COVID-19: por qué los interiores siguen siendo los principales focos de contagio

Se ha comenzado a ver personas por el mundo que al irse de su casa se llevan un dispositivo elegante, del tamaño de un zapato, que brinda información aleccionadora sobre los restaurantes y las oficinas que visitan. Fuera de estos edificios, el monitor de dióxido de carbono lee poco más de 400 partes por millón (ppm). Pero en el interior es una historia diferente.

Incluso en un restaurante aparentemente espacioso y de techos altos, el número a veces se dispara hasta 2.000 ppm, una señal de que la habitación tiene poca ventilación y podría representar un riesgo de infección por COVID-19. Las señales visuales pueden ser engañosas, incluso para un científico de aerosoles de la Universidad Tecnológica de Queensland en Brisbane, Australia. “El público en general no tiene idea de esto”, dice Lidia Morawska.

La situación no es diferente dentro de los cafés o jardines de infancia en gran parte del mundo, según investigadores que han utilizado medidores de CO portátiles similares. Y esa es una mala noticia para las esperanzas de derrotar al coronavirus SARS-CoV-2.

Durante meses, las autoridades sanitarias han señalado los espacios interiores con mala ventilación como posibles focos de infección. Y el 1 de marzo, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó una hoja de ruta largamente esperada para una mejor ventilación. El documento, al que contribuyó Morawska, establece objetivos y medidas específicas que las empresas y otros lugares pueden tomar para mejorar la ventilación y hacer que los edificios sean más seguros.

Pero Philomena Bluyssen, ingeniera de construcción de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, dice que es necesario hacer algo más. “Las pautas de la OMS son mínimas”, sugiere.

Bluyssen y otros critican el hecho de que los gobiernos no brindan una guía clara para que las personas hagan que los espacios interiores sean más seguros. Algunos científicos dicen que ha dejado a grandes franjas de la población en riesgo de contraer COVID-19.

Otros dicen que no hay una solución fácil, y se desconocen los regímenes precisos de ventilación o purificación de aire para hacer que los espacios interiores sean seguros. “La complejidad no está a un nivel en el que se pueda resolverla con un simple conjunto de consejos”, dice Ehsan Mousavi, ingeniero de construcción de la Universidad de Clemson en Carolina del Sur, que estudia la calidad del aire interior y la ventilación en hospitales. Aún así, muchos expertos dicen que se sabe lo suficiente para que las autoridades brinden un mensaje claro sobre la importancia de una buena ventilación para la seguridad en interiores, especialmente en espacios que están continuamente ocupados o donde se quitan las máscaras al comer.

Dos meses después de que la OMS declarara al COVID-19 una emergencia sanitaria mundial, la agencia transmitió un mensaje de salud pública en Twitter y Facebook. “HECHO: # COVID19 NO se transmite por el aire”, decía, y etiquetaba las afirmaciones en sentido contrario como información errónea. Pero la evidencia estableció rápidamente que el virus se transmite por aire y los investigadores criticaron rotundamente a la agencia.

La OMS actualizó su recomendación sobre la transmisión del SARS-CoV-2 tres meses después, reconociendo la posibilidad de que la transmisión por el aire pudiera ocurrir en algunos entornos comunitarios. No se puede descartar la transmisión por vía aérea en “espacios abarrotados y con ventilación inadecuada durante un período prolongado con personas infectadas”, decía el consejo por entonces.

Yuguo Li, un ingeniero ambiental de la Universidad de Hong Kong, dice que está decepcionado de que la OMS y otras autoridades sanitarias hayan tardado tanto. “Habríamos salvado a mucha gente si la transmisión aérea se hubiera reconocido antes”, explica. “La transmisión aérea es dominante”, dice el epidemiólogo ambiental Joseph Allen de la Universidad de Harvard en Boston, Massachusetts. Es por eso que los controles del edificio, como la ventilación y la filtración de aire, tienen sentido, dice.

La OMS y otras autoridades de salud no han priorizado claramente las medidas para mejorar la calidad del aire interior para reducir la posibilidad de contraer COVID-19, opina José-Luis Jiménez, químico atmosférico de la Universidad de Colorado en Boulder. “No enfatiza lo importante que es. Lo que la OMS necesita decir es que si el virus pasa por el aire, lo inhalamos. Un severo mensaje de la OMS garantiza que las autoridades sanitarias nacionales se den cuenta”. Australia, los Países Bajos y algunas otras naciones aún no reconocen en sus declaraciones públicas que la transmisión aérea tiene un papel importante en la propagación del virus SARS-CoV-2.

