Facing Covid-19

Η σημασία του εξαερισμού και του καθαρισμού αέρα εσωτερικού χώρου στην αποτελεσματική αντιμετώπιση του Covid-19

Πριν από την τρέχουσα πανδημία, η έρευνα για τις ασθένειες που μεταδίδονται μέσω του αέρα είχε επικεντρωθεί σε «βίαια» φαινόμενα εκπνοής, όπως το φτέρνισμα και ο βήχας. Τα σταγονίδια που εκπέμπονται με το φτέρνισμα, το βήχα αλλά και την ομιλία ενός ατόμου (1,2) και φέρουν τον ιό χάνουν ένα μεγάλο ποσοστό του νερού τους και σε κλάσματα του δευτερολέπτου μετά την εκπομπή τους συρρικνώνονται σε μικροσκοπικά σωματίδια αερολύματος με διάμετρο λίγα μικρόμετρα (ή ακόμα λιγότερο) (2).

Τα αερολύματα αυτά είναι αόρατα με γυμνό μάτι και μπορούν να παραμείνουν στον αέρα για πολλές ώρες. Έτσι ταξιδεύουν ελεύθερα μεταφέροντας ιικό φορτίο δεκάδες μέτρα από το σημείο εκπομπής τους. Στο ανοιχτό περιβάλλον η διαδικασία μίξης και αραίωσης αποτρέπει τη μόλυνση ατόμων που δεν είχαν έρθει σε άμεση επαφή με τον ασθενή. Όμως, σε κλειστούς χώρους, το αερόλυμα που φέρει τον ιό SARS-CoV-2 με το σημαντικό ιικό φορτίο παραμένει αιωρούμενο επί μακρόν και η απλή εισπνοή αερολυμάτων αποτελεί σημαντικό μηχανισμό μετάδοσης. Είναι πλέον αποδεκτό από την επιστημονική κοινότητα (3) και απο τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας οτι αυτός ο όχι μέχρι πρόσφατα προφανής μηχανισμός μετάδοσης είναι ιδιαίτερα σημαντικός σε εσωτερικούς χώρους.

Τα μέτρα που έχουν ληφθεί μέχρι σήμερα για τον περιορισμό της μετάδοσης, όπως η τήρηση φυσικών αποστάσεων, το πλύσιμο και συχνή απολύμανση των χεριών, η αποφυγή συνωστισμού και συγχρωτισμού πολιτών, και η χρήση μάσκας προσώπου, είναι όλα στη σωστή κατεύθυνση. Δυστυχώς, κανένα από αυτά τα μέτρα από μόνο του δεν είναι 100% αποτελεσματικό. Για παράδειγμα, ενώ η μάσκα είναι εξαιρετικά αποτελεσματική για τη σημαντική μείωση εκπομπών από φορείς του ιού και παραμένει αναγκαία η καθολική χρήση της, μια διαρροή μόλις 2% στην εφαρμογή μάσκας και προσώπου μειώνει την αποτελεσματικότητα κατακράτησης σωματιδίων σε επίπεδα χαμηλότερα του 50% (4).

Για αυτό είναι ανάγκη να προσθέσουμε όσο το δυνατόν περισσότερα επίπεδα προστασίας που μειώνουν την έκθεση του πληθυσμού σε συγκεντρώσεις ιικού φορτίου που αποτελεί και την βάση του «Μοντέλου του Ελβετικού Τυριού» (5, 6) ενάντια στις επιδημίες. Με βάση τις φυσικές ιδιότητες του αερολύματος μπορούμε να λάβουμε χρήσιμα και αποτελεσματικά μέτρα για να περιορισθεί η μετάδοση του ιού μέσω μικροσωματιδίων σε εσωτερικούς χώρους, που να παρέχουν σημαντικότατα και επιπλέον «επίπεδα» προστασίας στις ήδη υπάρχουσες οδηγίες.

