¿Cómo funcionan los filtros HEPA?

"HEPA", o "partículas de aire de alta eficacia", está ampliamente considerado como el estándar de oro de la filtración de aire en el mundo de la purificación del aire. Muchos consumidores buscan la certificación HEPA cuando compran un purificador de aire porque es una garantía de eficacia, especialmente cuando se trata de la eliminación de partículas finas del aire interior. ¿Qué es exactamente un filtro HEPA? ¿Qué es la norma HEPA? ¿Cómo funciona? Siga leyendo para obtener más información.

Filtros HEPA H13: ¿qué son?

Según la definición del NIOSH (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo de los Estados Unidos), un filtro con certificación HEPA elimina el 99,97% de las partículas de tamaño igual o superior a 0,3 µm de diámetro.¹. Un filtro sólo recibe la certificación HEPA si alcanza este rendimiento en una sola pasada. HEPA es una certificación europea supervisada por las normas europeas EN 1822 y EN ISO 29463.

Para que un purificador proporcione aire con calidad HEPA, su sistema de filtración debe estar completamente sellado. Un filtro por sí solo puede obtener la certificación HEPA, pero si la máquina no está sellada, el aire sucio puede eludirlo y volver a entrar en la habitación. Incluso una fuga microscópica puede comprometer la eliminación de partículas a nivel HEPA. Los purificadores de aire Eoleaf garantizan un aire limpio diseñando toda la máquina para que cumpla la norma HEPA H13, sellando meticulosamente todos los posibles puntos de fuga.

Para que un filtro obtenga la certificación HEPA debe superar una prueba "DOP" (Partículas de Aceite Dispersas). Para evaluar la tasa de filtración de un dispositivo, esta técnica utiliza partículas de aceite (0,3 µm). Cuando el dispositivo supera la prueba, se clasifica en una de las cinco clases siguientes de filtros HEPA:

• H10
• Índice de filtración: 85%
• Permite el paso de 15.000 partículas de 0,1 micras por litro de aire
• H11
• Índice de filtración 95%
• Permite el paso de 10.000 partículas de 0,1 micras por litro de aire
• H12
• Índice de filtración 99.5%
• Permite el paso de 500 partículas de 0,1 micras por litro de aire
• H13 (como el utilizado en los productos Eoleaf)
• Índice de filtración: 99.95%
• Permite el paso de 50 partículas de 0,1 micras por litro de aire
• H14
• Índice de filtración: 99.995%
• Permite el paso de 5 partículas de 0,1 micras por litro de aire

Los filtros de los productos Eoleaf son exclusivamente filtros HEPA H13. Aunque existen filtros ligeramente más eficaces, como el HEPA H14 (un aumento del 0,05% de eficacia) o los filtros ULPA, estos filtros ralentizan considerablemente el flujo de aire purificado. Dificultan la aspiración de gotas y aerosoles de forma rápida y eficaz. Estos filtros sólo se utilizan en el entorno hospitalario (en quirófanos, por ejemplo). El ligero aumento de eficacia se produce a costa de un tratamiento del aire mucho más lento. La ralentización del flujo de aire los hace generalmente contraproducentes.

Los filtros HEPA se han utilizado durante décadas en diversos entornos médicos: laboratorios, quirófanos y salas blancas. Hoy en día, sirven para fines mucho más diversos en nuestra vida cotidiana: ahora se pueden encontrar en algunas aspiradoras y en los coches.

Filtros con certificación HEPA frente a filtros "tipo HEPA

¡Cuidado con el comprador! Cada vez es más frecuente ver el acrónimo HEPA en Internet o en los envases de productos de purificación del aire que no tienen certificación HEPA. Puede encontrar frases como "tipo HEPA" o similares. Por desgracia, estos productos están diseñados para atraer a los clientes y hacerles creer que sus filtros tienen las mismas capacidades que los filtros con certificación HEPA. Los productos de tipo HEPA no han sido certificados por terceros, por lo que su eficacia es sospechosa en el peor de los casos y no está verificada en el mejor.

