Impact van luchtzuivering in strijd tegen covid-19

Het is intussen meer dan duidelijk dat degelijke ventilatie een belangrijke rol speelt in de strijd tegen de verspreiding van covid-19. Ook luchtzuivering kan z’n steentje bijdragen, maar behoeft wat meer nuance. VITO en eu.reca (European Respiratory Cluster Antwerp) nodigden in een webinar een reeks internationale experten uit om hun kijk te geven op de bestaande luchtzuiveringstechnieken: waar en wanneer zijn ze zinvol en waar is bijkomend onderzoek nodig?

Aerosolen

Een besmet persoon, zelfs zonder symptomen, verspreidt tijdens het ademen, spreken, zingen of hoesten virusdeeltjes. Een degelijk mondmasker kan grote druppels opvangen, maar de hele kleine deeltjes, de zogenaamde aerosolen, kunnen zich toch doorzetten en tot drie uur lang in een ruimte blijven hangen. Ook de Wereldgezondheidsorganisatie WHO benadrukt dat het virus zich door de lucht verspreidt. Huiskamers, kantoren en restaurants grondig ventileren is daarom erg belangrijk.

"Het coronavirus zweeft in de lucht: urenlang, en véél verder dan onze anderhalve meter”, zegt Marianne Stranger, experte binnenluchtkwaliteit bij VITO. “De virusdeeltjes hopen zich binnenshuis op en daarom moeten we fors meer ventileren. Ventileren is een preventieve maatregel die iedereen zou moeten toepassen.”

Hoe ventileren?

Maar hoe pakken we die ventilatie het best aan? Een raam openen is de meest voor de hand liggende manier om frisse lucht binnen te brengen en zo het aantal aerosolen te verminderen. Alleen is dat niet altijd comfortabel: denk maar aan winterse temperaturen of lawaai en verontreiniging in de buitenlucht. Mechanische ventilatie kan dan soelaas bieden, maar het merendeel van de gebouwen is daar niet mee uitgerust. Bovendien functioneren ze ook niet altijd optimaal, bijvoorbeeld door ontoereikend onderhoud of te weinig capaciteit.

Terwijl mechanische en elektrische filtratie deeltjes verwijderen uit de lucht, is optische straling gericht op de inactivatie van bio-aerosolen

Luchtzuiveringssystemen gebruiken is dan een andere optie, maar daar moet voorzichtig mee omgesprongen worden, niet het minst om een vals gevoel van veiligheid te voorkomen.

Om te weten of er voldoende ventilatie is, stelt de Codex over het welzijn op het werk een CO₂-meting voorop met zeer specifieke richtwaarden voor binnenluchtkwaliteit. Als die waarden niet gehaald worden, moeten er organisatorische of technische maatregelen genomen worden. Luchtzuiveraars komen daarvoor niet in aanmerking, aangezien ze geen invloed hebben op het CO₂-niveau in een ruimte. Binnenluchtkwaliteit is echter meer dan CO₂ alleen. Wanneer je bijvoorbeeld 2,5 ppm zou hanteren als parameter, spelen zuiveraars wel weer een rol in de strijd tegen covid-19.

Draagbare luchtreinigers kunnen worden gebruikt om de concentratie van zwevende deeltjes in de lucht te verminderen en kunnen in bepaalde omstandigheden dus nuttig zijn in de strijd tegen covid-19. Het is wel belangrijk de juiste te kiezen en die op een adequate manier te gebruiken. Zo moet hij doeltreffend en veilig zijn voor de gezondheid, op een geschikte plaats worden geplaatst en correct worden onderhouden. Om veilig en doeltreffend te zijn, moet de reiniger aan bepaalde prestatiecriteria voldoen. Indien ze ozon of waterstofperoxide produceren, kunnen ze ook veiligheidsproblemen opleveren. Vandaar dat ze ook gereglementeerd zijn door de FOD Volksgezondheid: alle luchtreinigers die gebruikt worden in publieke ruimtes in het kader van covid-19 moeten voldoen aan bepaalde technische kwalificaties en goedgekeurd worden door de FOD.

Zero risk bestaat niet

Hannu Salmela van het Technical Research Centre of Finland benadrukte tijdens het webinar ook dat we niet kunnen verwachten dat de transmissie volledig kan tegengehouden worden door ventilatie of luchtzuivering. “Geen enkele maatregel is 100 procent effectief tegen de verspreiding van viruspartikels. Het is belangrijk om verschillende maatregelen te combineren, zoals vaccinatie, mondmaskers dragen, handen ontsmetten …” Ook de andere panelleden van het webinar, zoals arts-internist en infectiologe prof. dr. Erika Vlieghe, gingen akkoord dat er een multidisciplinaire aanpak nodig is.

Verschillende technologieën

Verschillende luchtreinigers gebruiken verschillende technologieën. Zo verwijderen mechanische filtratie en elektrische filtratie deeltjes uit de lucht, terwijl optische straling gericht is op de inactivatie van bio-aerosolen. Voor klassieke mechanische filtratie moet er een filterklasse van minstens HEPA13 toegepast worden. Elektrische filtratie heeft minder weerstand dan gekende HEPA-filters, aangezien er met een grovere filter gewerkt wordt die meer lucht doorlaat. Doordat de verontreinigingen door elektrische lading aan de grove filter zullen kleven is er minder vervanging van filters nodig in vergelijking met HEPA. 

