El término «filtro HEPA» puede ser confuso. ¿Qué significa HEPA? ¿De qué está hecho un filtro HEPA y qué hace que sea realmente un filtro HEPA?
¿Qué es un filtro HEPA?
«HEPA» significa «high-efficiency particulate air» (filtro). Suena complicado, pero los filtros de aire HEPA no son nada del otro mundo. Se inventaron en la década de 1940, cuando los científicos estaban desarrollando la bomba atómica, y son simplemente una alfombra de fibras alineadas al azar, hechas de vidrio o de materiales sintéticos. El material sintético utilizado en el filtro de aire es similar al que se utiliza en las camisetas de secado rápido.
Por otro lado, los filtros de aire de fibra de vidrio están hechos de vidrio – eso significa cosas como sílice, alúmina, óxido de calcio, óxido de boro, óxido de magnesio, óxido de sodio.
Lo importante de los filtros de aire HEPA es que son increíblemente eficaces para capturar casi todos los tamaños de partículas. Pueden capturar virus, bacterias, polen, PM2.5, alérgenos y más. Los filtros de aire HEPA son el componente más importante de cualquier purificador de aire.
Para ver cómo es la alfombra de fibras alineadas aleatoriamente, aquí hay un primer plano del filtro HEPA que Smart Air fabrica para el purificador de aire The Sqair, y luego junto a él una vista a nivel nano con la ayuda de un microscopio.
Así que si los filtros HEPA se inventaron en la década de 1940, y no son nada del otro mundo, entonces ¿qué hace que cualquier filtro viejo sea un filtro HEPA? Resulta que el uso del término «HEPA» tiene una serie de requisitos estrictos. En Europa, los filtros HEPA deben eliminar el 99,95% (ISO) de las partículas. En Estados Unidos, deben eliminar el 99,97% de las partículas.
| Tasa de filtración de MPPS | |
| ISO / Europea (ISO29463 / EN 1822) | ≥ 99.95% |
| Normativa estadounidense (MIL-STD-282) | ≥ 99.97% |
Cuando se siguen las normas ISO o europeas, los filtros que capturan ≥85% de las partículas pero menos del 99,95% se denominan «filtros EPA» o «filtro de aire de partículas eficiente». Estos filtros de aire no cumplen con el requisito de filtración para ser considerados un ‘filtro de aire HEPA’.
Por otro lado, los filtros que superan los requisitos de un ‘filtro de aire HEPA’ y capturan más del 99,999% de las partículas se denominan ‘filtros ULPA’ o ‘filtro de aire de ultra baja penetración’.
| Designación | Tasa de filtración |
| EPA (filtro de aire de partículas eficiente) | 85% – 99.95% |
| HEPA (filtro de aire de partículas de alta eficiencia) | 99,95% – 99.999% |
| ULPA (filtro de aire de ultra baja penetración) | ≥99.999% |
Bien, pero ¿qué significa «partículas»? ¿Todas las partículas? Un tamaño particular de partículas? Resulta que los HEPA se prueban contra el «tamaño de partícula más penetrante» (MPPS) -más sobre esto en un momento.
¿Cómo funcionan los filtros HEPA?
La respuesta a esta pregunta es lo más fascinante de los filtros HEPA. La mayoría de nosotros podría empezar pensando que los filtros HEPA funcionan como una red, así.
Si una partícula es más pequeña que los agujeros de la red, pasa. Tiene sentido!
Método 1 del filtro HEPA: partículas grandes
Esa intuición es cierta para las partículas grandes. Por «grandes», estamos hablando típicamente de más de 1 micra. A modo de comparación, un cabello humano mide unas 50 micras de ancho. Así que 1 micra es en realidad bastante pequeña.
Pero estas partículas «grandes» vuelan hacia un filtro HEPA, son demasiado grandes para pasar, así que se quedan atascadas. Los científicos tienen un nombre para eso. Cuando las partículas se quedan atascadas entre dos fibras, lo llaman «colar».
Método del filtro HEPA 2: partículas más pequeñas
¿Qué ocurre con las partículas menores de 1 micra? Veamos el siguiente rango de tamaño hacia abajo: 0,3 – 1 micras. Estamos hablando del tamaño de una bacteria.
