Des chercheurs du Texas ont développé un système de climatisation qui peut «attraper et tuer» le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans le but d'aider à la fois les travaux essentiels et la lutte contre le coronavirus public 2019 (COVID-19).
L'équipe composée de scientifiques de l'Université de Houston, de l'Université du Texas et de Medistar Corporation a déclaré que des tests ont montré que près de 100% du SARS-CoV-2 en aérosol a été capturé et tué par un seul passage d'air à travers le nouveau système de filtre.
Zhifeng Ren (Université de Houston) et ses collègues disent que le système pourrait être utilisé dans les hôpitaux, les écoles, les avions, les aéroports, les immeubles de bureaux, les restaurants, les hôtels et les navires de croisière pour aider à ralentir la propagation du COVID-19.
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Une version pré-imprimée du document est accessible sur le serveur bioRxiv *, tandis que l'article fait l'objet d'un examen par les pairs.
Préoccupations concernant la transmission aéroportée
Depuis l'apparition du SRAS-CoV-2 à Wuhan, en Chine, à la fin de l'année dernière, le virus a infecté plus de 8,28 millions de personnes et fait plus de 446 000 morts.
La propagation rapide de la pandémie est liée au fait que les porteurs asymptomatiques sont hautement infectieux et à la capacité du virus à survivre dans l'air, où il peut rester viable pendant environ trois heures.
Depuis qu'ils ont confirmé la transmission du SARS-CoV-2 dans l'air, les chercheurs se demandent maintenant si le virus peut être transporté sur de longues distances par d'autres particules en suspension dans l'air telles que la poussière ou la vapeur d'eau. Cela soulève des préoccupations quant à l'efficacité des mesures prises pour réduire la transmission, telles que l'éloignement social, le port de masques et le lavage des mains.
L'une des premières études traitant de cette possibilité a analysé la propagation par voie aérienne dans un hôpital de Wuhan où les patients COVID-19 étaient maintenus en isolement. Même avec toutes les mesures prises pour empêcher la propagation par le personnel ou l'équipement, le SRAS-CoV-2 était toujours identifié dans certaines parties de l'hôpital qu'il ne pouvait atteindre qu'en se déplaçant dans l'air ou dans le système de ventilation.
Étant donné le nombre croissant de personnes qui retournent au travail alors que les mesures de verrouillage se relâchent, le risque de transmission aéroportée via les systèmes de ventilation augmente, disent Ren et son équipe.
«Il est donc extrêmement urgent de déterminer comment empêcher le virus de se propager dans des espaces climatisés.»
SARS-CoV-2 ne peut tolérer des températures supérieures à 70 ° C
Les chercheurs affirment que bien que la filtration à elle seule ne soit pas suffisante pour empêcher la propagation, la plupart des virus sont tués par les températures élevées. Dans le cas du SRAS-CoV-2, le temps requis pour l'activation du virus est réduit à cinq minutes une fois que la température d'incubation atteint 70 ° C.
Propriétés de base de la mousse Ni commerciale. (A-C) Photographies sous différentes conditions. La photographie (C) a été prise sous l'éclat d'une lampe fluorescente. (D, E) Images SEM de surface à différents grossissements. (F) Image SEM en coupe transversale. (G) Motif XRD. (H) Courbe I-V d'une bande de mousse Ni de 1,6 mm × 250 mm × 10 mm. (I) Courbe T-P montrant la relation entre la température de la mousse de Ni et la puissance d'entrée.
Par conséquent, si la température du filtre dans un système de ventilation pouvait être augmentée jusqu'à 250 ° C, par exemple, tout SARS-CoV-2 circulant serait très rapidement tué, expliquent Ren et l'équipe.
Créer le «filtre idéal»
Cependant, les filtres traditionnels en fibre de verre ou à base d'aluminium sont difficiles à chauffer, disent les chercheurs, et les mailles sont inefficaces pour capturer les particules virales aérosolisées:
« Un filtre idéal devrait être auto-chauffant plutôt que d'avoir une source de chaleur externe qui provoquerait sûrement une augmentation substantielle de la température de l'air, ce qui nécessite que le filtre lui-même soit électriquement conducteur. »
Un filtre largement utilisé pour la conversion et le stockage de l'énergie est la mousse de nickel (Ni), qui est mécaniquement résistante, présente une bonne flexibilité et est auto-chauffante. La chaleur étant localisée dans la mousse de Ni, son transfert dans l'air est limité par le court temps de contact avec l'air passant.
Ren et son équipe disent que bien que cette mousse de Ni puisse sembler appropriée pour la capture du SARS-CoV-2, elle est difficile à concevoir car la mousse n'est pas suffisamment résistante pour être chauffée à une température suffisamment élevée.
Atteindre la bonne température
Maintenant, Ren et l'équipe ont créé un filtre en mousse Ni avec plusieurs morceaux de mousse pliée qui sont connectés électriquement afin que la résistance puisse être augmentée pour atteindre une température allant jusqu'à 250 ° C.
En testant l'appareil, l'équipe a découvert qu'il avait attrapé et tué 99,8% du SARS-CoV-2 d'origine humaine en aérosol avec un seul passage d'air à travers la mousse de Ni lorsqu'elle était chauffée à 200 ° C.
Miami, Floride – le 18 avril 2020 – Vue aérienne des navires de croisière au terminal de croisière de Port Miami pendant la pandémie Covid-19. Crédit d'image: Francisco Blanco / Shutterstock
«Ces résultats permettront la résilience dans la bataille contre COVID-19», écrivent Ren et ses collègues. Ils disent que le déploiement pourrait avoir un impact dramatique sur les travailleurs essentiels et le public pendant la pandémie.
«Notre étude démontre la possibilité d'appliquer de la mousse Ni commerciale comme filtre de climatiseur pour une utilisation dans les avions, les aéroports, les hôpitaux, les écoles, les immeubles de bureaux, les restaurants, les hôtels, les bateaux de croisière, etc. pour éliminer à 100% le SARS-CoV-2 dans faire circuler l'air, ralentissant ainsi la propagation du COVID-19 », concluent-ils.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies
