25 julio, 2021

Buscan blindar vuelos contra Covid

La iniciativa parte del hecho de que el principal mecanismo de propagación del virus es por vías aéreas. Foto: REFORMA

Israel Sánchez // reforma.com

Antes de abordar un vuelo, a punto de pasar varias horas en un espacio de reducidas dimensiones con un número considerable de pasajeros, una preocupación surge, ineludible: ¿Y si la persona en el asiento de junto está enferma de Covid-19?

Cómo evitar que alguien infectado por el SARS-CoV-2 contagie al resto de tripulantes con los que viaja es la pregunta que guía a un grupo de investigadores, quienes buscan controlar mediante herramientas del campo de la física la propagación del virus al interior de las cabinas de pasajeros.

“El objetivo del proyecto es garantizar que pasajeros sanos que viajan junto con pasajeros enfermos no se contagien de coronavirus”, remarca en entrevista el maestro y doctor en ciencias con especialidad en física José Mauricio López Romero, director del Cinvestav Unidad Querétaro.

“Ése es el objetivo central de este proyecto que realizamos de la mano con el Aerocluster de Querétaro y el Gobierno del Estado de Querétaro, que nos están dando el financiamiento para realizar la investigación”.

La iniciativa, relata el especialista, parte del hecho de que el principal mecanismo de propagación del virus es por vías aéreas, a través de los aerosoles humanos emitidos al hablar, respirar, toser o estornudar, como recientemente por fin reconociera la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Se trata de partículas más pequeñas que las gotículas de saliva, pero lo suficientemente grandes para acarrear los viriones por el aire; “estos virus, como son tan pequeños y ligeros, simplemente se dejan mover por las corrientes de aire”, detalla López Romero.

Aunado a esto, continúa el físico, evaluaron otros factores que influyen en la probabilidad de infección al respirar tales aerosoles, como la carga viral que se deposita en las vías respiratorias. Por lo que también resulta crucial la densidad de viriones suspendidos en el aire y el tiempo de exposición a ellos.

“Entonces, nos dimos cuenta de que básicamente recintos cerrados, con poca ventilación y con una alta densidad de personas, eran factores que favorecen la propagación de la enfermedad”, expone.

“Estas condiciones se encuentran muy acentuadas en las cabinas de avión. Estamos hablando de volúmenes relativamente pequeños con una alta densidad de pasajeros, con tiempos de convivencia -entendiendo el itinerario del vuelo- que pueden ser de hasta varias horas. Esto genera condiciones muy favorables para la propagación del virus”.

No obstante, y para fortuna de quienes han tenido que trasladarse utilizando este medio a lo largo de poco más de un año de contingencia sanitaria, la mayoría de los aviones comerciales están equipados con filtros de Aire Particulado de Alta Eficiencia (HEPA, por sus siglas en inglés) capaces de retener las partículas víricas de 100 nanómetros.

De hecho, al operar con normalidad, el aire en cabina se intercambia por una mezcla de aire fresco y filtrado cada dos a tres minutos. Esto, más el uso del cubrebocas, ha permitido a las aerolíneas argumentar que la transmisión viral al interior de los aviones en realidad es baja.

“De manera que uno entendería que, una vez que un aerosol formado por virus de SARS-CoV-2 es llevado a estos filtros HEPA, (los viriones) son retenidos con bastante buena eficiencia, pero no al 100 por ciento.

“Algunos pueden escaparse del filtro, y habría que trabajar con ellos a efecto de que este aire, una vez pasado por el filtro y que se regresa nuevamente a la cabina, pues ya no regrese con virus de SARS-CoV-2 activos”, señala López Romero.

Para ello también han concebido un sistema de desactivación del virus por medio de radiación ultravioleta del tipo C; “es decir, longitudes de onda corta, estamos hablando de 220 nanómetros”, explica el físico.

“Este paquetito de ideas implementadas en las aeronaves podría funcionar bastante bien para que podamos garantizar la integridad sanitaria de los pasajeros que están viajando en el avión”.

Conocer los flujos

Para que todo esto funcione, López Romero comenta que es necesario comprender muy bien cómo se comportan las corrientes de aire al interior de la cabina de avión.

De manera que una parte importante del proyecto ha sido precisamente entender cómo se forman tales corrientes, y qué trayectoria llevan las partículas que se mueven con éstas.

“Y eso nos ha llevado a desarrollar modelos computacionales sofisticados. Por cierto, la solución de las ecuaciones diferenciales que gobiernan esta dinámica del aire al interior de una cabina de avión es un problema complejo, pero hemos podido modelar y resolver estas ecuaciones.

“Hoy por hoy podemos conocer las trayectorias de los flujos de aire al interior de las cabinas para cualquier modelo de avión: dependiendo del número de asientos, de las filas, de pasajeros, de dónde están ubicadas las salidas de aire, y dónde sale el aire de la cabina hacia el sistema de recirculación”, puntualiza el director de Cinvestav Querétaro.

