¿Qué es un filtro HEPA y por qué se debería usar un purificador de aire portátil HEPA?
Las investigaciones muestran que el tamaño de partícula del SARS-CoV-2 es de aproximadamente 0.1 micrómetro (µm). No obstante, generalmente el virus no viaja por el aire por sí solo. Estas partículas virales son generadas por los humanos, por lo que el virus queda atrapado en las gotitas respiratorias o núcleos de gotitas que van por el aire (gotitas respiratorias secas) que son más grandes. La mayoría de las gotitas respiratorias y partículas exhaladas al hablar, cantar, respirar y toser tienen un tamaño inferior a 5 µm. Por definición, un filtro de aire de alta eficiencia para partículas (HEPA) tiene una eficacia de al menos el 99,97 % para capturar partículas con un tamaño de 0.3 µm. Esta partícula de 0.3 µm se aproxima al tamaño de partícula más penetrante (MPPS, por sus siglas en inglés) a través del filtro. Los filtros HEPA son incluso más eficaces para capturar partículas más grandes y más pequeñas que el MPPS. Por lo tanto, los filtros HEPA tienen una eficacia no menor al 99,97 % para capturar partículas virales generadas por humanos asociadas al SARS-CoV-2.
Las unidades portátiles de filtración HEPA que combinan un filtro HEPA con un sistema de ventilación eléctrico son una excelente opción auxiliar para limpiar el aire, en especial en entornos de mayor riesgo como clínicas médicas, vacunatorios y lugares donde se realizan pruebas médicas, salas de entrenamiento o áreas de espera públicas. Es posible identificar otros entornos que podrían beneficiarse de la filtración portátil HEPA al utilizar los típicos parámetros de evaluación de riesgos, como las tasas de incidencia en la comunidad, las previsiones de cumplimiento del uso de mascarillas y la densidad de ocupantes en una habitación. Si bien estos sistemas no ingresan aire de dilución de exteriores, son muy efectivos para purificar el aire dentro de los espacios para reducir la concentración de partículas aéreas, incluidas partículas virales de SARS-CoV-2. Por lo tanto, aportan intercambios de aire eficaces sin la necesidad de acondicionar el aire del exterior.
Al elegir una unidad portátil HEPA, seleccione un sistema cuyas dimensiones sean apropiadas para el área donde se lo instalará. Esta determinación se realiza en función del flujo de aire que pasa a través de la unidad, que generalmente se informa en pies cúbicos por minuto (cfm). A muchas unidades portátiles de filtración HEPA se les asigna una tasa de suministro de aire limpio (CADR, por sus siglas en inglés) (vea la Guía de la EPA para purificadores de aire para el hogarícono de sitio externo), la cual figura en la etiqueta del manual del operador, en la caja de envío y/o en la propia unidad de filtración. La CADR es un estándar establecido definido por la Association of Home Appliance Manufacturers (AHAM). Los fabricantes de purificadores de aire portátiles participantes solicitan la certificación de sus productos por parte de un laboratorio independiente, por lo que el usuario final puede tener la garantía de que funciona según las afirmaciones del fabricante. La CADR suele informarse en cfm en el caso de los productos vendidos en los Estados Unidos. Los siguientes párrafos describen cómo elegir un purificador de aire adecuado con base en el tamaño de la habitación en la cual se lo utilizará. Se debe seguir el procedimiento detallado a continuación siempre que sea posible. Si no hay disponibles purificadores de aire con un valor de CADR adecuado o superior al recomendado, elija una unidad con una calificación CADR menor. Aun así, la unidad proporcionará una purificación de aire cada vez mayor que si no tuviera ningún purificador de aire.
En una habitación determinada, cuanto más alta sea la CADR, más rápido purificará el aire de la habitación. En la etiqueta de AHAM se incluyen tres números de CADR: uno para el humo, uno para el polvo y otro para el polen. Las partículas de humo son las más pequeñas, por lo que ese valor de CADR es el que mejor se aplica a las partículas virales relacionadas al COVID-19. La etiqueta también muestra el tamaño de habitación más grande (en pies cuadrados, ft2) para el que es adecuada la unidad, suponiendo una altura de techo estándar de hasta 8 pies. Si la altura del techo es mayor, multiplique el tamaño de la habitación (ft2) por la relación de la altura real del techo (ft) dividida por 8. Por ejemplo, una habitación de 300 ft2 con un techo de 11 pies requerirá un purificador de aire portátil indicado para un tamaño de habitación de al menos 415 ft2 (300 × [11/8] = 415).
