11 cosas que debes saber sobre filtros y purificación de aire

15.03.21 06:19 PM By kinenergy.internacional

La pandemia mundial provocada por Covid-19 y en especial el descubrimiento de que el virus podía viajar por el aire a través de pequeñas gotas que pueden durar suspendidas en el ambiente, elevó el tema de la calidad del aire a conversaciones de todos los días. A raíz de esto, han surgido malentendidos y desinformación sobre este importante tema. Por lo mismo, KINENERGY considera importante compartir los siguientes puntos informativos que esperamos sean útiles para nuestros lectores.


1. ¿Qué es un filtro de aire mecánico?


Los filtros mecánicos utilizan medios con estructuras porosas que contienen fibras o material de membrana estirado en una variedad de tamaños, densidades y configuraciones de extensión de medios para eliminar partículas en las corrientes de aire. Una porción de las partículas en el aire que entra al filtro se adhiere al medio filtrante y se elimina del aire a medida que pasa por el filtro. La remoción ocurre principalmente a través de la impactación de partículas, la intercepción y movimiento difusión browniano, dependiendo del tamaño de partícula. Algunos filtros aplican una carga de energía estática para aumentar la eliminación de partículas.

 

2. ¿Qué es un filtro de aire eléctrico?


Los filtros eléctricos incluyen una amplia variedad de dispositivos de limpieza de aire que se conectan a la electricidad y están diseñados para eliminar partículas de las corrientes de aire. La remoción ocurre típicamente al cargar las partículas con electricidad usando alambres de corona o mediante la generación de iones (por ejemplo, usando ionizadores de pines) y recolectando las partículas hacia placas de deposición con cargas opuestas (precipitadores) o por medio de remoción mejorada de las partículas hacia un filtro convencional o hacia las superficies de la habitación.

 

3. ¿Cómo se define la eficiencia de un filtro?


La fracción de partículas extraídas del aire que pasa a través del filtro se denomina eficiencia de eliminación de partículas o simplemente eficiencia de filtro o eficiencia de filtro de un solo paso (medido por el valor mínimo de reporte de eficiencia o mínimum efficiency reporting value MERV).

Para filtros electrónicos portátiles y autónomos, la tasa de eliminación de partículas del aire que pasa a través del filtro se expresa como tasa de suministro de aire limpio (Clean Air Delivery Rate, CADR), que es aproximadamente igual al producto de la tasa de flujo de aire y la eficiencia de eliminación de contaminantes.


Para la mayoría de las tecnologías, la eficiencia de remoción de partículas más baja ocurre típicamente para partículas con un diámetro aerodinámico de aproximadamente 0.2 o 0,3 µm; la eficiencia de eliminación aumenta por encima y por debajo de este tamaño de partícula. La eficiencia de los filtros de aire mecánicos y electrónicos varía según el diseño del filtro y el tamaño de las partículas.


4. ¿Cuáles son los estándares para medir la eficiencia de un filtro?


ANSI/ASHRAE Standard 52.2, Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size (2012a) El estándar 52.2 de la ANSI/ASHRAE, un método para probar la ventilación general de dispositivos para limpiar el aire y evaluar la eficiencia de remoción por tamaño de partícula (2012ª), brinda un método para medir la eficiencia de remoción de partículas de los filtros para partículas que tienen un tamaño entre 0.3 y 10 µm y nos da una escala para calificar los filtros, basado en la eficiencia para remover partículas, que se llama MERV. Existen métodos de prueba y calificación similares de otras organizaciones.

 

5. ¿Cómo ayudan los filtros a la salud?


Un extenso cuerpo de investigación epidemiológica indica que las tasas de mortalidad, las admisiones hospitalarias y las exacerbaciones del asma, así como otros efectos adversos se incrementa con mayor concentración de partículas en el aire exterior. ((e.g., Brunekreef and Forsberg 2005; Delfino et al. 2005; Pope and Dockery 2006).

Dado que mucha de la exposición de una persona a partículas de aire exterior ocurre en interiores y esta exposición puede reducirse mediante la filtración, es razonable esperar beneficios para la salud asociados de la filtración de partículas, la cual es eficaz para eliminar las partículas que se originan en el exterior. Se han publicado relaciones entre las concentraciones de partículas en el aire exterior y los efectos adversos a la salud que se han utilizado en modelos para para predecir los beneficios para la salud relacionados con la filtración de partículas. Los artículos resultantes, revisados ​​por Fisk (2013), indican beneficios sustanciales para la salud asociados con filtración, con beneficios generalmente proporcionales a la reducción de la exposición total a partículas de menos de 2,5 µm de diámetro.


la salud asociados con filtración, con beneficios generalmente proporcionales a la reducción de la exposición total a partículas de menos de 2,5 µm de diámetro. Los modelos consideraron numerosos resultados de salud o relacionados con la salud, incluyendo mortalidad, visitas a la sala de emergencias relacionadas con problemas cardíacos o respiratorios o ingresos hospitalarios, bronquitis crónica y exacerbación del asma. Los sistemas de filtración de partículas pueden reducir las concentraciones de las partículas de enfermedades infecciosas en el aire de interiores eliminándolas de la corriente de aire, pero no inactivan la partícula infecciosa. Los resultados de modelado sugieren que tener filtros en los sistemas HVAC, en relación con no tener filtros, disminuye sustancialmente la parte de transmisión de enfermedades causada por estas pequeñas partículas (Azimi y Stephens 2013).


