Como o coronavírus da COVID-19 se propaga numa sala de aulas

Numa sala de aulas a propagação do coronavírus pode diminuir quando professor ou aluno intervenientes se colocam diretamente sob uma abertura de ventilação. Estudo de transmissão de aerossóis pode auxiliar na reabertura das escolas e outros espaços.

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Como o coronavírus da COVID-19 se propaga numa sala de aulas
Uma simulação numérica mostra o transporte e deposição de aerossóis numa pequena sala de aula com um professor assintomático e o sistema de ventilação no teto localizado na parte traseira (superior) e frontal (inferior) da sala de aula. Imagem: Suo Yang

Os investigadores de engenharia mecânica Jiarong Hong e Suo Yang modelaram a transmissão do vírus no ar através de aerossóis, quando são ejetados pelas nossas bocas quando as pessoas expiramos ou falam. Os investigadores descobriram que, quando uma pessoa infetada expira ou fala, o coronavírus SARS CoV-2 agarra-se a esses aerossóis e é levado para as superfícies próximas ou são inalados por outra pessoa.

Com recurso a medições experimentais precisas de aerossóis libertados por oito indivíduos assintomáticos, os investigadores conseguiram modelar numericamente o fluxo externo do vírus pelo ar em três espaços interiores: um elevador, uma sala de aula e um supermercado. E compararam como o vírus se comportou entre diferentes níveis de ventilação e com espaçamento diferente entre os ocupantes dos compartimentos.

Há muitas pessoas a falar sobre os riscos de permanecer em espaços confinados, “mas ninguém fornece um número quantitativo”, referiu Jiarong Hong, e acrescentou: “Considero que a principal contribuição que fizemos foi combinar medidas muito precisas e simulação da dinâmica dos fluidos computacional para fornecer uma estimativa quantitativa dos riscos.”

Os investigadores concluíram, no estudo, que em espaços internos, uma boa ventilação permitirá filtrar parte do vírus que se encontra no ar, mas pode deixar mais partículas virais nas superfícies.

Numa sala de aula, depois de executar uma simulação de 50 minutos com um professor assintomático falando de forma contínua, os investigadores descobriram que apenas 10% dos aerossóis foram filtrados. A maioria das partículas foi depositada nas paredes.

“Por se tratar de uma ventilação muito forte, pensávamos que ventilaria muitos aerossóis. Mas 10% é realmente um número pequeno”, disse Suo Yang, e acrescentou: “A ventilação forma várias zonas de circulação chamadas vórtices, e os aerossóis continuam a girar nesses vórtices. Quando colidem com a parede, agarram-se à parede. E porque estão basicamente presos no vórtice, é muito difícil alcançarem a abertura para realmente saírem.”

Em cada cenário, os investigadores mapearam o fluxo de ar para encontrar locais com “pontos quentes” de vírus ou onde os aerossóis se reuniam. Com a combinação certa de ventilação e organização interior, pode ser possível mitigar a propagação da doença e evitar essas zonas quentes, referiram os investigadores.

Numa sala de aula, os aerossóis de vírus espalharam-se significativamente menos quando o professor – que provavelmente tem de falar muito – foi colocado diretamente sob uma abertura de ventilação. Esse insight pode informar como as salas de aula são organizadas e desinfetadas, e ajudar a reabrir lugares como teatros e salas de concerto.

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