QAI para Além da Pandemia1

QAI para Além da Pandemia

05/10/2022

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Conheça o especialista em QAI, Dr. Hyung Ho Park

P. Por favor, apresente-se

Olá. Sou Hyungho Park do LG Air Solution R&D Lab (Laboratório de Pesquisa & Desenvolvimento em Soluções de Ar Condicionado da LG). Desde o início da pandemia de COVID-19, os clientes tornaram-se mais interessados na qualidade do ar interno. Gostaria de apresentá-los a alguns de nossos produtos e tecnologias cujo objetivo é criar ambientes internos com ar mais seguro.

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P. No que você está trabalhando agora? Além disso, poderia nos contar sobre sua experiência no setor de HVAC?

Eu recebi um Ph.D. relacionado à poeira fina e qualidade do ar. Tenho trabalhado na LG Eletronics desde então, focando principalmente na pesquisa de tecnologias de purificação do ar junto ao desenvolvimento de componentes principais e tecnologia de aplicação de produto, como os filtros de ar.

 

Estava trabalhando especialmente no estabelecimento do primeiro Laboratório de Ciência do Ar da indústria. Em 2018 fortalecemos nossas habilidades em P&D relacionadas à transmissão de poluentes internos de ar.

 

Fora de nossa própria P&D, também atuo como membro do conselho da Korean Society for Indoor Environment (Sociedade Coreana para Ambientes Internos, em tradução livre) e o Korean Association for Particle and Aerosol Research (Associação Coreana para Pesquisa de Partículas e Aerossóis) e também participei da promulgação do Padrão de Purificador de Ar (Air Purifier Standard) na IEC para aprimorar ainda mais o padrão de nossos produtos e atender às necessidades de nossos clientes.

P. Quando o conceito básico de QAI surgiu e quando a importância da QAI começou a ser reconhecida? Antes do surgimento do conceito de QAI, quais eram as principais tendências do setor de HVAC?

O QAI inicialmente foi reconhecido apenas como uma pequena parte do problema geral de qualidade do ar. Mas gradualmente tornou-se uma questão independente e atualmente está crescendo como um fator significativo na proteção da saúde geral. As diretrizes para a qualidade do ar na Europa foram publicadas pela primeira vez no escritório europeu da OMS em 1987, e abordavam o radônio, a fumaça proveniente de tabaco e os poluentes do ar interno. Desde então, a OMS operou uma força-tarefa para designar diretrizes de QAI. Em 2009 e 2010, a umidade e o mofo foram designados como poluentes internos e contribuintes significativos para má qualidade do ar interno.

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A previsão de poeira fina atmosférica iniciou-se na Coreia em 2015, e desde então, a atenção dedicada à qualidade do ar continuou a aumentar drasticamente.

 

As preocupações também aumentaram com a Síndrome do Edifício Doente em novas instalações, como prédios de apartamentos e escolas, automóveis novos e outros meios de transporte. Além disso, a preocupação em relação a espaços de convivência de pessoas suscetíveis a doenças relacionadas ao meio ambiente aumentou muito, e a importância do QAI para otimizar o bem-estar geral está ganhando cada vez mais atenção.

 

Espaços Internos são criados artificialmente quando isolados do ambiente externo para criar condições de vida mais confortáveis. Alguns dos principais atributos deste tipo de espaço interno são aquecimento e resfriamento, ruídos, iluminação e qualidade do ar. Mas como as pessoas são mais sensíveis a ambientes quentes ou frios, há muito tempo realizamos pesquisas sobre conforto térmico em espaços internos para desenvolver diversos índices. A indústria de HVAC implementa os resultados desta pesquisa no projeto e operação de sistemas de climatização em edifícios. Por outro lado, ruído e iluminação são mais fáceis de serem detectados pelas pessoas e, portanto, existem leis e regulamentos sobre estes fatores em espaços internos.

 

Por outro lado, a sensibilidade à qualidade do ar é muito diferente de pessoa para pessoa, resultando na falta de reconhecimento social sobre a importância deste fator e no desenvolvimento e gerenciamento insuficientes de tecnologias direcionadas a ele.