Lo que este trabajo ha permitido identificar a los investigadores es que dichas corrientes son capaces de dispersar las partículas infecciosas hacia la posición de cualquier pasajero sano, generando así una probabilidad de contagio.

Por lo que también están diseñando mecanismos para modificar el flujo de las corrientes a efecto de arrastrarlas de arriba hacia abajo, y así evitar que se muevan en dirección de los pasajeros vecinos.

“Eso lo hacemos a través de modelar y encontrar la forma de generar esos flujos de aire que arrastren de manera eficiente los aerosoles hacia los ductos de recirculación de aire del avión, obligándolos a pasar por los filtros HEPA, dónde se van a retener de manera muy eficiente todos estos aerosoles.

“Y los que llegasen a no ser retenidos, los viriones que lograsen superar esta barrera mecánica, ahí estamos diseñando mecanismos para desactivarlos biológicamente a través de radiación ultravioleta de tipo C”, reitera López Romero.

Hasta el momento, el proyecto registra un avance del 70 por ciento, y los investigadores estiman que pueda concluirse en dos o tres meses para poner los resultados a disposición de las aerolíneas y que éstas puedan comenzar una campaña en la que informen sobre las medidas para garantizar la seguridad sanitaria de sus usuarios a través de esta investigación.

Teniendo en cuenta su funcionalidad, uno de los objetivos de la investigación ha sido que el resultado sea tal que no se requiera modificar considerablemente la estructura del avión.

“Las aerolíneas no van a dedicar grandes cantidades de dinero y tiempo en modificar de manera importante sus aviones”, reconoce el físico.

“De tal manera que lo que estamos nosotros persiguiendo son modificaciones que puedan ser hechas de manera relativamente sencilla y a bajos costos, para que sí se puedan modificar adecuadamente los flujos del avión y realizar todo este proceso de combate contra el coronavirus durante el tiempo de vuelo”.

…Y no sólo aviones

Uno de los puntos más sobresalientes de este proyecto es su capacidad para ser replicado en otros espacios más allá de sólo las cabinas de pasajeros.

Prácticamente cualquier ambiente cerrado donde conviva un gran número de personas durante períodos prolongados, y la transmisión aérea por la acumulación de aerosoles infecciosos sea un problema latente.

A caso uno de los ejemplos más claros sea el de las escuelas, dice José Mauricio López Romero, en un momento donde el regreso presencial a clases es inminente, pese a la criticada falta de condiciones para garantizar la seguridad sanitaria de alumnos y personal no vacunado.

“Bueno, este conocimiento que estamos generando nos da la oportunidad de entender cómo se mueven los aerosoles de SARS-CoV-2 al interior de las aulas de las escuelas, y entonces podemos, en mancuerna con las autoridades educativas, sugerir esquemas que mitiguen la probabilidad de contagio”, destaca el director del Cinvestav Unidad Querétaro.

“Pero así nos podemos ir con otros escenarios. El caso de los cines, el caso de hospitales, de oficinas de gobierno, etcétera. Tenemos una gran oportunidad de aportar -lo que nos toca a la parte académica- soluciones a la sociedad para que nos sobrepongamos lo antes posible a esta contingencia sanitaria que nos ha tocado vivir”.

¿Podría aplicarse también en medios de transporte masivos como el metro?

El problema es aquellos lugares donde no es posible estar admitiendo aire fresco constantemente. Si existe la posibilidad de ventilar el espacio con aire fresco del exterior, pues prácticamente estamos del otro lado, porque estos aerosoles van a estarse arrastrando hacia el exterior dejando un ambiente con baja densidad de SARS-CoV-2, y entonces baja probabilidad de contagio.

El problema mayor consiste en aquellos lugares donde la ventilación es muy restringida, y donde hay sistemas de recirculación de aire. Ahí nuestros conocimientos son muy ventajosos porque esta radiación ultravioleta de onda corta es la que va a estar haciendo un trabajo muy importante para desactivar el virus que logra escaparse de los filtros mecánicos donde se espera que queden retenidos, pero si no es así, la radiación va a hacer su efecto.

A decir del físico, se trata de un modelo prácticamente exportado de lo que actualmente ocurre en las salas de operación de los hospitales.

“La tecnología que estamos desarrollando es una tecnología tipo quirófano, a ese nivel, pero llevado a otros ambientes, otros espacios como los aviones, y con capacidades de extenderlo a escuelas, a oficinas, en fin.

“Nosotros aquí en el Cinvestav estamos muy interesados en hacer vinculación con distintos sectores de la sociedad para que podamos asesorar y adecuar nuestro conocimiento a las necesidades específicas de cada escenario”, concluye López Romero.

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