Η αύξηση του εξαερισμού όπου αυτό είναι δυνατόν (ανοιχτά παράθυρα, πόρτες, κλπ) μπορεί να προκαλέσει δραματική μείωση του ιικού φορτίου σε εσωτερικούς χώρους που υπάρχει ένας ή περισσότεροι φορείς. Ο μηχανικός εξαερισμός (με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη χρήση νωπού αέρα) σε συνδυασμό με την απομάκρυνση του σωματιδιακού φορτίου από πιστοποιημένα φίλτρα είτε σε κεντρικές εγκαταστάσεις μεγάλων κτιρίων (πολυκαταστημάτων, μέσων μαζικής μεταφοράς, νοσοκομείων, σχολικών και πανεπιστημιακών κτιρίων κ.α.) είτε με τη χρήση φορητών καθαριστών αέρα (portable air purifiers) σε μικρότερους χώρους αποτελεί μια γνωστή στρατηγική καθαρισμού του αέρα εσωτερικών χώρων στην επιστημονική κοινότητα αερολυμάτων εδώ και δεκαετίες. Δυστυχώς αυτές οι μέθοδοι δεν έχουν εφαρμοστεί συστηματικά για την προστασία από τον SARS-CoV-2 από τις αρχές (7). Τέτοιες συσκευές διήθησης αερολύματος εξοπλισμένες με φίλτρα υψηλής απόδοσης (HEPA), για την αφαίρεση σωματιδίων μπορούν να καθαρίσουν πλήρως εσωτερικούς χώρους 50-100 τετραγωνικών μέτρων σε περίπου 15-20 λεπτά. Τα τεχνικά τους χαρακτηριστικά θα πρέπει να επιτρέπουν παροχή ώστε να επιτυγχάνεται καθαρισμός του συνολικού όγκου του αέρα συγκεκριμένου χώρου περίπου 4 έως 5 φορές ανά ώρα (8). Η υψηλή αποτελεσματικότητα των εσωτερικών καθαριστών αέρα ενάντια του Covid19 έχει αποτιμηθεί σε πρόσφατα δημοσιευμένες μελέτες στο Πεκίνο (9) και στο Νοσοκομείο Παιδιών του Βατικανού (10). Επίσης, μελέτη σε αίθουσες διδασκαλίας σχολείων της Νότιας Καλιφόρνιας έδειξε ότι ο συνδυασμός ενός καθαριστή αέρα με σύστημα εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC) μείωσε τις εσωτερικές συγκεντρώσεις σωματιδίων κατά 90-96% (11). Παράλληλα με τα παραπάνω μέτρα, η παρακολούθηση των επιπέδων CO2 (π.χ., με χρήση φορητών ανιχνευτών χαμηλού κόστους) σε κλειστούς χώρους και η αποφυγή επιπέδων που ξεπερνούν τα 800-1000ppm είναι ένας αποτελεσματικός μηχανισμός ελέγχου της αποδοτικότητας του εξαερισμού και αποφυγής συγχρωτισμού για την σημαντική μείωση της πιθανότητας μετάδοσης.

Με βάση τα παραπάνω, είναι επιτακτική η υιοθέτηση περισσότερο στοχευμένων μέτρων διαχείρισης της ποιότητας αέρα σε εσωτερικούς χώρους και η χρήση αποτελεσματικών συστημάτων εξαερισμού και απομάκρυνσης των σωματιδίων του αερολύματος ειδικά στις παρούσες χειμερινές συνθήκες. Η χρήση αυτών των συστημάτων θα πρέπει να συσταθεί από τις αρμόδιες αρχές ως απολύτως απαραίτητη για την εστίαση, όπου οι άνθρωποι δεν μπορούν να φορούν μάσκες ούτως ή άλλως, αλλά θα είναι επίσης πολύ χρήσιμη για τη δημόσια προστασία σε άλλους χώρους, όπως σχολεία, μέσα μαζικής μεταφοράς, νοσοκομεία, χώρους παραγωγής, πολυκαταστήματα και καταστήματα τροφίμων. Η Ελληνική Εταιρεία Αερολυμάτων καθώς και τα συνδεδεμένα εργαστηριακά κέντρα μπορούν να προσφέρουν χρήσιμες οδηγίες στην πολιτεία σχετικά με τις κατάλληλες συσκευές και την ορθή χρήση τους.

 

