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Caja Corsi-Rosenthal

Un ejemplo de una unidad casera

La caja Corsi-Rosenthal es un diseño de purificador de aire que se puede fabricar por uno mismo y que es relativamente económico. Consta de cuatro [1] o cinco [2] [3] filtros de aire de partículas para climatización que forman un cubo y un ventilador de caja para aspirar el aire a través de los filtros. Las costuras del cubo están selladas con cinta adhesiva . Un estudio de 2022 determinó que la tasa de suministro de aire limpio en el diseño de cinco filtros era de entre 600 y 850 pies cúbicos (17 y 24 m 3 ) por minuto (según la velocidad del ventilador), lo que cuesta aproximadamente una décima parte de los filtros de aire comerciales. Los ingenieros Richard Corsi y Jim Rosenthal crearon el diseño de cinco filtros durante la pandemia de COVID-19 , con el objetivo de reducir el riesgo de infección al reducir los niveles de partículas virales transportadas por el aire en entornos interiores.

Antecedentes e historia

La COVID-19 se transmite principalmente por el aire [4] [5] [6] y los eventos de superpropagación generalmente están asociados con reuniones en interiores donde se permite que el virus se acumule en el aire. [7] [8] En respuesta, y siguiendo las recomendaciones de los investigadores de enfermedades infecciosas, [9] [10] los ingenieros comenzaron a considerar cómo una mejor ventilación puede reducir el riesgo de infección al reducir la cantidad de virus en el aire interior . [11]

Richard Corsi en 2022

Las unidades de purificación de aire (de habitación o multihabitación) con filtración HEPA varían ampliamente en precio, desde menos de 50 dólares hasta considerablemente más de 500 dólares. [12] [13] [14] [11] [15] En agosto de 2020, Richard Corsi, ingeniero ambiental y decano entrante de Ingeniería en la Universidad de California, Davis , [16] habló con el reportero de Wired Adam Rogers sobre una idea que tuvo para combinar múltiples filtros comprados en tiendas con un ventilador de caja para mejorar la eficiencia de los diseños de filtros de aire hechos en casa. [11] Rogers se puso en contacto con Jim Rosenthal, el director ejecutivo del fabricante de filtros Tex-Air Filters, que había colaborado con Corsi en la Universidad de Texas y en el capítulo de Texas de la Asthma and Allergy Foundation of America , para realizar algunas pruebas en un solo filtro de aire conectado a un ventilador de caja . [2] Inspirado por la idea de Corsi de utilizar varios filtros, Rosenthal más tarde ideó un diseño de cinco filtros. Rosenthal le puso el nombre de Corsi, [2] aunque después de que un artículo del New York Times mencionara las cajas con ese nombre, [15] Corsi tuiteó que Rosenthal realmente merecía el crédito, [17] y que prefería el nombre Corsi–Rosenthal Box. [18] [19] Los expertos en HVAC Neil Comparetto y John Semmelhack modificaron el diseño en octubre de 2020 para usar 4 filtros y un fondo de cartón, en un diseño llamado Comparetto Cube. [20] [21]

Diseño

Instrucciones para realizar la caja utilizando materiales disponibles en ferreterías de Norteamérica

El diseño de la caja Corsi-Rosenthal consta de cuatro [1] o cinco filtros HVAC de eficacia MERV13 o superior, que forman las paredes laterales de una caja. [2] [3] Las variantes de diseño de cuatro filtros utilizan filtros de 20 pulgadas de ancho, asegurados con cinta adhesiva y un trozo de cartón que forma el fondo de la caja. [22] [1] En el diseño de Rosenthal de 2020, dos filtros de 16 × 20 × 2 pulgadas y tres filtros de 20 × 20 × 2 pulgadas forman cinco lados del cubo. [2] Para ambos, un ventilador de caja de 20 pulgadas (500 mm) forma el último lado del cubo y está pegado con cinta adhesiva a los filtros, sellando el sistema para que el aire pase a través de los filtros y salga de la caja. [19] [14]

