¿Cómo medir si la ventilación en los colegios es buena? pistas de la ciencia ciudadana

Concentración co2 salones

Foto: Tomadas de Twitter: @danielbernalb

Daniel Bernal es un ingeniero electrónico bogotano que hace más de diez años comenzó a preocuparse por la suerte de los humedales de Bogotá. Pronto, pasó a preguntarse por la calidad del aire que respiramos en la ciudad, y empezó a hacer un monitoreo en estaciones de Transmilenio y puntos estratégicos. Pronto, varios ciudadanos se fueron sumando a una red ciudadana de monitoreo de aire con sensores de bajo costo.

El año pasado, cuando irrumpió el virus SARS-CoV-2 en nuestras vidas, rápidamente se dio cuenta de que el asunto tenía mucho que ver con su trabajo e intereses. Al transmitirse por vía aérea, el riesgo de trasmisión del virus depende de las dinámicas de ventilación de cada lugar.

Daniel comenzó a hacer experimentos con sus sensores en habitaciones, lugares abiertos y cerrados, para medir el nivel de CO2 usando CanAirlO, una herramienta desarrollada por un colectivo ciudadano. Mayores niveles de CO2 indican una menor circulación de aire, pues es el gas que exhalamos los humanos al respirar, y por lo tanto un mayor riesgo de transmisión del virus si hay alguien infectado. Lo recomendado por expertos internacionales es mantener niveles de CO2 por debajo de 800 partes por millón.

Esta semana publicó en sus redes sociales un paso más de investigación sobre la concentración de CO2 en espacios cerrados (hace un tiempo había hecho una sobre la concentración en los carros, como contamos aquí). La hizo en conjunto con Mauricio García, investigador de la Universidad Nacional, y el apoyo de otros investigadores y profesores de la misma institución.

Simulando un salón de clases, en el auditorio del humedal Santa María del Lago ubicaron tres tipos diferentes de sensores. ¿El objetivo? Calcular tasas de ventilación, riesgo de transmisión del COVID-19 y, en resumen, evaluar si el auditorio cumplía con las medidas recomendadas por autoridades europeas para ser un lugar seguro de clase.

“Todo el proceso se basa en la ‘Guía en 5 pasos para medir la tasa de renovación de aire en aulas’ de Harvard, asegura en su cuenta. Para llevarlo a cabo utilizaron cuatro tipos de medidores de CO2. Dos de Aranet, uno de CanAirQ y uno de tecnología Arduino (prototipos de acceso abierto que se encuentran en la web). También un metro, con el fin de calcular el volumen del salón (106 m3, y una fuente de CO2 (que en este caso fue un mechero de alcohol).

Una vez medidos los niveles exteriores del aire (cercanos a 410 ppm) ingresaron al salón de clase e indujeron una concentración alta de CO2. Para hacerlo, quemaron el alcohol del mechero decenas de veces, simulando la respiración de personas dentro del aula. Así, el valor de CO2 llegó a aproximadamente 3.000 ppm.

“Al llegar a los 3.000 ppm abrimos la puerta, única entrada y salida de aire, y esperamos a que bajara naturalmente la concentración a un valor menor a 1.000 ppm”, asegura Bernal. ¿Los resultados? “pintan mal”, asegura.

A las 10:17 de la mañana se abrió la puerta del salón, con un valor aproximado de 3.250 ppm. Solo hasta las 11:01 el valor llegó nuevamente a 700 ppm. “Demoró 44 minutos en este proceso… mucho tiempo”, asegura.

Hicieron una segunda prueba: subieron las concentraciones a 2.000 ppm, abrieron la puerta y esperaron nuevamente a que bajara 700 ppm. Se tomó 26 minutos.

Terminado el experimento, se evaluaron los valores obtenidos en cada sensor y los resultados en promedio. Con una guía y una tabla de Excel pudieron confirmar sus resultados.

“Los resultados confirmaron mala ventilación. Solo hay una puerta para ello y las ventanas están selladas por seguridad”, asegura Bernal.

“Nos dimos cuenta de que, bajo la normativa europea, este salón no ha pasado la prueba. Necesita algunas adecuaciones, necesita abrir más la puerta o alguna de las ventanas para poder tener un 30% de su capacidad de personas para el regreso a clase”, señalan los expertos. Con esos niveles de concentración, en el salón solo se podría permitir un aforo máximo del 10% de su capacidad. La ventilación no es suficiente para que sea un lugar seguro.

¿Las alternativas? Habilitar las ventanas y la apertura total de la puerta, si bien este era un auditorio de uso opcional, y no se ha abierto en meses, lo mismo podría estar pasando en los salones de clases.

No obstante, uno de los aspectos positivos del experimento fue que los tres tipos de sensores tuvieron resultados muy parecidos. El Aranet envía una medición cada minuto, y el Sensirion cada dos segundos, lo que permite ver una curva más fiel. Pero en términos generales reflejan lo mismo.

“Quedamos muy contentos con el resultado de los sensores de bajo costo CanairQ y Arduino, que usan ambos Sensirion SCD30 (52 dólares), pues fueron similares a las mediciones del Aranet. Esto abre una puerta a la construcción DIY (Hazlo tú mismo) y masificación de las mediciones” , señala Bernal, el mejor panorama para seguir consolidando una red de monitoreo ciudadano. “Es una oportunidad para que, ojalá, cualquier persona haga su sensor con tecnología sencilla como la Arduino. Podemos empezar a hacer nuestros propios cálculos y comenzar a medir la ventilación. Ya tenemos medidores de código abierto fácilmente replicables”, insiste.

Sin embargo, el llamado principal es a los colegios, instituciones y tomadores de decisiones, para que tengan en cuenta la importancia de medir las concentraciones de CO2 y tratar de construir protocolos que consideren estrategias de ventilación sencillas y eficaces para disminuir los riesgos en el salón de clase. “Siguiendo las guías didácticas que se tienen, y el apoyo de académicos y ciudadanos que nos dedicamos al tema, lograremos esta titánica labor a nivel nacional”, concluye Bernal.