A principios de este año, las preocupaciones sobre la ventilación habían alcanzado el punto de ebullición. Cientos de trabajadores de la salud, científicos, ingenieros y expertos en salud y seguridad ocupacional firmaron cartas abiertas pidiendo a los funcionarios gubernamentales de Canadá, Estados Unidos, Australia, Colombia y el Reino Unido que aborden, entre otras cosas, la mala calidad del aire interior. Todas estas campañas concertadas instaron a los gobiernos locales o nacionales a tomar medidas para reducir la transmisión aérea del SARS-CoV-2.

Uno de los problemas es que los gobiernos y las empresas todavía están gastando millones de dólares en desinfección de superficies, consideran los especialistas, a pesar de la evidencia de que es raro que el SARS-CoV-2 pase de una persona a otra a través de superficies contaminadas. Por el contrario, pocos países han invertido en medidas para mejorar la calidad del aire interior.

“Si dedicamos la mitad del esfuerzo que se está haciendo a la desinfección, y lo ponemos en ventilación, será enorme”, dice Jiménez. En octubre, Alemania reservó 500 millones de euros (593 millones de dólares estadounidenses) para mejorar la ventilación en edificios públicos, incluidas escuelas, museos y oficinas públicas.

Las empresas en Alemania y Corea del Sur también pueden solicitar fondos del gobierno para comprar purificadores de aire móviles que eliminan aerosoles cargados de virus. En los Estados Unidos, por el contrario, la financiación federal para mejorar la calidad del aire interior se limitó a los proveedores de atención médica como hospitales, hasta que la Ley del Plan de Rescate Estadounidense, que también proporciona fondos para las escuelas, se convirtió en ley el 11 de marzo pasado.

Lo que hace que los espacios interiores sean tan peligrosos es que el virus exhalado puede acumularse e infectar a personas que no tienen contacto directo con un un individuo infectado. Un buen ejemplo ocurrió hace un año durante una fiesta del Día de San Patricio en un bar en la ciudad de Ho Chi Minh, en Vietnam. Doce personas se infectaron en la fiesta, pero sólo cuatro tuvieron contacto cercano con la persona infectada. También se han producido brotes más recientes en gimnasios de Chicago, Illinois y Hawái a pesar de la distancia física de los asistentes y los límites de capacidad en las clases de fitness.

Desde que la OMS reconoció el año pasado que la transmisión aérea podría ocurrir, las agencias de salud pública han enfatizado los riesgos en espacios abarrotados y mal ventilados. Pero la terminología es engañosa, para Morawska. “Te imaginas un bar concurrido -ejemplifica-. En realidad, cualquier lugar puede estar abarrotado y mal ventilado. Y la gente no se da cuenta de esto”. Su propia oficina en la Universidad Tecnológica de Queensland se vuelve rápidamente en un espacio mal ventilado si alguien la visita y la puerta está cerrada. Y los restaurantes espaciosos y con poca gente pueden parecer estar bien ventilados cuando no lo están.

Es una de las razones por las que Jiménez y otros abogan por el uso de monitores de CO 2 como una medida aproximada de si la ventilación es adecuada o no. A medida que se exhalan aerosoles portadores de virus, también se exhala el CO 2 . Y cuando la ventilación es deficiente, el CO2 se acumula junto con el virus. En un análisis no revisado aún, Jiménez y su coautor Zhe Peng encontraron que el riesgo de infección por SARS-CoV-2 aumenta junto con las concentraciones de CO 2 interiores.

Taiwán, Noruega y Portugal tienen leyes que limitan el CO 2 en interiores a 1000 ppm. Estudios en California y Madrid muestran que los niveles de CO 2 en las aulas escolares frecuentemente exceden este nivel. Los niveles altos se han relacionado con una menor concentración mental y más días de enfermedad. Su trabajo sugiere que, en general, 700 ppm sería un límite mejor, y los índices más bajos deberían aplicarse a los gimnasios y otros lugares donde la gente expulsa mayores volúmenes de aire.

No todo el mundo está de acuerdo en que los monitores de CO2 sean la solución. “No existe una correlación entre el CO2 y el virus -dice Christian Kähler, físico que estudia la producción y la dinámica de aerosoles en la Universidad de las Fuerzas Armadas Federales en Munich, Alemania-. Esto puede dar a las personas una falsa sensación de seguridad cuando los niveles de CO2 son bajos.

