Responsable Técnico -Buscando la Gota Biocida Perfecta 3 (Aerosols -Droplets Comportamiento)

No soy científico, con lo cual no tengo el conocimiento y con ello la estructuración de datos para sacar adelante una teoría. Sí tengo la capacidad humana, como todos tenemos, de generar ideas a través de compartimentar el conocimiento ya existente, así que esto es conocimiento existente de varios campos, pero quizás alguien pueda extrapolar una teoría, así que ruego, que todos estos datos presentados se tomen con cautela.

El propósito es avanzar con conocimiento hacia una técnica existente o no, dentro de mi sector que es la salud ambiental y en este caso la desinfección para poder manejar mejor estas situaciones y como vemos todo esto ha servido para revisar el conocimiento existente (partículas, bioaerosoles, transmisión aérea, reconocido por los expertos y el ministerio) así que si se puede aportar algo o el germen para que alguien desarrolle algo pues mejor.

Cómo se comportan las gotas, en este caso, por la premura de SARVS COV -2, nos dedicamos a ello, centrado en los bioaerosoles, pero esto puede ser común a todo tipo de gotas, incluso las que nosotros podemos generar en nuestro sector para desinfectar y sobre ello existen varios campos donde se han publicado estudios, desde cómo se generan las gotas en el campo del medioambiente para la reducción de la contaminación, la materia particulada, el campo de la Calidad Ambiental interior, sobre para los sistemas de climatización y filtros o en nuestro propio sector con las técnicas de pulverización, nebulización, etc. y que también vienen de la agricultura y que desarrollaremos en otros posteos.

A titulo de no ser muy pesado, expongo algunos datos conocidos.

Y estando centrados en los bioaerosoles y habiendo visto los Núcleos Goticulares compuestos por agua, sal (NaCI), mucosidad y patógenos.

Existen numerosos estudios de cómo se genera la ” Materia particulada en la Naturaleza” y cuando decimos Materia particulada el término para una mezcla de partículas sólidas y gotas líquidas que se encuentran en el aire. (también llamada contaminación por partículas).

https://www.epa.gov/pm-pollution/particulate-matter-pm-basics

El material particulado atmosférico (PM, del inglés particulate matter) se define como un conjunto de partículas sólidas y/o líquidas, a excepción del agua pura, presentes en suspensión en la atmósfera.

Todo esto está muy estudiado y se ha utilizado para el control de la polución y la mejora de la salud.

Dejo dos enlace a artículo que son tesis doctorales, de dos campos totalmente diferentes que lo explican.

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/2744/II_-_Hidrocarburos_arom%C3%A1ticos_polic%C3%ADclicos.pdf?sequence=6&isAllowed=y

https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/406143/2017_Tesis_Lopez%20Lilao_Ana.pdf;jsessionid=477A765E740B38D1A0FB2598ABD351DF?sequence=1

También vemos que estos pueden ser de origen natural o antropogénico; naturales son aquellas que la propia naturaleza hace que se encuentren en la atmósfera mientras que las antrópicas se encuentran en la atmósfera debido a actividades humanas.

La forma más habitual de presentar los distintos rangos de tamaños de partículas es en términos de “modas”, estando relacionadas en su mayoría, con el mecanismo de formación. Estas modas son: nucleación o
fracción ultrafina (<60 nm), Aitken (0.06-0.1 mm), acumulación (0.1-1 mm) y la moda gruesa (>1 mm) (Seinfeld et al. 1998; EPA 1996; Warneck 1988).

A titulo informativo y porque posteriormente nos va a hacer falta para algún otro post de pura desinfección, saco aquí el tamaño de una molécula de agua también un poco el campo de los nanomateriales que tan de moda está.

Las moléculas tienen su propio tamaño y forma. Los átomos se combinan para crear moléculas de distintas formas y tamaños. Por ejemplo, el agua
es una molécula pequeña que está compuesta de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno y se llama H2O. Todas las moléculas de agua tienen la misma forma debido al ángulo que se forma entre los enlaces de los átomos de hidrógeno con el átomo de oxígeno.

Los materiales a escala nanométrica poseen propiedades inesperadas.
Las propiedades de la materia a escala nanométrica son distintas a las propiedades que exhiben los materiales que observamos a nuestro
alrededor. Por ejemplo, la gravedad no cuenta a nivel molecular ya que existen otras fuerzas que son más poderosas que ésta. La estática y la
tensión superficial se vuelven muy importantes
.

¿Por qué fuerzas está regida una gota? pues al menos 3 dentro de varias situaciones, condicionadas por el entorno: La gravedad, la fuerza de arrastre o de proyección y la fuerza de elevación en un análisis no exhaustivo.

Lo importante es que viendo el gráfico anterior, que según el tamaño de la gota va a predominar una de las fuerzas, a menor tamaño más tiempo en el aire.

