Necesitamos mejorar la calidad del aire interior: cómo y por qué

Pasamos el 90 por ciento de nuestras vidas en interiores, sin embargo, la mayoría de nosotros rara vez pensamos en la calidad del aire que respiramos allí.

Hace más de un siglo, la enfermera y estadística pionera Florence Nightingale proclamó la importancia de la ventilación al aire libre y en los dormitorios de los pacientes con tuberculosis. Hoy en día, en los países nórdicos, es una práctica común dejar que los bebés duerman afuera, a veces con temperaturas bajo cero. Pero a pesar de que los humanos han atribuido durante mucho tiempo beneficios para la salud al aire fresco al aire libre, es una lección que muchos de nosotros parecíamos haber olvidado en gran medida, hasta que la pandemia de COVID-19 nos obligó a volver a aprenderla.

Ahora se reconoce ampliamente que el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID, se transmite con frecuencia a través de gotitas en el aire llamadas aerosoles que cuelgan en el aire y pueden viajar distancias cortas y largas. “Este es un virus que se propaga por el aire casi exclusivamente en interiores. Si comenzamos por ahí, entonces el edificio importa”, dice Joseph Allen, profesor asociado de la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard y director de su programa Edificios Saludables.

A medida que EE. UU. y muchos otros países eliminan los mandatos de máscaras y otras medidas a corto plazo para ayudar a reducir la propagación del SARS-CoV-2, mejorar la calidad del aire interior se vuelve aún más crucial. “A medida que comenzamos a alejarnos de estos amplios mandatos y regulaciones gubernamentales, necesitamos estrategias... que sean pasivas, que operen en segundo plano”, dice Allen. “El aire limpio no debería ser partidista”.

El aire interior más limpio tiene otros beneficios además de reducir el riesgo de COVID. La influenza y otros virus respiratorios también se propagan por el aire y causan una gran cantidad de enfermedades y pérdida de productividad. Además, los estudios han demostrado que la mala ventilación tiene todo tipo de otros efectos en la salud, desde el "síndrome del edificio enfermo" hasta impactos cognitivos.

Quizás la sociedad pueda aprender una lección de la forma en que considera el tratamiento del agua. Se toman amplias medidas para garantizar la calidad del agua en los sistemas públicos. ¿Por qué no hacer lo mismo con el aire?

En su mayor parte, “no dependemos de las personas en los EE. UU. para filtrar el agua individualmente; proporcionamos agua potable limpia y segura”, dice Linsey Marr, profesora de ingeniería civil y ambiental en Virginia Tech y experta líder en transmisión de virus por aerosol. “Creo que es hora de empezar a pensar en nuestro aire interior de la misma manera”.

Calidad del aire “aceptable”

En los últimos 40 años, los ingenieros han diseñado edificios para tener "envolturas" más estrechas, lo que significa que permiten menos intercambio de aire con el exterior, para mejorar la eficiencia energética, según Allen. Pero el resultado de esto es que muchos de nuestros edificios ahora son fábricas de gérmenes optimizadas.

Se presta mucha atención a la calidad del aire exterior; esa es una de las funciones principales de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Pero las personas pasan mucho más tiempo en el interior, donde estamos expuestos de forma rutinaria no solo a los contaminantes ambientales, sino también a los del interior, que van desde patógenos hasta humos de cocina y productos químicos liberados por los muebles.

“Los humanos son increíbles criaturas de interior”, dice Richard Corsi, decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de California, Davis. El promedio de vida en los EE. UU. antes de la pandemia era de unos 79 años y “pasamos 69 años dentro de los edificios”. De eso, señala Corsi, “54 años se pasan dentro de las casas”.

La Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción y Aire Acondicionado (ASHRAE) es un organismo de la industria de EE. UU. que establece estándares para lo que llama "calidad aceptable del aire interior". Para edificios no residenciales, esto se define como “aire en el que no hay contaminantes conocidos en concentraciones dañinas, según lo determinen las autoridades competentes, y con el cual una mayoría sustancial (80 por ciento o más) de las personas expuestas no expresan insatisfacción”. Para edificios residenciales, la definición es “aire hacia el cual una mayoría sustancial de los ocupantes no expresan insatisfacción con respecto al olor y la irritación sensorial y en el cual no es probable que haya contaminantes en concentraciones que se sabe que representan un riesgo para la salud”.

Allen dice que los diseñadores y gerentes de edificios deberían esforzarse por algo mejor que simplemente "aceptable". Estos estándares están “muy por debajo” de lo que se necesita para proteger contra el COVID, la influenza y otras enfermedades infecciosas, dice. Otros están de acuerdo. “Piense en si alguien está vendiendo un automóvil y utilizó ese tipo de publicidad: 'Compre nuestro automóvil; será aceptable para ti'”, dice Corsi. “No creo que mucha gente compraría ese auto”.

