Il ruolo vitale della ventilazione nella diffusione del coronavirus Covid-19 è stato quantificato dai ricercatori, hanno scoperto che in spazi poco ventilati il virus in pochi secondi si diffonde entro i due metri, ed è molto più probabile che si diffonda attraverso la conversazione prolungata piuttosto che attraverso la tosse.
I risultati, riportati nella rivista Proceedings of the Royal Society A, mostrano che le misure di distanziamento sociale da sole non forniscono una protezione adeguata dal virus, e sottolineano ulteriormente l’importanza vitale della ventilazione e delle mascherine facciali per rallentare la diffusione del coronavirus Covid-19.
I ricercatori dell’Università di Cambridge e dell’Imperial College di Londra, hanno utilizzato modelli matematici per mostrare come il virus SARS-CoV-2 che causa la diffusione del coronavirus Covid-19 si propaga in diversi spazi interni, a seconda della dimensione, dell’occupazione, della ventilazione e se tutte le persone indossano la mascherina. Tali modelli sono anche la base di Airbone un dispositivo online gratuito, aiuta gli utenti a capire come la ventilazione e altre misure influiscono sul rischio di trasmissione all’interno degli ambienti e come tale rischio varia nel tempo.
I ricercatori hanno scoperto che quando due persone si trovano in uno spazio poco ventilato e nessuno dei due indossa una mascherina, rispetto a un colpo di tosse, parlare a lungo ha molte più probabilità di diffondere il coronavirus Covid-19: quando parliamo, emettiamo goccioline più piccole, o aerosol, che si diffondono facilmente in una stanza e si accumulano se la ventilazione non è adeguata; al contrario, il colpo di tosse espelle goccioline più grandi, hanno più probabilità di depositarsi sulle superfici dopo essere state emesse.
Ci vogliono solo pochi secondi perché gli aerosol si diffondano entro i due metri, e quando le mascherine non sono indossate, significa che l’allontanamento fisico in assenza di ventilazione non è sufficiente a garantire la sicurezza per lunghi tempi di esposizione. Tuttavia quando si indossano mascherine di qualsiasi tipo, filtrano una parte delle goccioline emesse, riducendo a loro volta la quantità di virus negli aerosol che possono diffondersi nello spazio.
Il riscontro scientifico è che la stragrande maggioranza dei casi di coronavirus Covid-19 si diffonde attraverso la trasmissione al chiuso, sia attraverso gli aerosol sia attraverso le goccioline. E come era stato previsto in estate e in autunno, ora che l’inverno è arrivato nell’emisfero nord e la gente passa più tempo al chiuso, c’è stato un corrispondente aumento del numero di casi di coronavirus Covid-19.
Pedro de Oliveira del Dipartimento di Ingegneria di Cambridge, primo autore del documento, ha detto:
«La nostra conoscenza della trasmissione aerea del virus SARS-CoV-2 si è evoluta rapidamente, considerato che è passato solo un anno da quando il coronavirus Covid-19 è stato identificato. Ci sono diversi modi per affrontare questo problema, nel nostro lavoro, consideriamo l’ampia gamma di goccioline respiratorie che gli esseri umani espirano per dimostrare diversi scenari di trasmissione virale nell’aria: il primo è la rapida diffusione di piccole goccioline infettive a distanza di pochi metri, può avvenire sia in ambiente interno sia all’esterno. Poi, abbiamo mostrato come queste piccole goccioline a lungo termine possono accumularsi negli spazi interni e come questo stato può essere mitigato con un’adeguata ventilazione».
I ricercatori hanno usato modelli matematici per calcolare la quantità di coronavirus Covid-19 contenuta nelle particelle espirate e per determinare come queste evaporano e si depositano sulle superfici. Inoltre, hanno utilizzato caratteristiche del coronavirus Covid-19, come il suo tasso di decadimento e la carica virale negli individui infetti, per stimare il rischio di trasmissione in un ambiente interno a causa di una normale conversazione o di un colpo di tosse da parte di una persona infetta. Hanno dimostrato ad esempio, che il rischio di infezione dopo aver parlato per un’ora in una tipica aula scolastica era elevato ma tale rischio poteva essere ridotto in modo significativo con un’adeguata ventilazione.
Airborne strumento online per determinare se la ventilazione nei locali è adeguata
I ricercatori sulla base dei loro modelli hanno realizzato Airborne, dispositivo gratuito e open-source che può essere utilizzato da coloro che gestiscono gli spazi pubblici, come negozi, luoghi di lavoro e aule scolastiche, per determinare se la ventilazione è adeguata. Lo strumento è già in uso in diversi dipartimenti accademici dell’Università di Cambridge, ora è un requisito per tutti gli spazi a rischio più elevato dell’Università, consente ai dipartimenti di identificare facilmente i pericoli e le modifiche da apportare alle misure di controllo necessarie per garantire che gli aerosol non diventino un rischio per la salute.
Airborne – come riporta il sito – aiuta gli utenti a capire in che modo la ventilazione e altre misure influenzano all’interno di locali la trasmissione del virus SARS-CoV-2. Stima il rischio di infezione per un singolo individuo esposto a una concentrazione di particelle virali nella stanza, calcolato in base alle dimensioni della stanza, ai tassi di ventilazione e ad altri parametri impostati dall’utente. Si presume che le mani vengano lavate e che gli individui siano molto distanti gli uni dagli altri, ovvero non vi è alcun rischio di trasmissione a corto raggio tramite goccioline / aerosol.
Savvas Gkantonas, ha guidato lo sviluppo dell’applicazione con Pedro de Oliveira, ha detto:
«Lo strumento può aiutare le persone a utilizzare la meccanica dei fluidi per fare scelte migliori e adattare le loro attività quotidiane e l’ambiente circostante al fine di sopprimere il rischio, sia per se stessi sia per gli altri. Stiamo guardando tutti gli aspetti della trasmissione di aerosol e gocce per capire, per esempio, la meccanica dei fluidi coinvolti nella tosse e nel parlare. Il ruolo della turbolenza e il modo in cui essa influisce sulle goccioline che si formano per gravità e che rimangono inattive nell’aria non è, in particolare, ben compreso. Speriamo che questi e altri nuovi risultati vengano implementati come fattori di sicurezza nell’app mentre continuiamo a indagare».
Il continuo sviluppo di Airborne, che sarà presto disponibile per le piattaforme mobili, è sostenuto in parte dalla Cambridge Enterprise e dal Churchill College.