Las partículas de este tamaño pueden caber entre los huecos del filtro. Pero tienen un problema. Intentarán seguir el aire alrededor de una fibra del filtro HEPA, pero son un poco pesadas. Así que algunas de ellas no se mueven lo suficientemente rápido y acaban atascándose. Los científicos llaman a esto «intercepción».
Método 1 del filtro HEPA: partículas realmente pequeñas
Bien, ¿entonces pasan las partículas por debajo de ese tamaño? Para las partículas realmente pequeñas (menos de 0,3 micras), la ciencia se vuelve más extraña. Estas partículas tan pequeñas tienen tan poca masa que, de hecho, rebotan como un pinball cuando chocan con las moléculas de gas (lo que se llama movimiento browniano). Así que se mueven en patrones aleatorios en zigzag.
Estas partículas son tan pequeñas que podrían pasar fácilmente por los filtros HEPA. Pero por desgracia (para su libertad) y por suerte (para nuestros pulmones), no vuelan en línea recta. Como vuelan en zigzag, acaban chocando con las fibras y quedándose atascadas. Los científicos llaman a esto difusión.
Aquí se explica cómo funcionan los tres mecanismos de captura:
Y aquí se explica cómo funcionan los tres mecanismos diferentes para distintos tamaños de partículas. El esfuerzo y el impacto capturan las partículas grandes; la interceptación captura las partículas medianas; y la difusión captura las partículas más pequeñas.
¿Cuál es el tamaño de partícula más penetrante para un filtro de aire HEPA?
¿Así que cuanto más grande es la partícula, mejor filtra un filtro HEPA la partícula? ¡No tan rápido! ¿Se ha dado cuenta de la caída en el último gráfico? Eso ocurre porque la difusión funciona realmente bien por debajo de las 0,3 micras. La filtración y otros mecanismos más intuitivos funcionan muy bien por encima de las 0,3 micras.
El punto de intersección de estos dos mecanismos es el tamaño de partícula más difícil de capturar. Eso es porque no es tan pequeño para que la difusión trabaje con toda su fuerza, y no es lo suficientemente grande como para que la tensión trabaje con toda su fuerza. Es el «punto débil» de los filtros HEPA. Esta caída en el gráfico se llama el tamaño de partícula más penetrante.
La caída en el gráfico se produce más comúnmente alrededor de la marca de 0,3 micras, por lo que la gente menciona 0.3 micras todo el tiempo.
Los filtros HEPA pueden capturar nanopartículas
Vea cómo la línea sube a la izquierda de la caída en el gráfico.
Eso es movimiento browniano y difusión en acción. La difusión es increíblemente eficaz para capturar nanopartículas. Eso significa que los filtros HEPA también son increíblemente eficaces para capturar nanopartículas.
Leer más: ¿Pueden los filtros HEPA capturar el Coronavirus?
¿Pueden los filtros HEPA capturar también gases y COV?
Dado que los filtros HEPA son tan buenos para capturar nanopartículas, es razonable pensar que también podrían capturar COV y gases. Lamentablemente, no es así. Como los gases no son partículas, se mueven y se comportan de forma diferente en el aire. Para capturar los COV y los gases necesitará un filtro de carbón para ello.
Lea más: ¿qué combinación de filtros de aire necesito para protegerme de todos los contaminantes? «
¿Puedo limpiar un filtro HEPA?
Limpiar los filtros HEPA con agua, o aspirarlos o golpearlos no es recomendable, ya que puede dañar las fibras de los filtros HEPA. Smart Air ha probado el lavado de los filtros HEPA en el laboratorio de Smart Air. Aprenda más sobre los daños de la limpieza de su filtro HEPA aquí.
Los filtros HEPA son filtros de alta eficiencia que suelen capturar más del 99,5% de todas las partículas contaminantes. Están hechos de plástico (PP+PET) o de fibra de vidrio, y pueden capturar cosas como el polen, los virus, las bacterias, el moho y las PM2,5. La difusión también significa que son muy eficaces en la captura de nanopartículas.
Smart Air es una empresa certificada B Corp comprometida con la lucha contra los mitos que las grandes empresas utilizan
para inflar el precio del aire limpio.
Smart Air proporciona purificadores y máscaras respaldados empíricamente, sin sentido, que eliminan las mismas partículas que las grandes empresas por una fracción del costo. Sólo las corporaciones se benefician cuando el aire limpio es un lujo.
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