Filtros HEPA y la Lucha Contra el Coronavirus: Una Defensa Eficaz contra el SARS-CoV-2

La preocupación por la salud y el bienestar de nuestros seres queridos ante la amenaza del COVID-19, causado por el coronavirus, ha llevado a una búsqueda intensiva de soluciones para mitigar su propagación. El coronavirus puede poner en peligro nuestra salud de manera muy seria, especialmente en personas mayores y aquellas con enfermedades preexistentes. En este contexto, los estudios científicos han demostrado que los purificadores de aire pueden reducir y eliminar significativamente los virus en el interior de los edificios, lugares donde el COVID-19 tiene mayores posibilidades de contagio. En Pure Nature, entendemos la importancia de esta protección y deseamos explicar cómo nuestros purificadores de aire, equipados con tecnología HEPA, pueden ser un aliado clave en la defensa contra el COVID-19, así como contra otros virus y bacterias.

La Ciencia Detrás de la Filtración HEPA

El COVID-19 es un virus nuevo que aún se está investigando exhaustivamente. Sin embargo, la tecnología de filtrado HEPA ha demostrado ser altamente eficiente en la eliminación de partículas en suspensión. Los filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air) logran un grado de filtración del 95 % al 99,97 % de toda la materia en suspensión, aerosoles y partículas a partir de un tamaño de 0,1 micras. Dado que el virus del COVID-19 es más grande que 0,1 micras, los purificadores de aire equipados con filtros HEPA son capaces de eliminar este virus de manera efectiva cuando este se encuentra en el aire.

Diagrama explicando el funcionamiento de un filtro HEPA

Los coronavirus, como el SARS-CoV-2, están asociados o "enganchados" en gotitas (aerosoles) en el aire, con un tamaño que generalmente oscila entre 1 y 10 µm. Todos los purificadores de aire de Pure Nature utilizan filtros HEPA, lo que permite reducir significativamente la concentración de virus en habitaciones cerradas, disminuyendo así el riesgo de infección al que una persona puede estar expuesta. Por un lado, se evita el contagio inicial, y por otro, se minimiza la propagación en el caso de que una persona ya infectada se encuentre en la misma estancia.

¿Cómo Funcionan los Filtros HEPA?

La eficacia de los filtros HEPA se basa en una combinación de principios físicos que actúan sobre las partículas suspendidas en el aire. A diferencia de una simple malla, donde la intuición podría sugerir que solo las partículas más grandes que los agujeros son retenidas, los filtros HEPA emplean mecanismos más sofisticados.

El principio de impacto por inercia es relevante para partículas en el rango de 0,11 micras. Estas partículas impactan directamente en la trama del filtro debido a su impulso. Las partículas en el rango de 0,05 a 1 micrón entran en contacto tangencial con la trama del filtro mediante intercepción. A medida que las partículas se hacen más pequeñas, exhiben un movimiento browniano cada vez mayor. Este movimiento errático hace que las partículas colisionen con el material del filtro y queden atrapadas, incluso si siguen el flujo de aire. Finalmente, las partículas cargadas pueden ser atraídas a la superficie cargada del material del filtro mediante atracción electrostática.

Ilustración de los mecanismos de captura de partículas en un filtro HEPA: impacto inercial, intercepción, difusión y atracción electrostática

El material filtrante de los filtros HEPA suele estar plegado para maximizar el área de superficie de filtrado, lo que permite una mayor capacidad de captura y una menor resistencia al flujo de aire. Esta configuración, combinada con los mecanismos mencionados, permite que los filtros HEPA capturen una vasta mayoría de partículas, incluyendo virus y bacterias.

El Tamaño del Virus y la Eficiencia de Filtración

La norma EN-1822, utilizada para ensayar filtros HEPA, se centra en la partícula del tamaño de máxima penetración (MPPS - Most Penetrating Particle Size), que se sitúa generalmente entre 0,12 y 0,25 micras. Los coronavirus, como el SARS-CoV-2, con un tamaño estimado entre 0,12 y 0,16 micras, se encuentran dentro de este rango crítico. Esto significa que un filtro HEPA, dependiendo de su clasificación específica (como H13 o H14), puede ser capaz de atrapar incluso virus sueltos.

Sin embargo, es crucial entender que los virus rara vez se mueven de forma autónoma en el aire. Su principal vía de transmisión es a través de partículas respiratorias más grandes, como gotitas y aerosoles, generadas al toser, estornudar, hablar o incluso al respirar. Estas partículas respiratorias, que pueden tener tamaños superiores a las 5 micras, son capturadas con una eficiencia aún mayor por los filtros HEPA.