A pesar de que no cumplen la norma europea EN1822, los filtros "tipo HEPA" pueden filtrar el 99% de las partículas de tamaño igual o superior a 0,2 µm de diámetro. Aunque a primera vista pueda parecer una cifra impresionante, es importante tener en cuenta que los filtros con certificación HEPA pueden filtrar partículas mucho más pequeñas, hasta un tamaño de 0,01 µm. Son estas partículas ultrafinas y nanopartículas las que resultan especialmente perjudiciales para la salud humana.

Acabar con el mito de los 0,3 μm

Encontrará artículos y blogs que afirman que los filtros HEPA no filtran partículas de tamaño inferior a 0,3 micras (μm). Esta afirmación errónea se ha difundido debido a la falta de investigación y a un malentendido fundamental del funcionamiento de los filtros HEPA. Permítanos ayudarle a aclarar las cosas.

Los Valores Mínimos de Eficacia Informada, o clasificación MERV, se refieren a la capacidad de un filtro para capturar partículas más grandes de entre 0,3 y 10 µm. Como muestra la tabla siguiente, cuanto mayor es el valor MERV, mejor es el filtro para atrapar determinados tipos de partículas. La norma europea HEPA utiliza 0,3 μm como referencia durante sus procedimientos de certificación para medir la eficacia de los dispositivos sometidos a prueba. Utiliza 0,3 μm como tamaño de prueba porque las partículas de este tamaño son las más difíciles de filtrar (denominadas MPPS, "el tamaño de partícula más penetrante").². Aunque pueda parecer contrario a la intuición, las partículas de 0,3 μm son en realidad más difíciles de filtrar que las partículas más pequeñas. Esto tiene una explicación sencilla (más adelante, en el apartado "¿Cómo funciona un filtro HEPA?"): estas partículas son lo suficientemente pequeñas como para atravesar la mayoría de las mallas del filtro, pero lo suficientemente grandes como para atravesar el filtro como resultado de la velocidad (que es proporcional a la masa). Una combinación perfecta. Para contextualizar, 0,3 micras son unas 300 veces más pequeñas que el diámetro de un cabello humano.

En resumen, la norma europea EN 1822 ha basado acertadamente sus pruebas en el tamaño de 0,3 μm no porque sea el tamaño mínimo de filtración, sino porque es el tamaño más difícil de filtrar. De este modo, esta norma garantiza que prueba y certifica la eficacia mínima, basándose en el peor escenario posible.

Fuente ³

Un estudio realizado por la NASA en 2016 demostró que Los filtros HEPA son muy eficaces en la captura de partículas de muchos tamaños. Capturan un alto porcentaje de nanopartículas, así como partículas mayores de 0,3 μm, desde las partículas más grandes hasta un tamaño de 0,01 μm⁴.

Además, los filtros con certificación HEPA han sido certificados, lo que significa que han sido probados por terceros para garantizar su eficacia. Esto es muy poco frecuente en los filtros "tipo HEPA".

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¿Qué tipos de contaminación filtran los filtros HEPA?

Los filtros HEPA son conocidos por capturar una gran variedad de contaminantes del aire, partículas y contaminación biológica en particular. Estos filtros superiores son capaces de filtrar todas partículas finas (hasta PM0,01), los gérmenes (bacterias, virus, mohoy esporas) y alérgenos (polen, ácaros del polvo).

Se han realizado multitud de estudios centrados en la eficacia de los filtros HEPA. Un estudio descubrió que en presencia de velas encendidas e incienso, ambas fuentes de materia particulada (también conocida como PM o contaminación por partículas finas), el uso de un filtro HEPA reduce drásticamente la concentración de PM. El estudio recomienda el uso de la filtración HEPA para evitar los efectos negativos para la salud causados por las PM (como enfermedades respiratorias, cardiovasculares y múltiples tipos de cáncer), especialmente las PM2,5⁵.

Otro estudio destaca los beneficios de eliminar los alérgenos y la contaminación por partículas finas del aire interior como medio para reducir enfermedades crónicas relacionadas con la contaminación atmosférica síntomas de enfermedades crónicasespecialmente asma y las enfermedades cardiovasculares. El estudio va más allá y sugiere que el uso de un purificador de aire con filtro HEPA puede prevenir la progresión de la enfermedad en todos los grupos de edad.⁶.

