Desde la irrupción de la pandemia de la COVID-19, se ha popularizado la tecnología de filtración, especialmente los filtros HEPA. Una de las principales razones de la popularidad ganada por los filtros HEPA es la integración de estos como parte de los purificadores de aire.
Hasta hace pocos meses, esta tecnología se utilizaba mayormente en entornos profesionales muy restringidos, como las salas blancas de producción de fármacos, industria alimentaria o los quirófanos de hospitales donde se requiere de una muy buena calidad de aire entre otros. La realidad hoy en día es que la calidad del aire en los espacios interiores cada vez pasa a ser más importante.
La filtración de aire es un proceso que separa la materia sólida de una mezcla a través de un material filtrante, que al mismo tiempo tiene una estructura compleja por donde solo ciertos elementos del aire pueden pasar.
Actualmente, existe una amplia gama de diferentes tipos de filtros para atender a toda una serie de aplicaciones, desde la industria nuclear hasta fabricantes de productos farmacéuticos, alimentarios o microelectrónicos.
¿Qué es un filtro HEPA?
HEPA es el acrónimo de “High Efficiency Particulate Air” son filtros mecánicos con una gran capacidad de filtrado de partículas pequeñas forzando el paso del aire por un material filtrante muy denso y de fibras muy finas. La eficacia de un filtro HEPA es casi del 100%, eliminan el 99,995% de los aerosoles de las corrientes de aire, y se considera la tecnología de tratamiento de aire más eficaz del mercado.
La tecnología HEPA ayuda a proteger procesos de fabricación avanzados y sensibles, a proteger a las personas de la contaminación microbiológica en los laboratorios de investigación y eliminar los contaminantes infecciosos del aire en el sector de la salud o proteger al medio ambiente eliminando partículas contaminantes en la extracción de diversas industrias.
¿Cómo funciona un filtro HEPA? Mecanismos y principios de filtración
El filtro HEPA está formado por una superficie filtrante de fibras muy finas y principalmente utiliza los principios de filtración de difusión e intercepción. Mediante estos principios de filtración son capaces de retener las partículas más pequeñas, como un virus.
Cada modelo de filtros utiliza diversos mecanismos para atrapar las partículas. Estos son los mecanismos más comunes:
Intercepción: Este principio significa que la ruta en la que se mueve el centro de gravedad de una partícula pasa la fibra a una distancia de menos de la mitad del diámetro de la partícula. Por tanto, la partícula golpea la fibra y se deposita allí. La probabilidad de que una partícula golpee una fibra debido a la intercepción aumenta con el tamaño de la partícula. La intercepción domina la arrestancia para partículas con diámetros entre 0,5 y 1 μm.
Difusión: Debido al movimiento térmico irregular conocido como movimiento browniano, las partículas oscilan. Esto significa que algunas partículas muy pequeñas que de otro modo pasarían por una fibra, las golpean y se depositan allí. La colección de partículas basada en difusión aumenta con la disminución del tamaño de las partículas y la disminución de la velocidad del aire. Suponiendo que no haya una interacción electrostática predominante, las nanopartículas (es decir, partículas con un diámetro de <100 nm) se depositan casi exclusivamente por difusión.
Inercia: Debido a las fuerzas de inercia, las partículas no pueden seguir completamente las líneas de corriente de aire que fluyen alrededor de una fibra. En cambio, golpean las fibras a cierta proximidad en un camino menos curvo. La importancia de la inercia para la recolección de partículas aumenta con el aumento de la masa de partículas (es decir, el diámetro de las partículas) y el aumento de la velocidad de las partículas. En el caso de la velocidad típica del aire en la filtración de aire, el efecto de inercia se vuelve dominante a partir de un diámetro de partícula de ›1 μm.
Electrostática: La interacción electrostática hace que las partículas sean atraídas hacia las fibras. Si las partículas y las fibras tienen cargas electrostáticas opuestas, se atraerán entre sí. Sin embargo, si solo la fibra o partícula está cargada electrostáticamente, también es suficiente polarizar la contraparte respectiva para generar una fuerza de atracción.
La colección de partículas basada en interacciones electrostáticas disminuye al aumentar la velocidad del aire. En la filtración de aire industrial, este efecto se utiliza en medios electret, en los que las fibras se cargan electrostáticamente selectivamente en el proceso de producción. Debido a que los campos electrostáticos aumentan la eficiencia de filtración de los medios filtrantes sin aumentar la resistencia al flujo y, por lo tanto, la caída de presión, tales medios filtrantes son particularmente eficientes energéticamente. Sin embargo, existe la posibilidad de que bajo ciertas condiciones (por ejemplo, humedad muy alta o una proporción muy alta de partículas submicrónicas en el aire a filtrar) la carga electrostática pueda reducirse durante la operación de filtración. En última instancia, esto podría conducir a una disminución en la eficiencia de filtración del filtro.
¿En qué sectores podemos encontrar los filtros HEPA?
Originalmente la tecnología HEPA se utilizaba para eliminar del ambiente las partículas radioactivas del aire. Hoy en día, Se hace uso de ella en procesos de fabricación avanzada, laboratorios, industria farmacéutica y alimentaria, quirófanos e industria aeroespacial entre otros.
¿Cómo se clasifican los filtros HEPA?
Los filtros se deben ensayar con el tamaño de partícula de mayor penetración MPPS (Most Penetrating Particle Size). Este tamaño de partícula se sitúa entre 0,12 y 0,25 µ. Estas son las denominaciones:
- EPA “Eficient Particulate Air”, con los niveles de clasificación: E10, E11 y E12.
- HEPA “High Eficiency Particulate Air”, que incluyen dos niveles de clasificación H13 con una eficiencia del 99,95% y H-14 del 99,995%.
- ULPA “Ultra Low Penetration Air”, con tres niveles de clasificación U15, U16 y U17.
Eficacia de los filtros HEPA
Partiendo de la base que una filtración del 100% no es posible, aunque esta tecnología está muy cerca de ello, un filtro HEPA retiene el 99,995% (H14) de las partículas más penetrantes (MPPS) de 0,12 a 0,25 micras, tan solo el 0,005% no las filtrará.
Si un filtro HEPA es capaz de filtrar el 99,995% de las partículas del tamaño más pequeño y penetrante (MPPS), con las partículas mayores de una micra, que serán las que tendrán adheridas los virus y se mantendrán en el aire durante un período más largo de tiempo, serán aún más fáciles de filtrar y retener. Por tanto, la eficacia de un filtro HEPA será casi del 100%. No existe una tecnología del tratamiento de aire más eficaz.
Recambios de filtros HEPA
Un filtro HEPA debe cambiarse con cierta frecuencia para que no pierda eficacia. Desde Jasun recomendamos cambiarlos al menos una vez al año (dependiendo del tipo de aplicación).
Los filtros tienen que ser cambiados cuando alcanzan su vida útil, o cuando llega a la pérdida de carga final recomendada. En este sentido, un filtro HEPA tiene que mantener su eficiencia para asegurar su rendimiento.
Una gran cantidad de hospitales, industrias alimentarias, farmacéuticas, veterinarias, microelectrónica, entre otras, ya han confiado, y actualmente confían en los filtros HEPA de Jasun Filtración para asegurarse una máxima eficiencia y proteger sus espacios con la mejor calidad gracias a nuestros filtros HEPA, perfectamente probados y certificados.