Actualmente, debido a la pandemia producida por el coronavirus COVID-19 se escucha mucho. No obstante, los filtros de aire HEPA no son nada novedoso. Se inventaron en la década de 1940, cuando los científicos desarrollaban la bomba atómica, y no son más que una alfombra de fibras dispuestas al azar, hechas de vidrio o de materiales sintéticos.
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¿Qué es un filtro de aire HEPA y cómo funciona?
HEPA (High-Efficiency Particulate Air) son las siglas en inglés para definir la protección frente a Partículas Aéreas de Alta Eficiencia. Por lo tanto, los filtros HEPA son filtros capaces de retener partículas aéreas (polvo, ácaros, caspa de las mascotas…) y protegernos de posibles efectos nocivos con una alta eficiencia.
Lo importante de los filtros de aire HEPA es que son increíblemente eficaces para capturar casi todos los tamaños de partículas. Pueden capturar virus, bacterias, polen, PM2.5, alérgenos y mucho más. Los filtros de aire HEPA son el componente más importante de cualquier purificador de aire.
En las siguientes imágenes podemos ver el aspecto de un filtro de aire HEPA en vista normal y en vista microscópica.
Requisitos de los filtros de aire HEPA
Para que un filtro de aire sea considerado como filtro HEPA debe cumplir una serie de requisitos:
- En Europa, los filtros HEPA deben eliminar el 99,95% (ISO) de las partículas.
- En Estados Unidos, deben eliminar el 99,97% de las partículas.
Cuando se siguen las normas ISO o europeas, los filtros que capturan ≥85% de las partículas, pero menos del 99,95% se denominan «filtros EPA» o «filtro de aire de partículas eficiente». Estos filtros de aire no cumplen el requisito de filtración para ser considerados «filtros de aire HEPA».
Por otro lado, los filtros que superan los requisitos de un «filtro de aire HEPA» y capturan más del 99,999% de las partículas se denominan «filtros ULPA» o «filtro de aire de ultra baja penetración».
Bien, pero ¿Qué significa partículas? ¿Todas las partículas? ¿Un tamaño concreto de partículas? Los filtros de aire HEPA se prueban con el tamaño de partícula más penetrante.
¿Cómo trabaja un filtro HEPA?
La respuesta a esta pregunta es lo más fascinante de los filtros HEPA. La mayoría de nosotros podría empezar a pensar que el filtro es como una red. Por lo tanto, si una partícula que quiere pasar la red, es más pequeña que sus agujeros, lo debe atravesar.
Pero en los filtros HEPA hay diferentes métodos de trabajo de trabajo en función del tamaño de las partículas.
Método 1: Partículas grandes
Las partículas grandes si son atrapadas por la red conforme lo hemos planteado antes.
Cuando decimos que una partícula es grande, significa que tiene un tamaño superior a 1 micra. Para tener una referencia, el diámetro medio de un cabello huma es de unas 70 micras, así que 1 micra es una partícula realmente pequeña.
Estas partículas son demasiado grandes para pasar por la red de un filtro HEPA y quedan atascadas. Este método se conoce como método de impacto.
Pero, ¿Qué ocurre cuando las partículas son menos a 1 micra?
Aquí vamos a diferenciar dos rangos:
- Partículas con un tamaño entre 0.3 y 1 micra.
- Partículas con un tamaño inferior a 0.3 micras.
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Método 2: Partículas de 0,3 a 1 micras
En este rango estamos hablando del tamaño de una bacteria.
Las partículas de este tamaño pueden caber entre los huecos del filtro HEPA. Pero tienen un problema. Intentarán seguir el aire alrededor de la fibra del filtro HEPA, pero son un poco pesadas, por lo que algunas de ellas no se mueven con la suficiente rapidez y acaban atascándose. Este método se conoce como método de intercepción.
Método 3: Partículas inferiores a 0,3 micras
En este rango estamos hablando de tamaños de partículas que más interés tienen en la actualidad, como por ejemplo los coronavirus.
Las partículas de este tamaño pesan tan poco que van rebotando entre las moléculas de gas de forma aleatoria (a este comportamiento se le llama movimiento browniano).
Estas partículas son tan pequeñas que podrían pasar fácilmente por los filtros HEPA. Pero, por desgracia (para su libertad) y por suerte (para nuestros pulmones), no vuelan en línea recta. Como vuelan en zigzag, acaban chocando con las fibras y se atascan. Este método se conoce como método de difusión.
¿Cuál es el tamaño de partícula más penetrante para un filtro de aire HEPA?
Se puede tener la creencia de que cuanto más grande es la partícula, mejor filtra un filtro HEPA, ¡pero no es así!
Si vemos la siguiente gráfica, vemos que hay una pequeña caída de la eficacia de los filtros HEPA para las partículas de 0,3 micras.
Eso ocurre porque la difusión funciona realmente bien por debajo de las 0,3 micras. La filtración y otros mecanismos más intuitivos funcionan muy bien por encima de las 0,3 micras.
El punto medio de estos dos mecanismos (0,3 micras) es el tamaño de partícula más difícil de captar. Esto se debe a que no es tan pequeño como para que la difusión funcione con toda su fuerza, y no es lo suficientemente grande como para que intercepción funcione con todas sus fuerzas. Esta depresión en el gráfico muestra el tamaño de partícula más penetrante.
Los filtros HEPA pueden capturar nanopartículas
En la imagen anterior, la línea sube a la izquierda de la depresión del gráfico en el tamaño de partícula de 0,3 micras. Esto significa que a partir de las 0,3 micras, los filtros HEPA funcionan mejor cuanto menor sea el tamaño de la partícula.
Eso se debe al movimiento browniano y difusión en acción. La difusión es increíblemente eficaz para capturar nanopartículas. Por lo tanto, los filtros HEPA también son increíblemente eficaces para capturar nanopartículas.
Lea más: ¿Pueden los filtros HEPA capturar el Coronavirus?
¿Puedo limpiar un filtro HEPA?
No se recomienda limpiar los filtros HEPA con agua, ni aspirarlos o golpearlos, ya que puede dañar las fibras de los filtros HEPA.
No obstante, hay estudios de una empresa llamada Smart Air, que ha estudiado el lavado de los filtros HEPA en el laboratorio. Obtenga más información sobre los perjuicios de la limpieza de su filtro HEPA aquí.