Quelli che si vede nella gallery in alto è il viaggio di un colpo di tosse in un pronto soccorso al tempo del COVID-19. È il percorso nell’aria delle goccioline salivari grandi, droplet, e di quelle microscopiche, aerosol, emesse col respiro, quello che si vede nella simulazione in 3D realizzata dai ricercatori dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù.

Riproduce il movimento delle particelle biologiche nell’ambiente e l’impatto dei sistemi di aerazione sulla loro dispersione. La riproduzione fornisce informazioni per contenere la diffusione del virus negli ambienti chiusi. I risultati dello studio, condotto con lo spin-off universitario Ergon Research e la Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA), sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Environmental Research.

Nella sala d’aspetto virtuale di un pronto soccorso pediatrico dotata di sistema di aerazione ci sono 6 bambini e 6 adulti senza mascherina. Tre sono gli scenari ipotizzati per le goccioline nell’aria dopo un colpo di tosse: con il sistema di aerazione spento, a velocità standard e a velocità doppia, per valutare quanta aria contaminata avrebbe respirato ogni persona presente.

«La nostra simulazione in 3D si basa su parametri fisici reali, come la velocità dell’aria che esce da un colpo di tosse, la temperatura della stanza e la dimensione delle goccioline di saliva. Non è una semplice animazione» sottolinea il dottor Luca Borro, specialista 3D del Bambino Gesù e primo autore dello studio. «Grazie a questi parametri e ad algoritmi complessi di fluidodinamica riusciamo ad avere una simulazione dei fenomeni studiati il più possibile vicina alla realtà».

I risultati dello studio confermano che i sistemi di condizionamento dell’aria svolgono un ruolo determinante nel controllo della dispersione di droplet e aerosol. Per la prima volta è stato documentato che il raddoppio della portata dell’aria condizionata all’interno di una stanza chiusa riduce la concentrazione delle particelle contaminate del 99,6%.

Contemporaneamente però la velocità doppia causa una dispersione aerea di droplet e aerosol più rapida e a distanze più grandi rispetto all’aria condizionata con portata standard oppure spenta. Con il condizionatore spento le persone più vicine al bambino che tossisce respirano l’11% di aria contaminata mentre i più lontani, che sono a 4 metri, non vengono raggiunti dalla nube infetta.

Con il sistema a velocità doppia si abbatte la concentrazione di contaminante e le persone più vicine ne respirano lo 0,3%, ma vengono raggiunte rapidamente anche quelle più lontane, però con percentuali bassissime e sostanzialmente irrilevanti ai fini del contagio. Più alta è la concentrazione di virus, maggiore è la probabilità di contagio.

«Il ricambio d’aria negli ambienti», spiega il professor Alessandro Miani, «anche attraverso l’attivazione di sistemi scientificamente validati di aerazione, purificazione e ventilazione meccanica controllata, si rivela fondamentale nella diluizione del virus e nel suo trasferimento, per quanto possibile, all’esterno…riducendo significativamente la concentrazione del patogeno in aria. Questo, unitamente all’utilizzo di mezzi di barriera (mascherine, distanziamento e igiene delle mani), oggi rappresenta il principale strumento per ridurre il rischio di contagio in ambienti confinanti».

foto e fonte vanityfair.it