Un filtro HEPA H13, por ejemplo, es capaz de bloquear el 99,95 % de las partículas del tamaño de máxima penetración. Esto significa que solo un 0,05 % de las partículas de ese tamaño crítico podrían escapar al filtro. Si bien una filtración del 100 % es teóricamente imposible, los filtros HEPA se acercan considerablemente a este ideal.

Purificadores de Aire: Una Herramienta Clave en la Reducción del Riesgo de Contagio

Los purificadores de aire portátiles actúan aspirando el aire contaminado y haciéndolo pasar a través de sus filtros HEPA o tecnologías similares, como la HepaSilent de Blueair. En estos filtros es donde el virus queda retenido, impidiendo su circulación en el ambiente. Para reducir los virus y las bacterias de manera óptima en situaciones como una pandemia de COVID-19 o durante la temporada de gripe, se recomienda adquirir un purificador de aire que sea de un tamaño adecuado o incluso mayor en relación a la estancia donde se vaya a utilizar. Esto asegura que el aire pase por el purificador con mayor frecuencia, mejorando así la eficiencia del filtrado. Por ejemplo, para una habitación de 42m², sería recomendable utilizar un purificador de aire diseñado para al menos 50m².

Cómo funcionan los Purificadores de aire Fellowes Aeramax con filtro Hepa

La eficacia de un purificador de aire también depende del número de personas en la habitación y el tiempo que permanecen en ella. Si hay un gran número de personas, el purificador de aire generalmente debe ser más grande para garantizar un flujo de aire más rápido y eficiente. Esto es particularmente importante en locales donde no siempre se puede garantizar una distancia de seguridad adecuada.

Estudios y Recomendaciones Gubernamentales

Diversos estudios respaldan la eficacia de los purificadores de aire en la reducción del riesgo de contagio. Un estudio de la Universidad Militar (Bundeswehr) de Múnich sugirió que los filtros para espacios cerrados pueden minimizar el riesgo de infección por COVID-19 de manera más eficiente que la ventilación constante. En este sentido, los sistemas móviles de filtrado de aire integrados con filtros HEPA pueden ayudar a reducir la concentración de virus en un 90 % en tan solo media hora.

A finales de 2020, el Gobierno de España estableció recomendaciones para minimizar los riesgos de contagio del nuevo coronavirus en espacios cerrados, enfatizando la ventilación. Se aconseja una regeneración del aire de 12,5 litros por segundo por persona. Sin embargo, la ventilación puede ser un desafío en muchos edificios, dependiendo de las condiciones ambientales y la estructura del edificio. En tales casos, los purificadores de aire portátiles con filtros HEPA se presentan como una solución viable.

Investigadores de la Universidad Goethe han señalado que, ante una fuente de infección importante en un espacio cerrado, los sistemas móviles de aire reducen el riesgo de infección. Un dispositivo móvil de ventilación para espacios cerrados debe ser capaz de filtrar seis veces el volumen de la habitación por hora. Por ejemplo, en una habitación de aproximadamente 85 m² con una altura de 3 metros, se deben filtrar alrededor de 1.500 metros cúbicos de aire por hora. El sistema de filtrado debe contener filtros de aire HEPA con clase H13 o H14 para lograr un grado de separación superior al 99,95 % o 99,995 % para partículas de hasta 0,3 µm.

Es importante tener en cuenta que los filtros de aire están diseñados para una determinada velocidad de flujo. Si el aire fluye más rápido de lo previsto por el fabricante, la eficiencia del filtro puede verse comprometida, afectando la minimización del riesgo de infección.

Marcas Destacadas y su Tecnología

En el mercado existen varias marcas reconocidas por la calidad de sus purificadores de aire. Entre ellas, se destacan:

  • Blueair: Esta empresa sueca es líder en filtrado de partículas y sus purificadores están equipados con la tecnología HepaSilent, una combinación de filtrado mecánico y electrostático activo. Sus filtros de virus están hechos de polipropileno, un material naturalmente antibacteriano que no permite el crecimiento de bacterias ni virus.
  • Mitsubishi Electric: Ofrece purificadores de aire con filtros HEPA capaces de neutralizar partículas nocivas de entre 0,1 y 2,5 micras. Su modelo MA-E100R destaca por su rápido filtrado, alcanzando los 612 metros cúbicos por hora, y su manejo sencillo con filtros de larga duración (hasta ocho años). El modelo MA-E85R mantiene una eficacia superior al 99 % gracias a un sistema de 4 filtros.
  • Daikin: Los modelos MC55W y MCK55W de Daikin, con filtro HEPA, utilizan una tecnología que deshace las sustancias perjudiciales mediante iones de plasma, además de un filtro desodorizante. Ofrecen un alto rendimiento de purificación con un consumo energético mínimo, alcanzando una eficacia del 99,99 % en la neutralización de partículas.
  • Trotec: La marca Trotec ofrece filtros H14 para purificadores como el TAC 3000, con una superficie de filtro de 7,5 m². Estos filtros H14 son adecuados para filtrar virus y se prueban individualmente según las normas EN 1822 y DIN EN 60335-2-69.