6. ¿Qué es un purificador de aire por oxidación fotocatalitica?



La oxidación fotocatalítica (PCO) se define como una reacción redox mediada por luz de gases y partículas biológicas adsorbidas en la superficie de un material semiconductor o fotocatalizador de óxido metálico sólido puro o dopado. Los más comunes son el TiO2 (dióxido de titanio), el óxido de zinc (ZnO), trióxido de tungsteno (WO3), dióxido de circonio (ZrO2), sulfuro de cadmio (CdS) y hierro (III) (TiO2 dopado con Fe (III)), entre otros. Los dopantes (por ejemplo, hierro [Fe], platino [Pt], plata [Ag]) pueden tener un efecto beneficioso sobre el rendimiento del fotocatalizador de óxido metálico.



7. ¿Ayudan los purificadores de aire por oxidación fotocatalitica?



No hay estudios disponibles con respecto a los efectos directos en la salud asociados con el uso de equipos de limpieza de aire por oxidación fotocatalítica en ambientes interiores.



8. ¿Qué son los equipos de purificación de aire con generación de ozono?


Algunos limpiadores de aire producen ozono por diseño para lograr efectos de limpieza del aire y la eliminación de contaminantes. Además, el ozono se puede producir como un subproducto de los procesos de limpieza del aire. Cualquier dispositivo de limpieza de aire que utilice electricidad durante el proceso de limpieza de aire tiene el potencial de generar ozono. En la práctica, la generación de ozono está asociada con purificadores de aire que utilizan ionizadores o coronas de alto voltaje (por ejemplo, algunos precipitadores o ionizadores), luz ultravioleta de una longitud de onda suficientemente pequeña (algunos oxidantes fotocatalíticos y filtros de aire UV-C), y por algunos filtros de aire de plasma. Los filtros de aire empaquetados que utilizan diferentes tecnologías de limpieza del aire pueden usar o producir ozono; los ejemplos incluyen generadores de ozono o ionizadores.

9. ¿Ayuda la purificación de aire con generación de ozono contra virus?


El ozono es dañino para la salud y la exposición al ozono crea el riesgo de una variedad de síntomas y enfermedades asociadas con el tracto respiratorio (Koren et al. 1989; Touloumi et al. 1997; Bell et al. 2004). Muchos productos de procesos de reacción homogéneos y heterogéneos del ozono también crean riesgos para la salud, incluido el formaldehído, los aldehídos insaturados (producidos durante la reacción del ozono con cetonas y alcoholes) y partículas ultrafinas (aerosoles orgánicos secundarios) (Weschler 2006).


La ciencia actual sugiere firmemente que no debería permitirse el uso de purificadores de aire que emitan ozono por diseño; la misma información y consejos los proporciona la EPA de los EE. UU., entre otros (EPA 2013).

        

10. ¿Qué son los purificadores de aire con agentes adsorbentes?


Los limpiadores de aire adsorbentes implican adsorción física (fisisorción) y quimisorción para eliminar los contaminantes gaseosos de las corrientes de aire. La fisisorción es la adsorción de contaminantes gaseosos sobre materiales porosos sólidos debido a las fuerzas de Van der Waals (atracción nuclear) y la condensación en los poros pequeños. Este es un proceso reversible debido a fuerzas relativamente débiles: los gases, una vez adsorbidos, pueden desorberse de nuevo en la corriente de aire. El adsorbente más utilizado es el carbón activado; otros incluyen alúminas activadas (óxidos de aluminio), zeolitas naturales y sintéticas en forma granular, óxidos de silicio, tamices moleculares y varios polímeros.


En la actualidad, casi no hay datos empíricos disponibles que permitan sacar conclusiones sobre los beneficios para la salud del uso de sorbentes en edificios típicos. Por otro lado, existen datos de estudios de laboratorio que han investigado los efectos de la limpieza del aire con adsorbente, tomando como criterio las percepciones iniciales de la calidad del aire inmediatamente después de ingresar al espacio. Estos estudios mostraron calificaciones significativamente mejoradas de aceptabilidad o satisfacción con la calidad del aire y la intensidad del olor con los adsorbentes. Aunque la percepción del confort de la calidad del aire no es un resultado de salud, puede considerarse un indicador de los posibles efectos posteriores de la exposición en la salud.


Si quieres saber más acerca de este tema o necesitas ayuda en tu proyecto relacionado con filtrado de aire, HVAC o temas relacionados, ¡hagámos contacto!


La información aquí compartida es basada en ASHRAE Position Document on Filtration and Air Cleaning.

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