Un último estudio financiado por el gobierno francés durante la pandemia de COVID validó la eficacia de los purificadores de aire con filtro HEPA para eliminar el COVID del aire con una eficiencia del 99,9%.⁷.

Limitaciones del filtro HEPA

Aunque sirven para atrapar una gran variedad de partículas finas, los filtros HEPA no son soluciones perfectas "todo en uno". No son capaces de eliminar compuestos orgánicos volátiles (COV) porque tienden a rebotar en las fibras del filtro. Tampoco son capaces de eliminar ozono troposférico del aire porque el ozono es una molécula muy pequeña y simple que no se adhiere a las fibras HEPA. Por último, si capturan gérmenes, no son capaces de matarlos porque no tienen capacidad esterilizadora. Por eso es importante comprar un aparato que combine varias tecnologías de filtración, incluido un filtro HEPA.

En Eoleaf, nuestros filtros contienen 8 tecnologías de purificación diferentes. Utilizamos una innovadora tecnología multicapa que está diseñada de tal manera que permite que cada capa compense los puntos débiles de la capa anterior. Esto garantiza un espectro de acción muy amplio contra todas las formas de contaminación. Utilizamos varias tecnologías que combaten los COV y el ozono (en particular, nuestros filtros de carbón activo y la tecnología de fotocatálisis), así como los gérmenes (esterilización UVC).

¿Cómo funciona un filtro HEPA?

Los filtros HEPA tienen una composición similar a las mascarillas FFP2 con sus diversas fibras naturales entremezcladas. Las mascarillas FFP2 filtran al menos el 94% de los aerosoles, así como las partículas con un diámetro medio de 0,6 μm (con una variación de 0,1 a 1 μm). Por lo tanto, los filtros HEPA H13 ofrecen una filtración significativamente mejor que una mascarilla FFP2.

Los filtros HEPA pueden interceptar partículas mediante cuatro mecanismos de filtración diferentes:

1. Impactación inercial
• Las fibras del filtro recogen las partículas y gotitas que son lo suficientemente grandes, en particular las mayores de 1μm.
• Estas partículas de aire de mayor tamaño se incrustan directamente en las fibras del filtro.
2. Interceptación directa
• La fuerza de Van der Waals, también conocida como fuerza de atracción intermolecular, intercepta las partículas y gotas mayores de 0,1 μm.
• Estas partículas atraviesan el filtro al ser aspiradas por el purificador de aire y se adhieren a las fibras del filtro.
3. Difusión browniana
• Las partículas de un tamaño inferior a 0,1 μm (como los aerosoles), algunas de las partículas más pequeñas conocidas, tienen una trayectoria denominada browniana (un patrón de movimiento aleatorio).
• Esto hace que sean fáciles de capturar mediante la fuerza de Van der Waals cuando chocan contra las fibras del filtro.
• En un filtro HEPA, cuando las moléculas de tamaño inferior a 0,1 micras chocan entre sí, se ralentizan.
• La difusión browniana alarga aún más el tiempo que tardan las moléculas en atravesar el filtro, aumentando así sus posibilidades de ser capturadas.
4. Fuerzas electrostáticas
• Se trata de fuerzas de atracción que atraen los aerosoles víricos hacia las fibras del filtro, donde son capturados mediante los mecanismos anteriores.

Cabe señalar que los purificadores de aire Eoleaf vienen equipados con prefiltros además de sus filtros HEPA H13, como se muestra a continuación. Los prefiltros atrapan las partículas más grandes antes de que cualquiera de las otras tecnologías de filtración entren en acción, asegurando una vida útil más larga para el filtro de su purificador de aire.

Mantenimiento de un purificador de aire funcional y eficaz con Eoleaf

(El artículo continúa más abajo)

[PRODUCTOS]

Como expertos en purificación del aire, entendemos perfectamente cómo los productos en el mercado actual de purificación del aire pueden variar en calidad y, por lo tanto, en precio. Nuestros productos han sido diseñados teniendo en cuenta la alta calidad y eficiencia en cada paso del proceso de diseño.