Βιβλιογραφικές αναφορές

  1. S. Asadi, N. Bouvier, A.S. Wexler, and W.D. Ristenpart, “The coronavirus pandemic and aerosols: Does COVID-19 transmit via expiratory particles?”, Aerosol Sci. Technol. 54, 635-638 (2020).
  2. Y. Drossinos and N.I. Stilianakis, “What aerosol physics tells us about airborne pathogen transmission”, Aerosol Sci. Technol. 54, 639-643 (2020).
  3. L. Morawska and D. K. Milton, It is time to address airborne transmission of coronavirus disease 2019 (COVID-19), Clin. Infect. Dis. 71, 2311-2313 ( 2020).
  4. F. Drewnick, J. Pikmann, F. Fachinger, L. Moormann, F. Sprang, and S. Borrmann, “Aerosol filtration efficiency of household materials for homemade face masks: Influence of material properties, particle size, particle electrical face velocity, and leaks”, Aerosol Sci. Technol. 55, 63-79 (2021).
  5. J. Larouzee and J.-C. Le Coze, “Good and bad reasons: The Swiss cheese model and its critics, Saf. Sci. 126, 104660 (2020).
  6. https://www.tovima.gr/2020/12/15/science/koronoios-to-montelo-tou-elvetikou-tyriou-enantia-stin-pandimia/
  7. D. Lewis, “Mounting evidence suggests coronavirus is airborne — but health advice has not caught up”, Nature 583, 510-513 (2020). doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-02058-1
  8. Association of Home Appliance Manufacturers’ (AHAM) certification programhttps://www.ahamdir.com/room-air-cleaners/
  9. Shen et al., “Individual and population level protection from particulate matter exposure by wearing facemasks”, Environ. Int. 146 , 106026 (2021).
  10. L. Borro, L. Mazzei, M. Raponi, P. Piscitelli, A. Miani, and A. Secinaro, “The Role of Air Conditioning in the Diffusion of Sars-CoV-2 in Indoor Environments: A first computational fluid dynamic model based on investigations performed at the Vatican State Children’s Hospital, Environ. Res. 110343 (2020).
  11. A. Polidori, P. M. Fine, V. White, and P. S. Kwon, “Pilot study of high-performance air filtration for classroom applications”, Indoor Air 23, 185–195 (2013).

 

Οι υπογράφοντες

Καθ. Κωνσταντίνος Σιούτας (Prof. Constantinos Sioutas, Sc.D.)

Fred Champion Καθηγητής, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών & Μηχανικών Περιβάλλοντος

Πανεπιστήμιο Νότιας Καλιφόρνια, Ηνωμένες Πολιτείες (Department of Civil & Environmental Engineering University of Southern California, USA, USC Aerosol Group Website: www.usc.edu/aerosol)

 

Καθ. Σπύρος Πανδής (Prof. Spyros Pandis)

Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστημίο Πάτρας, συνεργαζόμενος καθηγητής Ινστιτούτo Επιστημών Χημικής Μηχανικής, Ιδρύμα Τεχνολογίας και Έρευνας, και Research Professor, Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Carnegie Mellon University, Ηνωμένες Πολιτείες (Department of Chemical Engineering, University of Patras, and Department of Chemical Engineering, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA, USA)

 

Καθ. Αθανάσιος Νένες (Prof. Athanasios Nenes)

Eργαστήριο Ατμοσφαιρικών Διεργασιών και των Επιπτώσεών τους, Ομοσπονδιακή Τεχνολογική Σχολή της Λωζάνης, Ελβετία, συνεργαζόμενος ερευνητής, Ινστιτούτο Επιστημών Χημικής Μηχανικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (Laboratory of Atmospheric Processes and their Impacts, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland, and affiliated researcher, Institute of Chemical Engineering Sciences at the Foundation for Research and Technology Hellas)

 

Καθ. Λεωνίδας Ντζιαχρήστος (Prof. Leonidas Ntziachristos)

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (Laboratory of Heat Transfer and Environmental Engineering, School of Mechanical Engineering, Aristotle University, Thessaloniki)

 

Δρ. Κωνσταντίνος Ελευθεριάδης (Dr. Konstantinos Eleftheriadis)

Διευθυντής Ερευνών, Ινστιτούτο Πυρηνικών & Ραδιολογικών Επιστημών & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας, ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος (Head of the Environmental Radioactivity Laboratory and Aerosol Group at the Institute of Nuclear & Radiological Sciences & Technology, Energy & Safety)

Πρόεδρος, Ελληνική Εταιρεία Έρευνας Αερολυμάτων (ΕΕΕΑ)

 

Δρ. Γιάννης Δροσινός (Dr. Yannis Drossinos)
Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Κοινό Κέντρο Ερευνών, Ίσπρα, Ιταλία (European Commission, Joint Research Centre, Ispra (VA), Italy)

 

To κείμενο εγκρίθηκε και υποστηρίζεται από το Διοικητικό Συμβούλιο και τα μέλη της Ελληνικής Εταιρείας Έρευνας Αερολυμάτων (ΕΕΕΑ) και συνέγραψε ο Πρόεδρος της με τους παραπάνω συγγραφείς.

Η ΕΕΕΑ εκπροσωπείται από το ΔΣ (Κ. Ελευθεριαδης., Ν. Μιχαλόπουλος, Γ. Καστρινάκη, Ε. Παπαιωάννου, Γ. Μπίσκος, Ε. Διαπούλη, Α. Μελάς).

hellenic-aerosol.org

 

All events
TOP