El programa de CADR está diseñado para clasificar el rendimiento de los purificadores de aire más pequeños para habitación que suelen utilizarse en casas y oficinas. En el caso de los purificadores de aire más grandes, o de los purificadores de aire más pequeños cuyos fabricantes eligen no participar en el programa de CADR de AHAM, opte por una unidad HEPA con base en el tamaño de habitación sugerido (ft2) o el caudal de aire (cfm) informado por el fabricante. Los consumidores deben tener en cuenta que estos valores suelen reflejar condiciones ideales, las cuales sobreestiman el rendimiento real.
En el caso de los purificadores de aire que proporcionan un tamaño de habitación sugerido, el ajuste para habitaciones con una altura superior a 8 pies es el mismo que se presentó más arriba. Con las unidades que solo proporcionan el caudal de aire, siga la «regla 2/3ícono de sitio externo» para aproximarse al tamaño de habitación sugerido. Para aplicar esta regla a habitaciones de hasta 8 pies de altura, elija un purificador de aire con un valor de caudal de aire (cfm) que equivalga al menos a 2/3 de la superficie del piso (ft2). Por ejemplo, una habitación estándar de 300 ft2 requiere un purificador de aire que proporcione al menos 200 cfm de caudal (300 × [2/3] = 200). Si la altura del techo es mayor, haga el mismo cálculo y luego multiplique el resultado por la relación de la altura real del techo (ft) dividida por 8. Por ejemplo, la habitación de 300 ft2 descrita arriba, pero con un techo de 11 pies, requiere un purificador de aire capaz de proporcionar al menos 275 cfm de caudal (200 × [11/8] = 275).
Aunque los sistemas de ventilación HEPA más pequeños pueden usarse como unidades independientes, también existen unidades más grandes que permiten la conexión de conductos flexibles a la entrada y/o salida de aire (tenga en cuenta que las unidades con conductos de mayores dimensiones no se contemplan bajo la descripción de «purificador de aire para habitación» y muchas podrían no tener clasificación CADR). Usar conductos y colocar el sistema HEPA de forma estratégica en el espacio puede ayudar a proporcionar los patrones deseados de flujo de aire limpio a menos limpio donde sea necesario. También se pueden utilizar sistemas HEPA con conductos para establecer intervenciones de captura de fuente directa para situaciones de tratamiento de pacientes y/o realización de pruebas (vea la explicación de los CDC/NIOSH sobre las Cabeceras ventiladas). En función del tamaño de las unidades de ventilación/filtro HEPA y cómo esté configurado el establecimiento en el que se las utilice, podría resultar más útil el despliegue de varias unidades pequeñas portátiles HEPA en áreas de alto riesgo que el uso de una única unidad HEPA de mayor tamaño que acondicione un espacio combinado.
Ejemplo 2. Suposición: el ambiente que se describe en el Ejemplo 1 ahora se intensifica con un dispositivo de purificación de aire portátil HEPA con una CADR de humo de 120 cfm (Qhepa = 120 cfm). El movimiento de aire que añade al ambiente mejora la mezcla general, de manera que se debe asignar un valor de k = 3.
Pregunta: ¿cuánto tiempo se ahorra para lograr el mismo 99 % de reducción de contaminantes del aire al agregar un dispositivo HEPA portátil para purificar el aire del ambiente?
Solución: la incorporación de un dispositivo con filtro HEPA aporta más aire puro al ambiente. Aquí, el caudal volumétrico de aire limpio (Q) es: Q = Qe + Qhepa = 80 cfm + 120 cfm = 200 cfm.
ACH = [Q x 60] / (volumen de la habitación) = (200 cfm x 60) / (12′ x 10′ x 10′) = 12,000/1 200 = 10 ACH.
Si usamos la Tabla B.1, el tiempo de espera de mezcla perfecto con base en 10 ACH y una reducción del 99 % de partículas transportadas por el aire es de 28 minutos.
Si usamos el factor de mezcla de 3, el tiempo de espera estimado para una reducción del 99 % de los contaminantes transportados por el aire en la habitación es 3 x 28 = 84 minutos. Por lo tanto, el aumento de ACH y el valor k más bajo asociados a la unidad de filtración HEPA portátil redujeron el tiempo de espera de las 5 horas y 45 minutos originales a solo 1 hora y 24 minutos, lo que representa un ahorro total de 4 horas y 21 minutos antes de que pueda volver a ocuparse la habitación de manera segura.
Añadir una unidad HEPA portátil aumentó la tasa efectiva de ventilación y mejoró la mezcla de aire del ambiente. Esto resultó en una reducción del 75 % en el tiempo que llevó purificar el aire del ambiente de partículas transportadas por el aire posiblemente infecciosas.