Los estándares de ASHRAE tienen como objetivo limitar la exposición a sustancias nocivas con límites de exposición conocidos, como el formaldehído y otros compuestos orgánicos volátiles, pero no a los patógenos, para los cuales hay muchos menos datos, según William P. Bahnfleth, presidente del Grupo de trabajo sobre epidemias de ASHRAE. y profesor de ingeniería arquitectónica en la Universidad Estatal de Pensilvania. “Las tasas mínimas de ventilación actuales, por sí solas, no brindan una mitigación completa del riesgo de transmisión de enfermedades transmitidas por el aire”, escribió Bahnfleth en un correo electrónico a Científico americano. Agregó que aunque el riesgo de transmisión no se puede reducir a cero, combinar precauciones como la vacunación, el uso de máscaras y los límites de ocupación con prácticas de ingeniería, incluida la ventilación, filtración y desinfección del aire, “es la forma más efectiva de minimizar el riesgo”.

Cambiar los estándares de calidad del aire lleva tiempo. Mientras tanto, se pueden tomar algunas medidas de inmediato para mejorar el aire que respiramos en el interior. Estos pasos implican fortalecer cuatro pilares principales de la calidad del aire interior: control de fuentes, ventilación, filtración y desinfección.

Fuente de control

En 1858, el químico Max von Pettenkofer, uno de los pioneros del movimiento por la calidad del aire interior, escribió que si un espacio contiene una pila de estiércol, no se debe tratar de eliminar el olor mediante la ventilación, sino eliminar el estiércol.

En términos modernos y más amplios, esto significa que las personas pueden evitar que los contaminantes se liberen al aire en primer lugar al limitar las fuentes potenciales. Por ejemplo, se podrían reducir los humos de la cocina usando una cocina eléctrica en lugar de una de gas.

Cuando se trata de patógenos como el SARS-CoV-2, una persona que ha estado expuesta a sabiendas podría usar una máscara de alta calidad o quedarse en casa si tiene algún síntoma.

Por supuesto, tales medidas por sí solas no pueden evitar que todos los patógenos u otros contaminantes ingresen al aire, razón por la cual se necesitan otros pasos.

Ventilación

El nivel de ventilación de un edificio se refiere a la cantidad de aire fresco del exterior que ingresa; este aire fresco diluye la concentración de partículas cargadas de virus en el aire. Imagine una partícula de SARS-CoV-2 en el interior como una gota de colorante alimentario en una taza de agua. Al aire libre, es más como una gota de tinte en el océano: rápidamente se diluye tanto que es indetectable. La ventilación hace que la "taza" interior se parezca más al "océano" exterior.

La forma más sencilla y económica de mejorar la ventilación es abrir una ventana, pero esa no siempre es una opción viable, especialmente si el aire exterior está más contaminado que el interior. “Este es un gran problema de equidad. No todos pueden abrir las ventanas y traer aire fresco”, dice Kimberly Prather, química atmosférica y profesora de la Institución Scripps de Oceanografía y la Universidad de California, San Diego. Las personas de color, por ejemplo, tienen más probabilidades de vivir y trabajar en lugares donde están expuestas a una contaminación dañina. El humo de los incendios forestales también crea con frecuencia una mala calidad del aire en muchas partes del oeste de los EE. UU.

Aparte de las ventanas, otra fuente de flujo de aire interior es un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). La mayoría de estos sistemas permiten al administrador del edificio variar la cantidad de entrada de aire fresco. Por lo general, debe establecerse al máximo, dicen los expertos, siempre que la calidad del aire exterior sea segura. Sin embargo, muchos edificios, especialmente antes de la pandemia, tenían su sistema HVAC configurado para recircular el aire viejo y viciado. Una buena regla general es aspirar a tener al menos seis intercambios de aire por hora a través de la ventilación o la cantidad equivalente de aire fresco a través de la filtración.

Una forma de evaluar la cantidad de ventilación en un espacio es usar un monitor de dióxido de carbono. Los humanos exhalamos CO₂ cuando respiramos, por lo que los niveles de este gas proporcionan un buen indicador de cuán diluido está el aire. Los valores por debajo de aproximadamente 800 partes por millón están potencialmente bien ventilados, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU.