Jiménez argumenta que podría proporcionar una indicación rápida de si la ventilación es adecuada. En agosto de 2020, la Federación Europea de Asociaciones de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (REHVA) estuvo de acuerdo y recomendó instalar monitores de CO 2 en edificios donde la ventilación podría ser inadecuada.

A fines del año pasado, los maestros de Montreal, Canadá, midieron de manera encubierta los niveles de CO 2 en las aulas y llevaron sus hallazgos a los medios de comunicación. El gobierno de Quebec ahora está publicando los índices de las escuelas públicas en línea, con el objetivo de tener todos los niveles por debajo de 1.000 ppm. Pero hasta ahora, este tipo de informes públicos es la excepción.

Indicadores inciertos

Parte de la dificultad para establecer objetivos de ventilación es que no está claro cuánta ventilación se necesita para reducir las tasas de infección a un nivel aceptable. Los experimentos que miden directamente cómo cambian los riesgos de infección con diferentes tasas de ventilación no serían éticos porque pondrían a las personas en peligro.

La dosis infecciosa precisa para el SARS-CoV-2 también se desconoce . Pero los investigadores pueden inferir la cantidad de virus exhalado que se necesita para causar una infección al analizar los brotes de enfermedades. Por ejemplo, Jiménez y sus colegas usaron detalles de un ensayo de un coro en Skagit Valley en Washington, donde una persona probablemente infectó a 52 de los otros 60 asistentes, para estimar la cantidad de virus infeccioso exhalado.

Jiménez utilizó este enfoque para lanzar una herramienta en línea (que no ha sido revisada por pares) en junio pasado para ayudar a las personas a evaluar el riesgo de infección en diferentes espacios interiores, con o sin máscaras. La herramienta calcula el riesgo según el tamaño de la habitación, el número de personas presentes y lo que están haciendo; los virus se exhalan a diferentes velocidades dependiendo de si la gente está cantando, corriendo en una cinta o sentada en silencio.

La OMS recomienda una tasa de ventilación mínima de 6 a 12 cambios de aire, en los que se reemplaza todo el volumen de aire de la habitación, por hora para evitar la transmisión de patógenos por el aire en los centros de salud, pero una tasa más baja de cambios de aire para otros lugares. La Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) establece estándares mínimos para la calidad del aire interior. Los objetivos recomendados son tan solo 0,35 cambios de aire por hora para los hogares, 2 a 3 para las oficinas, 5 a 6 para las escuelas y 6 a 12 para los hospitales.

Pero incluso esos estándares mínimos rara vez se cumplen, dice Liangzhu Wang, ingeniero mecánico de la Universidad Concordia en Montreal. Y aunque los expertos afirman que se necesita más ventilación para reducir el riesgo de infección, no están de acuerdo sobre cuánto. Para las escuelas, Allen recomienda 4 a 6 cambios de aire por hora, que pueden provenir de una combinación de ventilación de aire exterior, filtración o limpieza de aire suplementaria. Mientras tanto, Kähler recomienda al menos 6 cambios de aire por hora.

Wang y su equipo han intentado estimar qué nivel de ventilación se requiere para reducir el riesgo de infección en las escuelas. Midieron la tasa de ventilación en las aulas de escuelas en Montreal y encontraron que un aula de 20 estudiantes y un maestro con las ventanas abiertas intercambiaban menos de la mitad de su aire por hora; una habitación similar con ventilación mecánica tenía dos cambios de aire por hora. Incluso eso no sería suficiente para reducir el número de reproducción a menos de 1, el nivel en el que una pandemia comienza a reducirse.

Este valor significa que un estudiante infectado transmite el virus a menos de otra persona en la sala. El análisis de Wang, que aún no ha sido revisado por pares, sugiere que se necesitan entre 3 y 8 cambios de aire por hora para obtener el número de reproducción por debajo de 1 en ese entorno. En otra preimpresión, él y sus colegas estiman que duplicar la cantidad de aire exterior reduce la posibilidad de infección hasta en un 35% en lugares densamente poblados como restaurantes. Pero ese mismo cambio tiene un efecto mucho menor, reduciendo el riesgo en tan solo un 0,1%, en lugares más grandes con menos personas, como los almacenes . Su análisis también muestra que usar una máscara en interiores es incluso más efectivo que cambiar el aire: “las máscaras reducen el riesgo de infección en más de un 60%, porque cortan el virus en su origen”, dice Wang.

