire. Por ejemplo, zonas industriales pesadas o centros urbanos con tráfico denso, más del 90 % de los niveles de PM ambiental observados en el aire libre, ocurren en el interior.

La aplicación de filtros de aire eficientes y bien seleccionados en los sistemas de ventilación, pueden reducir el impacto de la exposición de PM para el ser humano y así evitar la aparición o agravamiento de determinadas Enfermedades (BoD).

Recomendaciones para la selección de filtros

Existen una serie de parámetros a seguir en relación a la selección de clase de filtro según la NORMA EN ISO 16890

Límites de concentración de PM en el aire

La recomendación bien establecida y generalmente aceptada sobre los umbrales para las concentraciones de PM en el aire que respiramos fue publicada por la Organización Mundial de la salud (OMS) en las «directrices de calidad del aire – actualización global 2021».

Estos límites apuntan a lograr la menor concentración de ePM posible, ya que no se ha identificado ningún umbral por debajo del cual no se observe ningún daño en la salud. Los límites medios anuales recomendados que deben observarse al seleccionar las clases de filtro son los siguientes:

• Media anual para ePM2.5 < 5 μg/m3
• Media anual para ePM10 < 15 μg/m3

Por el momento, no hay recomendaciones para la concentración de ePM1.

En la base de datos de la OMS se puede encontrar información sobre la contaminación atmosférica del aire exterior en diversos lugares del mundo. La última versión del 2021 contiene resultados de 6000 ciudades en 117 países. La media anual de concentración de partículas a nivel mundial se puede encontrar en la base de datos de la OMS.

Eficacia recomendada de la filtración dependiendo de la categoría del aire y de la fuente

Para simplificar el procedimiento de selección de la clase de filtro, considerando todos los factores relevantes, Eurovent introduce un método que coincide con la eficacia de filtración mínima recomendada, tanto con la categoría de aire exterior, como con la categoría de suministro de aire. Para mantener la coherencia a nivel internacional, el método se refiere a los valores límite recomendados por la OMS.

Como generalmente es difícil estimar las emisiones de PM en interiores, esta recomendación también indica ejemplos de aplicaciones típicas asignadas a la categoría respectiva de suministro de aire.

En esta Recomendación, existen 3 categorías de aire exterior (ODA) y 5 categorías de suministro de aire (SUP) y se definen de la misma forma que en EN 16798-3.

Eficacias mínimas recomendadas para la filtración de partículas

Las eficacias mínimas de filtración recomendadas hacen referencia a diversos rangos de tamaño de partículas de ePM (Materia Particulada), dependiendo de la aplicación (un tipo de local atendido por un sistema de ventilación).

Para aplicaciones con requisitos higiénicos altos y medios (SUP1 y SUP2), se recomienda ePM1. Para locales con requisitos higiénicos estándar y bajos (SUP3), se recomienda ePM2.5. Para aplicaciones con requisitos higiénicos muy bajos o sin ellos (SUP4 y SUP5), se recomienda PM10.

La eficacia mínima recomendada dependiendo en ODA y SUP se resume en la siguiente tabla:

Conocer la concentración de ePM en el aire exterior no es suficiente para la selección de la clase de filtro correcta en un sistema de ventilación.

Debido a las emisiones de ePM existentes dentro de las instalaciones, una concentración de materia particulada en la corriente de suministro de aire debe ser menor que el nivel de ePM interior diseñado. Esto nos permite mantener los umbrales prescritos aplicando el denominado principio de dilución. Así, dependiendo de la concentración de ePM requerida, el aire de suministro se puede asignar a diferentes categorías (SUP).

La emisión de ePM en interiores proviene principalmente de cocinar, o de la combustión (incluyendo la quema de velas, el uso de chimeneas, el uso de calentadores sin ventilación, calentadores de queroseno o del humo del cigarrillo). El ePM en interiores también puede ser de origen biológico. Por eso, tanto la calidad del aire exterior como las emisiones en interiores deben considerarse al determinar la eficacia de filtración para la IAQ deseada.

De todo lo anterior resulta la importancia de escoger el filtro con la eficacia adecuada para cada instalación y para el tipo de materia particulada. Por ello, debiera establecerse como prioritario la instalación de filtros de aire de alta calidad en las Unidades de tratamiento de Aire. Dado que con ello, se podrán detener una parte importante de estos contaminantes que afectan finalmente a nuestros pulmones, muy vulnerables a  la inhalación de las partículas del PM1. Estas partículas viajan hasta la zona más profunda de los pulmones, donde atraviesa las membranas celulares, en las que se realiza el intercambio del O2 y el CO₂. Entran en el torrente sanguíneo, dañando las paredes interiores, penetrando en los tejidos del sistema cardiovascular y pudiéndose propagar al resto de los órganos.

Si bien cada persona puede reaccionar de un modo diferente a la calidad deficiente del aire dependiendo de las sensibilidades humanas. Es un hecho comprobado que inhalar las partículas de PM10, PM2,5 y PM1 afecta al cuerpo de formas diferentes. Dependiendo de la capacidad que tengan, por su tamaño, de quedar atrapadas en el cuerpo, donde pueden formar depósitos o incluso pueden atravesar las paredes de las vías respiratorias.

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