¿Cómo se purifica el aire de bacterias y virus?

Compuesto de 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno, 1% de argón y cantidades muy pequeñas de otros gases, el aire también contiene varias partículas. Lo que se debe considerar es la purificación del aire que respiramos de gases y partículas que dañan nuestra salud como el dióxido de carbono, metano, monóxido de carbono, ozono, amoníaco, sulfuro de hidrógeno, polen, moho. En otras palabras, si el aire no se purifica de gases y partículas contaminantes, independientemente de su origen, podemos enfrentarnos a consecuencias negativas para nuestra salud.

Incapacidad para filtrar el aire a valores ideales;

• Reproducción de microorganismos y mayor riesgo de infección,
• La disminución en el flujo de aire esperado,
• Mala calidad del aire interior,
• La contaminación de los canales de ventilación,
• Las unidades interiores de ventilación están sucias y no pueden funcionar,
• Altos costos de energía y tiempos de mantenimiento,
• Causa negatividades como el mal funcionamiento de los dispositivos en los sistemas de ventilación.

Los filtros de aire se prueban teniendo en cuenta la cantidad de partículas presentes en el aire, la masa de las partículas o la comparación óptica de las trazas de partículas.

Los filtros de aire se utilizan para mejorar la calidad del aire mediante la separación de partículas, microorganismos, bacterias y virus del aire. Los filtros adecuados se utilizan en los sistemas de ventilación para capturar contaminantes como polvo, partículas, virus y bacterias en el aire. Los filtros deben ser a prueba de fugas y deben fabricarse de manera que no permitan la más mínima fuga. Se puede utilizar un sistema de filtrado gradual dependiendo de la calidad del aire deseada.

En las aplicaciones de ventilación, la limpieza del aire es importante para la fabricación industrial y para la salud humana. La clasificación de partículas se realiza de acuerdo con el tamaño de las partículas en el aire. De acuerdo con las propiedades de la aplicación, se deben determinar los tipos y tamaños de las partículas en el aire y se debe hacer la selección del filtro de acuerdo con el nivel de limpieza deseado. En la selección de un filtro de aire, la calidad del aire deseada, la eficiencia del filtro y la capacidad de captura de partículas del filtro son efectivas.

Los principales factores en la selección de filtros de aire se pueden enumerar como efecto de tamiz, efecto de inercia, efecto de captura, efecto de difusión y efecto electrostático.

El efecto tamiz se puede describir como el mecanismo más simple. En el efecto de filtración por tamiz, se capturan partículas con un diámetro mayor que la abertura entre los dos medios filtrantes utilizados como elementos filtrantes.

Por efecto de la inercia, cuando un medio filtrante sale por delante de las partículas en movimiento, éstas continúan su camino girando a su alrededor sin distorsionar su paralelismo. Las partículas arrastradas en el flujo de aire no pueden girar alrededor del medio filtrante debido a su inercia y golpean el medio y se adhieren a la superficie del medio. Este efecto es directamente proporcional al aumento de la velocidad del aire, el aumento del diámetro de las partículas y la reducción del diámetro del medio.

En el efecto de atrapamiento, si el diámetro de la partícula es demasiado pequeño, la partícula generalmente sigue una trayectoria alrededor del medio filtrante con el aire. Si la trayectoria trazada pasa más cerca del medio que el radio de la partícula en el movimiento de la partícula alrededor del medio, la partícula es capturada por el medio y se adhiere al medio. Este efecto aumenta a medida que aumenta el diámetro de las partículas y disminuye la distancia entre el diámetro del medio y el medio filtrante. Cuanto más pequeño sea el diámetro del medio filtrante cercano al diámetro de la partícula a capturar en un medio filtrante, más fuerte será el efecto de captura.

En el efecto de difusión, si el diámetro de las partículas es inferior a 1 μm, las moléculas de gas que chocan con las partículas pueden hacer que las partículas se muevan de forma irregular. Como resultado de estos comportamientos de las moléculas de gas conocidos como movimiento browniano, las partículas que chocan con el medio filtrante se adhieren al medio filtrante. Este efecto aumenta a medida que la velocidad del aire, el diámetro de las partículas y el diámetro del medio se vuelven más pequeños.

Estos filtros, que tienen un medio de fibra de gran diámetro en efecto electrostático, se cargan electrostáticamente para aumentar la eficiencia de captura de partículas. Debido al bajo costo y la resistencia al flujo de aire en estos filtros, generalmente se prefiere un medio de fibra de gran diámetro. Las partículas atrapadas en las superficies de estos filtros pierden su carga electrostática a medida que se condensan con el tiempo en las regiones cargadas.

Para limpiar eficazmente el aire de contaminantes, se debe proporcionar la combinación de principios de impacto y captura. El filtro de impacto es efectivo en partículas grandes, mientras que el principio de captura separa partículas pequeñas y submicrónicas del aire.

Dado que la eficiencia total de un filtro es la suma de los efectos de filtrado, se forma el valor mínimo de la eficiencia total en condiciones específicas. Al aumentar el tamaño de las partículas, aumentan los efectos de atrapamiento e inercia, mientras que disminuye el efecto de difusión. Este es el tamaño de partícula más difícil de capturar en un filtro, abreviado como MPPS.

Trabajando con el principio de impacto viscoso, los filtros pueden separar partículas de 3 micras a 100 micras del aire. A esto le siguen los filtros con superficies ampliadas que funcionan con el principio de captura o difusión. El tamaño de partícula que estos filtros separan del aire es de 0,4 micras. En la última etapa, hay filtros hepa y ulpa que funcionan solo con el principio de difusión y retienen partículas de 0,3 micras o menos.

Para obtener la mejor eficiencia de los filtros de aire, se prevé que la velocidad del aire que pasa sobre la superficie de los filtros no supere los 2,5 m/s. La reducción de la velocidad se puede lograr aumentando la sección transversal del conducto de aire o las áreas de superficie del filtro.

Las partículas, de gran tamaño y peso, son filtradas por el prefiltro a su paso por el sistema de ventilación donde la velocidad del aire es de 2,5 m/s. Después de los prefiltros, deben venir los filtros de superficie extendida y de alta eficiencia. En esta etapa, al ensanchar la superficie del filtro, la velocidad del aire de 2,5 m/s debe reducirse hasta 0,1–0,2 m/s en el medio filtrante, y las partículas pequeñas y livianas que no pueden ser atrapadas por los prefiltros deben eliminarse. atrapados en estas etapas de acuerdo con el principio de difusión.

Dependiendo de los contaminantes del aire, es posible purificar el aire completamente de partículas, microorganismos, virus y bacterias gracias a grupos de filtros como G4, F7, F9, hepa, ulpa, ultravioleta, carbón, electrostático, ozono, ionizador de plasma para ser aplicado en un sistema de filtración de aire adecuadamente diseñado.

İlker KURAN
Alperen Ltd. Şti.