Limpiando el aire

Abrir ventanas es el método más sencillo que sugieren las autoridades sanitarias para mejorar la ventilación. Aunque es mejor que no hacer nada, una ventana abierta rara vez intercambia suficiente aire entre el ambiente interior y exterior, especialmente si no hay brisa cruzada, dice Kähler.

Abrir las ventanas durante unos minutos, digamos entre clases, dejaría intacta la mayoría de los virus, según las mediciones de intercambio de aire que Kähler y sus colegas tomaron en una sala de conferencias de la universidad . En un estudio previo a la impresión, Kähler descubrió que dos ventanas que permiten una brisa cruzada deberían estar abiertas dos tercios del tiempo para igualar el rendimiento del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) de la habitación. Y si el clima exterior es demasiado cálido o frío, la gente simplemente no seguirá ese consejo. “Te protege a veces, pero no siempre”, dice.

Un mejor método es ventilar mecánicamente un espacio. Esto aspira aire exterior libre de virus y elimina el aire interior contaminado, diluyendo así cualquier virus presente. En abril de 2020, ASHRAE y REHVA recomendaron configurar los controles de HVAC para aspirar la mayor cantidad de aire exterior posible y filtrar el aire recirculado.

Pero Kähler dice que pocos edificios, especialmente en climas más suaves como en Alemania, tienen sistemas lo suficientemente potentes como para utilizar el aire exterior al 100%. La mayoría de los espacios de oficinas y aulas en todo el mundo reciben solo un 20% de aire exterior, y el resto se recircula para ahorrar en el consumo de energía para calefacción y refrigeración.

El costo ambiental de una mayor ventilación debería hacer que la gente se detenga, dice Li. En muchos casos, reforzar los sistemas de ventilación ahora significa eliminarlos una vez que disminuya la amenaza de la pandemia. Una mejor solución, dice, es limitar el número y frenar los comportamientos riesgosos. “No grites, no cantes y no corras”, aconseja.

Otro inconveniente de aumentar la ventilación del edificio es que las habitaciones pueden volverse ruidosas y con corrientes de aire, dice Bluyssen, “porque el sistema no fue diseñado para eso”.

Los purificadores de aire móviles que filtran virus y otros contaminantes en el aire podrían implementarse fácilmente como parte de la solución, dice Kähler, y serían más eficientes energéticamente que usar calefacción o enfriamiento adicional en el aire exterior. Los filtros en los sistemas HVAC también podrían limpiar el aire que se recircula.

Bluyssen y sus colegas probaron purificadores de aire equipados con filtros de aire de partículas de alta eficiencia en un ambiente controlado. En algunos escenarios, los purificadores de aire superaron al sistema de ventilación para eliminar aerosoles simulados por pompas de jabón llenas de aire . Pero incluso en la configuración más baja, los purificadores de aire excedieron el nivel aceptable de ruido y corrientes de aire recomendados por las normas europeas y holandesas.

Se requiere innovación para abordar las deficiencias de los sistemas actuales, dice Bluyssen: “Realmente necesitamos buscar soluciones simples y asequibles”. Una idea que está analizando es la ventilación personalizada: un asiento equipado con un sistema que succiona el aire exhalado y lo devuelve filtrado y limpio, por ejemplo. “Hay todo tipo de posibilidades”, dice.

Pero Mousavi dice que el mayor problema es que no se sabe lo suficiente sobre los sistemas que ya están en uso. “Necesitamos saber más sobre estas tecnologías, cómo funcionan”, dice, para que las recomendaciones, de ASHRAE, la OMS u otra agencia, se basen en una ciencia clara. “Es hora de que construyamos esa base”, agrega.

A medida que se implementan las vacunas y disminuye el riesgo de infección, se cierra la ventana de oportunidad para reparar la mala calidad del aire interior, dice Morawska. “Esto no ha pasado todavía”, dice ella. Pero el año que viene, “puede que sea demasiado tarde”.

Los investigadores dicen que un mayor enfoque en la ventilación producirá beneficios durante la próxima pandemia, e incluso cuando no haya brotes importantes de enfermedades. La calidad del aire interior “ha sido muy mala durante mucho tiempo”, dice Bluyssen. “Esto nos da la oportunidad de mejorar no solo la calidad del aire en situaciones de pandemia, sino también toda la calidad ambiental interior para el futuro”.

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