Esto también vendrá condicionado por múltiples factores, flujo del aire, turbulencias y condiciones del aire que ahora miraremos, incluso por otras, como la coalescencia; “Unión de las partículas en suspensión coloidal o de las gotitas de una emulsión para formar granos o gotas mayores.”

Sobre las gotas grandes o mayores, que rápidamente se depositan sobre superficies, cada día se realizan nuevos estudios, como este de este mismo mes y que explica el mecanismo de como sobrevive una gota en una superficie, dejamos el enlace al informe.

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0033306

Y que debería alertar a aquellos que la desinfección de superficies no es “tan necesaria”.

Pero ocupándonos de los aerosoles solo 3 datos graficos más;

En último informe del ministerio, describe la forma de entrada de los aerosoles al sistema respiratorio, es decir el comportamiento, lo transcribo literalmente.

https://www.mscbs.gob.es/profesionales/saludPublica/ccayes/alertasActual/nCov/documentos/COVID19_Aerosoles.pdf

“El depósito de las partículas inhaladas en los pulmones ocurre principalmente por los siguientes mecanismos: impacto por inercia, sedimentación por gravedad y movimiento browniano (movimiento aleatorio que se observa en las partículas que se hallan en un medio fluido, como resultado de choques contra las moléculas de dicho fluido) y, en menor medida, por intercepción, mezcla de turbulencia y precipitación electrostática. El impacto por inercia constituye el mecanismo por el que se depositan las partículas mayores a 5 µm. La sedimentación gravitacional procede de la interacción de las partículas bajo el efecto de la gravedad y afecta sobre todo a las partículas con un diámetro entre 1-8 µm. Finalmente, el movimiento browniano es el mecanismo dominante para el depósito en los pulmones de partículas menores de 0,5 µm de diámetro. El impacto por inercia es un mecanismo dependiente de velocidad y el depósito por este mecanismo ocurre preferentemente en las primeras
generaciones de las vías aéreas. Sin embargo, el depósito por sedimentación gravitacional y por movimiento browniano que son mecanismos tiempo-dependientes son más eficaces en la periferia del pulmón donde el espacio aéreo es pequeño y el tiempo de residencia alto. Otros factores que también pueden influir son la turbulencia, la carga eléctrica y la forma de las partículas y el estado fisiológico del pulmón (4,5). Por tanto, podemos concluir que partículas de diferentes tamaños presentes en los aerosoles pueden alcanzar cualquier parte de las vías aéreas de los pulmones por diferentes mecanismos.”

La analogía es totalmente compatible con lo que se expresa en las tecnologías de filtración del aire y tiene su lógica, pulmón y filtro.

https://www.venfilter.es/sites/default/files/common/eurovent-air-filters-guidebook_0.pdf

Otro punto muy importante es el tiempo de evaporación de un aerosol, que va a depender del tamaño de la partícula y de la humedad relativa.

En esto tenemos que volver al Sr. Wells, que lo estudió hace años. https://en.wikipedia.org/wiki/Wells_curve

Y más recientemente entre otras a la L. Morawska de la School of Physical and Chemical Sciences, and International Laboratory for Air Quality and Health, Queensland University of Technology, Brisbane, Qld, Australia.

De la que tuvimos el placer de compartir una ponencia la semana pasada en el marco del II Congreso Internacional de Calidad de Aire Interior.

Dejo enlace al informe en el que basó su ponencia y extracto el cuadro del que hablamos.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1600-0668.2006.00432.x

Y ya por último y extractado de este último informe, los tiempos de caída de una gota de estos tamaños, que están basados en los trabajos de Wells, que Lidia Morawska aclara “Los cálculos se basan en la suposición de que las gotas se introducen en el aire sin una velocidad inicial. La suposición no es cierta, ya que la velocidad depende del proceso de generación. Por ejemplo, en relación con las actividades respiratorias humanas, esta velocidad es alta para toser y más baja para respirar.

Aquí lo dejamos otro “Pool de Datos” que son extrapolables a nuestra profesión y que desarrollaremos en otro post, puede que lleguemos a demostrar qué hacemos con nuestras técnicas de desinfección pulverización, nebulización, termonebulización, vaporización, etc. y ser más eficientes o qué tenemos que cambiar en la desinfeccion de superficies pero sobre todo, qué estamos haciendo “en el aire”.

Solo dejar como nota final y que desarrollaremos lo que la propia Lidia Morawska, dice en su informe.

Existe “Falta de conciencia de la importancia de la dinámica de propagación del virus. Al revisar la literatura sobre la dinámica de los bioaerosoles, se puede ver que algunos eventos internacionales importantes tendieron a crear interés en esta área y la comprensión de su importancia (como durante la Segunda Guerra Mundial y otros períodos en los que la guerra biológica era de interés internacional y en momentos de influenza u otras pandemias respiratorias), lo que se manifestó en un aumento en el número de publicaciones en esa época, luego de lo cual el interés disminuyó hasta el próximo gran evento.”

Luis Lozano 

Responsable  Técnico

www.sigeam.com

sigeam.info

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