Por poner un ejemplo, muchos fabricantes sólo proporcionan información al consumidor sobre la eficiencia teórica del filtro de un purificador de aire, pero no sobre la eficiencia de todo el dispositivo. Los purificadores de aire más baratos suelen dejar que el aire se filtre a través de pequeños huecos entre el filtro y el aparato. Se trata de un defecto de fabricación: en consecuencia, no todo el aire atraviesa las fibras del filtro HEPA y parte se escapa por el pequeño hueco sin haber sido filtrado.

Por lo tanto, la eficacia de un purificador de aire depende en gran medida de cómo esté integrado el filtro HEPA y de la calidad de construcción del aparato. En Eoleaf nos aseguramos de que no haya fugas entre el filtro y su carcasa durante el proceso de fabricación, ni fugas entre la carcasa y el propio purificador de aire.

Sustitución de filtros

No se puede subestimar la importancia de sustituir los filtros a intervalos regulares. Si el purificador de aire no se mantiene con regularidad, pierde su eficacia y puede convertirse él mismo en una fuente de contaminación del aire. Un filtro saturado de contaminantes no puede protegerle de la contaminación atmosférica y no lo hace.. Además, puede liberar contaminación en el aire circundante.

He aquí un par de consejos para mantener sus filtros y conservar su aparato en condiciones óptimas de funcionamiento:

• El prefiltro debe limpiarse una vez al mes.
• El filtro debe sustituirse al menos una vez al año. Eoleaf tiene un filtro multicapa, lo que significa que sólo es necesario cambiar el filtro una vez al año.
• Protéjase cuando cambie los filtros, ya que los contaminantes se dispersan fácilmente. Utiliza una mascarilla y guantes mientras los cambias y lávate las manos después de hacerlo.
• Se recomienda que las personas muy sensibles a los alérgenos y los asmáticos no manipulen los filtros.

Recursos

¹ Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. (1996, enero). Guía del NIOSH para la selección y el uso de mascarillas de respiración para partículas.. Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (NIOSH). https://www.cdc.gov/niosh/docs/96-101/default.html

² Filtro hepa verdadero frente a filtro HEPA: ¿Cuál es la diferencia? Sanalife. (2022, 2 de septiembre). https://www.sanalifewellness.com/blog/true-hepa-vs-hepa-filter-whats-the-difference

³ Purificadores de aire ISO-Aire. (2023). ¿Qué es la clasificación de un filtro de aire Merv y cómo se compara con un filtro HEPA?. ISO. https://www.iso-aire.com/blog/what-is-a-merv-rating-and-how-does-it-compare-to-hepa

⁴ Perry, Jay & Agui, Juan & Vijayakumar, Ra. (2016). Submicron and Nanoparticulate Matter Removal by HEPA-Rated Media Filters and Packed Beds of Granular Materials.

⁵ Dubey, S., Rohra, H., & Taneja, A. (2021). Assessing effectiveness of Air Purifiers (HEPA) for Controlling Indoor Particulate Pollution. Heliyon, 7(9). https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(21)02079-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS240584402102079X%3Fshowall%3Dtrue

⁶ Vijayan VK, Paramesh H, Salvi SS, Dalal AA. Enhancing indoor air quality -The air filter advantage. Lung India. 2015 Sep-Oct;32(5):473-9. doi: 10.4103/0970-2113.164174. Fe de erratas en: Lung India. 2016 Nov-Dic;33(6):705. PMID: 26628762; PMCID: PMC4587002.

⁷ Mazzola, D. (2021, 15 de marzo). Covid : L'efficacité des purificateurs d'air contre le sars-cov-2 validée par une étude Lyonnaise. France 3 Auvergne-Rhône-Alpes. https://france3-regions. francetvinfo.fr/auvergne-rhone-alpes/covid-l-efficacite-des-purificateurs-d-air-contre-le-sars-cov-2-validee-par-une-etude-lyonnaise-1999534.html