Filtración

La filtración consiste en eliminar partículas y otros contaminantes del aire. Un estándar llamado valores mínimos de informes de eficiencia (MERV) ofrece una forma de comparar diferentes filtros. El filtro estándar de oro es un filtro de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA), que puede eliminar el 99,97 por ciento de las partículas en el aire. que tienen un tamaño de 0,3 micrones, y un porcentaje aún mayor de partículas más grandes o más pequeñas (las cuales quedan atrapadas de manera más eficiente). HEPA es equivalente a una calificación de MERV 17 o superior. Prather y Corsi recomiendan actualizar los filtros a MERV 13 como mínimo para la mayoría de los entornos interiores, como escuelas u oficinas. Muchos sistemas HVAC se pueden actualizar a este estándar, pero algunos muy antiguos pueden tener problemas con los filtros de mayor eficiencia y esto podría causar fugas de aire alrededor de los filtros, por lo que es una buena idea consultar con un experto en HVAC.

Si el edificio en cuestión no tiene un sistema HVAC (muchas casas, por ejemplo, no lo tienen), una opción es comprar uno o más purificadores de aire portátiles. Estos dispositivos generalmente funcionan bien, siempre que tengan el tamaño adecuado para una habitación. Pueden funcionar a alta velocidad para filtrar el aire más rápidamente en momentos específicos, como una fiesta o cuando alguien en la familia está enfermo de COVID.

Sin embargo, los purificadores de aire portátiles no son baratos; un modelo de buena calidad comienza en alrededor de $ 200 y el precio sube a partir de ahí. Afortunadamente, algunos investigadores han encontrado una solución más asequible conocida como caja de Corsi-Rosenthal. Nombrado en honor a Corsi de UC Davis y Jim Rosenthal, CEO del fabricante de filtros Tex-Air Filters, quienes ayudaron a desarrollar la idea, es básicamente un filtro de aire de bricolaje compuesto por un ventilador de caja y cuatro o cinco filtros MERV unidos con cinta adhesiva. Las instrucciones para construir estas cajas están disponibles en línea y funcionan sorprendentemente bien. Una caja de Corsi-Rosenthal en un dormitorio de 200 pies cuadrados (alrededor de 19 metros cuadrados) logró el equivalente a unos 24 intercambios de aire por hora, a la par de un hospital típico de EE. UU. y mejor que la mayoría de los filtros de aire portátiles de tamaño similar. Esto se debe a que, aunque la eficiencia de filtración de una caja de Corsi-Rosenthal es menor que la de los filtros HEPA en la mayoría de los purificadores de aire portátiles, el caudal es mucho mayor gracias al gran ventilador. La única queja es el ruido, pero Corsi y sus colegas están trabajando en diseños más silenciosos.

Desinfección del aire

Por último, está la desinfección del aire: inactivar virus mediante luz ultravioleta. Esto es mejor para entornos de alto riesgo, como hospitales o comedores escolares, dice Marr de Virginia Tech. Funciona haciendo brillar la luz ultravioleta en la parte superior de una habitación, lo que neutraliza los patógenos en el aire a medida que circulan por ese espacio. Algunas longitudes de onda de la luz ultravioleta son dañinas para los humanos, aunque existe una longitud de onda llamada UVC lejana que puede ser más segura para las personas.

Sin embargo, la mayoría de los sistemas UV son caros de instalar. Y hay mucho aceite de serpiente por ahí. “Si suena demasiado bueno para ser verdad”, dice Marr, “probablemente lo sea”. Para la mayoría de los hogares y pequeñas empresas, centrarse en la ventilación y la filtración es probablemente la forma más fácil de mejorar la calidad del aire.

Invertir en un mejor aire

La administración de Biden hizo un llamado recientemente a los administradores de edificios en escuelas, universidades y otros entornos para mejorar la calidad del aire interior y también realizó una sesión informativa pública para llamar la atención sobre la importancia de un aire interior limpio. Mejorar la calidad del aire puede ser costoso, pero existen fondos federales para respaldar dichos esfuerzos. Según un comunicado de la Casa Blanca, el Plan de Rescate Estadounidense contiene $122 mil millones para ayudar a que las escuelas permanezcan abiertas y $350 mil millones para los gobiernos estatales, locales y tribales para mejorar la ventilación y otra infraestructura en los establecimientos y negocios locales.

“Es una gran victoria que la Casa Blanca señale que los edificios saludables son uno de los pilares de la respuesta a la pandemia”, dice Allen de Harvard.

COVID ha inyectado impulso a los esfuerzos para mejorar la calidad del aire dentro de los edificios, y los expertos esperan que este impulso resulte en inversiones duraderas en esta área.

“Creo que estamos en la cúspide de una nueva conciencia sobre la calidad del aire interior”, dice Marr. “Es tan malo en muchos lugares que hay mucho margen de mejora”. Mejorar los edificios requerirá una inversión, agrega Marr, pero una que “creo que valdrá la pena en términos de mejora de la salud y la productividad”.