Uitdaging

Daarnaast is SARS-CoV-2 uit de lucht verwijderen met filtratietechnieken een uitdaging, aangezien de meeste filters, inclusief HEPA-filters, minder efficiënt zijn in het opvangen van het individuele virus, dat slechts 0,1 µm groot is. Virusdeeltjes komen doorgaans niet 'alleen' voor in de lucht. Ze zitten op een 'substraat': erg kleine, onzichtbare aerosolen, of grotere druppels, zoals een speekseldruppel. Optische straling is minder efficiënt omdat de luchtsnelheid door het apparaat vaak hoog is, waardoor de blootstellingstijd die nodig is om ze te vernietigen, wordt beperkt.

Standaardtestmethoden

Luchtionisatoren hebben een laag CADR-rendement. Sommige technieken produceren ook bijproducten, maar dat kan getolereerd worden door aanvullende oplossingen toe te passen, zoals gasfiltratie, lampcoatings of oplossingen met een lage emissie.

Er zijn ook verschillende standaardtestmethoden voor luchtzuiveraars, al zijn slechts enkele daarvan geschikt om lucht te zuiveren van microben. In een studie van Curtius et al (2021) waarbij 4 luchtzuiveraars werden getest, werd aangetoond dat luchtzuiveraars een geschikte maatregel kunnen zijn om het risico van overdracht van SARS-CoV-2 via de lucht aanzienlijk te verminderen. Voor een verblijf van 2 uur in een besloten ruimte met een zeer besmettelijke persoon werd geschat dat de ingeademde dosis met een factor zes wordt verminderd bij gebruik van luchtzuiveraars met een totaal ventilatievoud van 5,7 h-1.

Het is belangrijk om de efficiëntie van de verschillende technieken af te wegen tegen de kosten van de vereiste apparaten en hun energieverbruik

Een studie van Salo Satu (2020) waarbij een andere luchtreiniger werd gebruikt, toonde ook aan dat die luchtreiniger efficiënt is in het elimineren van levensvatbare microben in de lucht in een kamer van 30 m³ op proefschaal. De kamer was ‘besmet’ met aerosolen die een microbieel mengsel bevatten, waaronder het MS2-virus, dat als surrogaat voor coronavirussen wordt beschouwd. Vervolgens werd het aantal microben geanalyseerd als functie van de tijd en respectievelijk met en zonder het gebruik van de luchtreiniger. Het testrapport toonde een reductie aan van 99,9% van in de lucht zwevende virussen in minder dan tien minuten in een ruimte van bijna 30 m³ .

Overwegingen en aandachtspunten

Hoewel dat veelbelovende resultaten zijn, zijn er enkele belangrijke overwegingen en aandachtspunten te maken. Ten eerste is het belangrijk om na te denken over de plaatsing van de apparaten in de kamer en over het aantal luchtreinigers per kamer, dat kan variëren naargelang van de grootte van de kamer, de vereiste CADR, etc. Bovendien is het belangrijk de efficiëntie van de verschillende technieken af te wegen tegen de kosten van de vereiste apparaten en hun energieverbruik.

Ten slotte verminderden draagbare binnenluchtzuiveraars de hoeveelheid zwevende deeltjes in de binnenlucht efficiënt met 40 - 82%, maar konden er weinig gezondheidsverbeteringen worden aangetoond bij hoofdzakelijk gezonde volwassenen. De WHO stelt voor om tijdens de pandemie zorgvuldig na te denken over het filteren en recirculeren van de binnenlucht, maar in gebieden waar de verontreiniging van de buitenlucht hoog is, is dit wellicht beter dan het verhogen van de ventilatievoud.

Blijven we na de pandemie ook bereid om te investeren in propere lucht?

Luchtzuivering als tijdelijke oplossing

Volgens Hannu Salmela (VTT - Finland) is het grote voordeel van luchtzuiveraars dat ze een ‘fast track tool’ zijn in strategieën voor gezondere binnenruimten. Ze bieden immers niet alleen een kant-en-klare oplossing voor slecht geventileerde ruimtes of plaatsen waar een permanent ventilatiesysteem niet haalbaar is, maar kunnen ook fungeren als tijdelijke oplossing in afwachting van een renovatie.

Verder debat is nodig

Het mag duidelijk zijn dat luchtzuivering een rol kan spelen in de strijd tegen de verspreiding van virussen, maar dat er enkele belangrijke factoren zijn om rekening mee te houden. Net zoals in het begin van de pandemie het belang van mechanische ventilatie onderschat werd, is er ook nog veel onduidelijkheid over het precieze effect van luchtzuivering. Nieuw onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe technologieën zal daarom ook in de toekomst belangrijk blijven.

Een positief effect van de pandemie is wel dat er meer aandacht voor een gezond binnenklimaat is uit zowel politieke als maatschappelijke hoek. Alleen rest de vraag: blijven we na de pandemie ook bereid om te investeren in propere lucht?

Met dank aan: VITO, eu.reca, Daikin, Duco, Itho Daalderop en Renson