La Investigación en Entornos Reales: Filtros HEPA como Herramienta de Vigilancia

La eficacia de los filtros HEPA no solo se limita a la purificación del aire en tiempo real, sino que también se ha explorado como una herramienta de vigilancia. Un estudio llevado a cabo por Fernández de Mera et al. (2022) analizó la presencia del material genético (ARN) del virus SARS-CoV-2 en filtros HEPA de purificadores de aire ubicados en diferentes entornos interiores, incluyendo una clase de primaria, aulas de guardería y una residencia sociosanitaria.

Durante 13 semanas, se recogieron y analizaron semanalmente los filtros HEPA de los purificadores de aire de estas estancias. El objetivo era detectar la presencia del virus mediante PCR. Los resultados de este estudio demostraron que los filtros HEPA de los purificadores de aire portátiles pueden ser una herramienta valiosa para la vigilancia del SARS-CoV-2 en interiores. En un caso particular, la presencia de una persona infectada asintomática en la residencia sociosanitaria solo fue detectada gracias al análisis de los filtros. Durante el resto de la campaña de monitoreo, ni los filtros ni las esponjas de muestreo resultaron positivos, y tampoco se detectaron casos positivos entre las personas que ocupaban los escenarios muestreados.

Gráfico comparando la eficiencia de filtración de diferentes tipos de filtros

Este estudio subraya la capacidad de los filtros HEPA para capturar partículas virales del aire y, además, su potencial para identificar la presencia del virus, incluso en ausencia de casos sintomáticos.

Consideraciones Adicionales y Uso en Entornos Sanitarios

La crisis global por COVID-19 ha puesto de manifiesto la importancia de la calidad del aire, especialmente en entornos sanitarios. Los procedimientos que generan aerosoles (AGP) presentan un riesgo particular de transmisión viral. Las máquinas de anestesia y los respiradores mecánicos requieren filtros para la purificación del aire y la prevención de la contaminación cruzada.

Las normativas para la eficiencia de filtros varían entre Europa y Estados Unidos. Las normas europeas suelen requerir una eliminación del 99,95 % de partículas de 0,3 μm, mientras que las de EE. UU. pueden tener criterios diferentes. La eficiencia de las mascarillas, como las N95, se mide por la penetración de partículas, requiriendo la eliminación de al menos el 95 % de partículas de 300 nm a un caudal de aire específico.

Aunque no existen pruebas estándar internacionales para los filtros de los circuitos respiratorios, la Asociación de Anestesiólogos de Estados Unidos (ASA) y la Anesthesia Patient Safety Foundation (APSF) recomiendan el uso de filtros en los sistemas de respiración como medida de precaución para prevenir la infección cruzada de pacientes con SARS-CoV-2. Sin embargo, se deben considerar los riesgos asociados, como el aumento del espacio muerto o la resistencia al flujo de aire, que pueden afectar la mecánica pulmonar y, en casos extremos, poner en peligro la vida del paciente.

La Importancia del Tamaño de la Habitación y el Flujo de Aire

La elección del purificador de aire adecuado debe considerar el tamaño de la habitación. Las habitaciones más pequeñas pueden presentar niveles más altos de gotas de virus debido a la menor dispersión. La capacidad de un purificador de aire para limpiar una habitación se mide por el CADR (Clean Air Delivery Rate), que indica la cantidad de aire que puede procesar y limpiar en una hora. Mantener las rejillas de ventilación del purificador de aire libres de obstrucciones y evitar colocarlo en esquinas o contra paredes es fundamental para su correcto funcionamiento.

En muchos edificios comerciales, los purificadores de aire están integrados en los sistemas de aire acondicionado. Estudios como el realizado en la Universidad de Cambridge y el Hospital de Addenbrooke han demostrado que los purificadores de aire equipados con filtros HEPA y esterilizadores de luz ultravioleta pueden eliminar la mayoría de los rastros de COVID en el aire de las salas del hospital. El Centro de Control de Enfermedades (CDC) de Estados Unidos también ha documentado la eficacia de los purificadores de aire portátiles HEPA en entornos de oficina.

En resumen, los purificadores de aire con filtros HEPA representan una herramienta valiosa y respaldada por la evidencia científica para reducir la concentración de virus y otros contaminantes en el aire interior. Si bien no son una solución milagrosa por sí solos, su uso, combinado con otras medidas de higiene y prevención, contribuye significativamente a la creación de entornos más seguros y a la protección de la salud pública frente a amenazas como el coronavirus.

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