La propagación del coronavirus en aviones y trenes

Los modos de transporte, como aviones y trenes, sustentan la movilidad masiva en la era moderna. Sin embargo, también se sospecha que facilitan la propagación del coronavirus.

¿Cómo se propagan realmente las partículas de virus dentro de los compartimentos de pasajeros?

Pero no solo eso ¿Cómo se ve afectado por la ventilación? Actualmente está bajo investigación en el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt; DLR). Los hallazgos pueden ayudar a comprender mejor los desafíos que enfrenta la movilidad durante la pandemia de COVID-19 y, por lo tanto, contribuir a encontrar soluciones.

Los investigadores de DLR en Gottingen están investigando la propagación de gotitas potencialmente cargadas de virus en trenes y aviones, tanto a través de experimentos como de simulaciones por ordenadores. Los investigadores primero introducen a un pasajero "enfermo" en un área totalmente ocupada. Luego observan hasta qué punto se distribuyen las partículas exhaladas.

En el tren

Los investigadores están usando simulando una sección de un compartimento de tren de planta abierta con seis filas de asientos. El patrón de exhalación o tos del pasajero "enfermo" se genera utilizando un programa que se ha utilizado durante mucho tiempo para simular con éxito el flujo de aire de la cabina. Esto se complementa con la adición de partículas de aerosol, que luego se atomizan y evaporan.

Para la tos, el proceso de atomización tiene claros paralelos con el proceso de inyección de combustible en un motor, donde fuertes fuerzas de cizallamiento hacen que las gotas se desintegran.

Los parámetros utilizados, como el volumen pulmonar exhalado (aproximadamente de uno a 1.5 litros) y el tamaño de las gotas, que van desde menos de un micrómetro a varios cientos de micrómetros, se derivan de estudios realizados por la Autoridad Federal de Aviación de EE. UU. (FAA) ). El programa calcula la distribución y el rango de las partículas y proporciona una representación gráfica de su propagación.

Al mismo tiempo, los investigadores del laboratorio genérico de trenes en Gotinga están replicando una situación similar en un experimento. Aquí, 24 maniquíes equipados con sensores sirven como pasajeros. Un maniquí 'enfermo' libera aire con gotas añadidas y un gas indicador de su área de la boca. Las cámaras de alta velocidad y los sensores de gas rastrean la propagación de las partículas dentro de la cabina. Las partículas y su concentración se registran en varios puntos dentro del espacio.

Karsten Lemmer, miembro de la Junta Ejecutiva de DLR responsable de Energía y Transporte y un viajero frecuente de trenes, dice: "Nuestro estudio sobre la movilidad durante la pandemia COVID-19 ha demostrado que muchas personas se sienten menos cómodas viajando en transporte público que antes". Este comportamiento está obstaculizando la transición de movilidad, que busca aumentar el uso del transporte público local. Nuestra investigación sobre la propagación de virus en las cabinas de pasajeros está destinada a ayudar a aportar cierta objetividad a esta discusión ".

También se realizan simulaciones por computadora similares a las utilizadas para trenes para aviones. Uno de estos experimentos comenzará pronto en el nuevo laboratorio de aviones en Gotinga como parte del proyecto ADVENT de la UE.

Rolf Henke, miembro de la Junta Ejecutiva de DLR responsable de la Investigación Aeronáutica, dice: "Las cabinas de los aviones son sistemas autónomos y ya tienen un alto nivel de control de la calidad del aire. Nuestra investigación sobre la propagación de virus en las cabinas está destinada a proteger a los pasajeros de infecciones y encontrar maneras de hacer que volar sea seguro en el futuro ".

¿Por qué los expertos en aerodinámica de DLR están investigando esto?

La investigación está siendo llevada a cabo por el Instituto DLR de Aerodinámica y Tecnología de Flujo en Gotinga. Este instituto ha sido líder en el campo del aire acondicionado de cabina para aviones y trenes durante años. "Hasta ahora, la atención se ha centrado en la comodidad de los pasajeros y los requisitos de energía del sistema de aire acondicionado", dice el director del Instituto, Andreas Dillmann. "Ahora podemos usar las herramientas científicas que hemos desarrollado para investigar la propagación de virus dentro de las cabinas de pasajeros".

¿Qué se excluye o se estudia en otro lugar?

Los investigadores de DLR en Gottingen solo están investigando la propagación de partículas físicas que son análogas a las gotas cargadas de virus. No pueden hacer ninguna declaración sobre la infecciosidad de tales gotas. Los investigadores con sede en Gotinga tampoco están considerando el efecto de los filtros de aire del tipo utilizado en los aviones. Este tema está siendo investigado en el Instituto DLR de Medicina Aeroespacial en Colonia, entre otros lugares.

Se esperan resultados preliminares de los estudios de investigación iniciados recientemente en las próximas semanas. Sin embargo, algunos de los experimentos continuarán durante meses. Todos los resultados serán publicados y puestos a disposición de los socios en la industria.

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