Posteriormente, Rosenthal mejoró el diseño añadiendo una cubierta al ventilador: este recorte de cartón cubre las esquinas del ventilador de la caja para mejorar la eficiencia del sistema al reducir el reflujo. [22] [23]

Las unidades se pueden ensamblar en unos 15 minutos, duran meses y cuestan entre 50 y 150 dólares en materiales. [19] [14] [11]

Eficacia

Las partículas virales transportadas por el aire tienen un tamaño que va de 1 a 50  micrones (μm). Rosenthal utilizó el equipo de pruebas de su empresa de HVAC para realizar una prueba informal del diseño, en la que descubrió que el sistema eliminaba alrededor del 60 % de las partículas de 1 μm y casi el 90 % de las partículas de 10 μm. [11] La tasa de suministro de aire limpio (CADR) de un diseño de cuatro filtros de 75 dólares estadounidenses se estimó entre 165 y 239 pies cúbicos (4,7 y 6,8 m 3 ) por minuto (según la velocidad del ventilador) en un estudio de caso de agosto de 2021 realizado por investigadores de la UC Davis. [22] En abril de 2022, un equipo con sede en la UC Davis publicó un estudio de una caja Corsi-Rosenthal que utilizaba cinco filtros MERV-13 de dos pulgadas. Descubrieron que la "tasa efectiva de suministro de aire limpio [CADR] de este diseño aumentaba con la velocidad del ventilador, de aproximadamente 600 a 850 ft 3 min −1 (1019 a 1444 m 3 h −1 )". [3] Con base en el costo de su diseño, este resultado ascendió a $0,08 por CADR, o aproximadamente diez veces más barato que los purificadores de aire comerciales, con un funcionamiento más silencioso. [3]

Un estudio sobre un purificador de aire casero para eliminar el humo de los incendios forestales , que utiliza un ventilador de caja y un filtro montados en una ventana, mostró que las partículas de entre 1 y 10 μm de tamaño se redujeron en un 75 %. Wired escribió que este estudio sugiere que dichos filtros pueden filtrar eficazmente partículas de virus de tamaño similar. [11] [24]

Los investigadores han ampliado los estudios de estas unidades de filtración de ciencia ciudadana para evaluar su eficacia para reducir los niveles de sustancias químicas volátiles ( VOC ) en el aire; Dodson y sus colegas demostraron que las unidades redujeron los PFAS y los ftalatos . [25]

Seguridad

Un estudio de 2021 realizado por Underwriters Laboratories descubrió que colocar filtros en un ventilador de caja en una configuración de bricolaje no presentaba peligro de incendio debido al aumento del calentamiento de los devanados del motor del ventilador. [26]

Usos

Estudiantes con cajas Corsi-Rosenthal decoradas en una competencia en la Universidad de California, Davis en 2022

Las cajas Corsi-Rosenthal se han utilizado en las escuelas para reducir el riesgo de transmisión de COVID-19, [27] [28] [29] a veces también funcionan como una lección STEM donde los estudiantes aprenden sobre la ciencia de la filtración del aire y construyen las cajas ellos mismos. [30] A nivel universitario, los estudiantes de ingeniería también están realizando pruebas en las unidades. [31]

Los refugios para personas sin hogar y las guarderías también han utilizado las Cajas Corsi-Rosenthal para mitigar el riesgo de COVID. [32]

Las cajas Corsi-Rosenthal también se han utilizado en la temporada de incendios forestales de 2023 en América del Norte, especialmente porque la contaminación por humo provocó condiciones peligrosas en la calidad del aire en áreas densamente pobladas del este de los Estados Unidos . [33] [34] [35]

Referencias

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  18. ^ @CorsIAQ (8 de octubre de 2020). "¡Me parece bien! Gracias por esto, Don" ( Tweet ) – vía Twitter .
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Enlaces externos