Les aérosols sont dans l'air

Comment le virus SRAS-CoV-2 se propage-t-il dans l'air ambiant?

La manière exacte dont le coronavirus se propage - que ce soit surtout via une infection par gouttelettes ou plutôt par des aérosols dans l'air respirable n'est pas encore définitivement élucidée. Lorsqu'un patient corona tousse, parle ou éternue, un faisceau de différentes tailles est produit qui pénètre et se propage dans l'air ambiant.

Toutes ces gouttelettes et aérosols de tailles différentes contiennent potentiellement des virus. Un sujet de recherche du professeur Dr.Martin Kriegel, directeur de l'Institut Hermann Rietschel à la TU Berlin, a étudié comment ces particules se comportent, si et quand elles tombent au sol, dans quelle mesure elles sont réparties, restent dans l'air ou où elles sédiment.

Combien de temps les agents pathogènes restent-ils dans l'air?

«Dans divers projets, nous étudions le temps que passent les agents pathogènes dans l'air dans un large éventail de conditions», déclare Martin Kriegel. Pour ces expériences, son équipe «Contrôle de la contamination» dispose de deux salles blanches de recherche, de plusieurs laboratoires de circulation d'air intérieurs et d'une salle d'opération de recherche à sa disposition. Dans le cadre de la pandémie corona, les scientifiques étudient comment la propagation du virus dépend de la composition et de la répartition de la taille des particules dans l'air expiré (aérosol). Un aérosol est la plus petite particule, liquide ou solide (il peut s'agir de virus, par exemple, individuellement ou en combinaison avec de la salive ou également de la suie, des particules, etc.) dans un gaz, généralement de l'air. La taille des particules varie de quelques nanomètres - soit un millionième de millimètre - à plusieurs micromètres. Par comparaison, un cheveu humain a une épaisseur d'environ 100 microns.

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La taille des aérosols porteurs est cruciale pour le comportement des virus dans l'air

«Pour le coronavirus, il semble que les infections par gouttelettes et la transmission aérienne, c'est-à-dire via les aérosols, soient pertinentes», explique Martin Kriegel. Dans une infection par gouttelettes, les particules virales d'une gouttelette de salive atteignent directement les muqueuses d'un autre être humain. Lors d'une transmission aérienne, les virus pénètrent dans les voies respiratoires, liés dans les plus petites particules liquides. La taille des aérosols porteurs est cruciale pour le comportement des virus dans l'air, mais aussi pour le climat intérieur, le taux de renouvellement de l'air et la manière dont il est ventilé. «Les plus grosses particules s'enfoncent plus rapidement dans le sol. Les plus petites particules suivent le flux d'air et peuvent rester longtemps dans l'air», explique Martin Kriegel.

Des particules de 0,01 micron à 1500 microns se produisent lorsque vous parlez, toussez ou éternuez

La propagation dans l'espace du mélange de particules, de salive et d'air, qui se produit pendant la parole, la toux et les éternuements, se déroule en deux étapes. Premièrement, la toux / la parole / les éternuements créent un rayon qui pénètre dans l'air ambiant et se mélange de plus en plus avec lui. La trajectoire du faisceau entrant dépend de différentes conditions aux limites telles que la vitesse, la turbulence, la différence de température entre le faisceau et l'air ambiant et la différence d'humidité. Diverses études ont montré que des particules de 0,01 microns à 1500 microns se produisent lorsque l'on parle / tousse / éternue. «Une fois que le faisceau a été complètement mélangé à l'air ambiant, la distribution a lieu», explique Martin Kriegel. "Les particules plus petites suivent largement le flux d'air de la pièce, tandis que les particules plus grosses tombent progressivement au sol. Le fait que les humains n'émettent de très grosses particules que lorsqu'ils sont épelés est souvent ignoré. La parole et la toux normales génèrent presque exclusivement de petits aérosols."

Plus de 50 pour cent des particules moyennes peuvent encore être trouvées dans l'air après 20 minutes.

Dans divers projets, les scientifiques ont mesuré le temps dit de sédimentation (temps de dépôt) de particules de différentes classes de taille. De petites particules (0,5 à 3 microns) sont encore presque totalement présentes dans l'air après un temps de mesure de 20 minutes. Le dépôt de ces particules n'est pas ou peu reconnaissable. Pour les particules moyennes (3 à 10 microns), plus de 50 pour cent se trouvent encore dans l'air après un temps de mesure de 20 minutes. "Une autre étude montre que des gouttelettes encore plus grosses (> 60 microns) peuvent se répandre loin dans l'espace dans certaines circonstances. C'est le cas, par exemple, lorsque les particules sont émises dans le flux de flottabilité des sources de chaleur (par exemple, par une personne) . Ils se lèvent, se répandent horizontalement, puis commencent à se déposer. Les éventuels mouvements horizontaux de l'air renforcent encore l'effet de distribution », explique Martin Kriegel.

Et quelle est la situation dans un bureau à plusieurs personnes?

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 Dans le cadre de la reprise du travail quotidien dans un bureau occupé par plusieurs personnes, les scientifiques ont également simulé la propagation de particules dans un bureau occupé par quatre personnes avec et sans ventilation mécanique. «Cela montre que les particules plus petites de moins de 50 microns, en particulier, se propagent loin dans la pièce sans ventilation mécanique et persistent longtemps. En revanche, les particules entre 5 et 20 microns se répandent moins largement dans une pièce avec ventilation mécanique et sont largement évacuées », déclare Martin Kriegel.

Toute augmentation de l'alimentation en air extérieur est logique.

«Les questions clés que nous allons maintenant explorer dans le cadre de projets interdisciplinaires sont de savoir comment les particules de SRAS-CoV-2 doivent être de grande taille pour être encore infectieuses et comment la durée de séjour de cette taille de particule peut être influencée par des systèmes d'alimentation et d'évacuation d'air ciblés ou même une simple ventilation des pièces. Le climat intérieur joue également un rôle, car les aérosols deviennent très rapidement plus petits en raison de l'évaporation et se comportent ensuite différemment. Fondamentalement, on peut dire qu'à des taux de renouvellement d'air typiques dans les immeubles d'habitation et de bureaux, les agents pathogènes restent dans la pièce pendant des heures. La vitesse de descente ainsi que le renouvellement de l'air sont très longs. Toute augmentation de l'alimentation en air extérieur est donc généralement utile. "

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