P. O início da pandemia de COVID-19 mudou a percepção das pessoas sobre QAI e teve impacto significativo na indústria de HVAC. Quais são as principais tendências que estão rapidamente mudando desde a pandemia?

Desde início da pandemia, é crescente o interesse em um ar mais saudável e em higiene pessoal quando se trata de produtos utilizados em ambientes lotados. Especialmente à medida que as pessoas limitam suas atividades ao ar livre e passam mais tempo em ambientes fechados, maior atenção é dada à prevenção eficaz da propagação de vírus infecciosos por meio do gerenciamento da qualidade do ar interno. De acordo com as diretrizes da OMS, o COVID-19 é mais comumente transmitido através da infecção por gotículas. No entanto, as diretrizes da OMS também afirmam que os núcleos de gotículas de COVID-19 podem ser transportados no ar e se espalhar para outras pessoas ou para outros espaços por meio de infecção aérea. Reconhecendo essas diretrizes, o setor de HVAC também vem se esforçado para proteger a saúde de ocupantes de edifícios, implementando de forma proativa métodos e tecnologias de operação de HVAC que podem mitigar o risco de infecção.

 

Quando se trata de reduzir os riscos de infecção, soluções como DOAS (Sistemas de Tratamento de Ar Externo) estão criando grandes mudanças no sistema de climatização. Os sistemas HVAC estão fornecendo uma taxa de ventilação mais alta do que antes para diminuir a concentração de poluentes no ar. Além disso, purificadores de ar com filtros HEPA estão sendo implementados para espaços onde a ventilação é insuficiente. A necessidade de gerenciamento regular do filtro por parte de especialistas para garantir a operação segura dos produtos de filtragem também está crescendo à medida que esforços no campo de manutenção do produto estão melhorando. Além disso, cada país está reformulando a legislação para aprimorar os sistemas de climatização, criando novas oportunidades de negócios nos campos de higienização relacionados a HVAC.

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P. Há muitas formas de melhorar a QAI com um sistema HVAC, incluindo ventilação, filtragem, higiene e controle de temperatura e umidade. Qual destes é o mais importante?

Todos são importantes. É melhor implementar uma variedade destas principais tecnologias para melhorar a Qualidade Interna do Ar. A Ventilação é necessária para remover poluentes internos, como CO2, partículas e gases, enquanto fornece ar fresco do meio externo. Mas pode ocorrer perda de energia durante este processo, então é importante configurar o volume de ventilação adequado. Em espaços onde a ventilação é difícil, é essencial circular o ar através de filtros de ar de alto desempenho.

 

Também é crucial evitar que vírus e bactérias retidos no filtro se proliferem, através de tecnologias de higienização. Como a temperatura e a umidade têm influencia sobre o consumo de energia do sistema HVAC, sobre o conforto e sobre a proliferação de microrganismos, também é importante descobrir as condições adequadas para cada ambiente e gerenciar a temperatura e umidade de acordo com elas.

P. Desde a pandemia, parece que as soluções em QAI da LG também mudaram bastante. De que forma estes produtos mudaram?

Como a maioria das empresas de climatização, também temos focado na gestão da qualidade do ar interno para lidar com a remoção de poeira fina do ar. No entanto, desde o início da pandemia, temos dedicado maior atenção à saúde e higiene dos ocupantes de edifícios, mudando nosso foco para a tecnologia que gerencia os poluentes do ar interno, como gases nocivos, e fortalecemos as medidas para lidar com vírus e bactérias infecciosos.

 

A fim de eliminar vírus transportados pelo ar, avançamos no desenvolvimento de filtros HEPA, filtros MERV de alta classificação e filtros eletrostáticos de alta eficiência e os implementamos ativamente em nossas soluções, tais como DOAS, AHUs, dispositivos de ventilação, unidades internas de HVAC e purificadores de ar.

 

Como os filtros HEPA são eficazes na remoção de pelo menos 99,97% dos vírus transportados pelo ar*, são um fator importante na remoção de vírus. Estes filtros foram certificados para remover poeira ultrafina de MP1,0 e MP2,5e já estão sendo amplamente implementados em escolas, casas e instalações multiuso. Como as partículas do vírus influenza (vírus da gripe) têm aproximadamente 60-200nm e geralmente se espalham como gotículas de alguns mícrons de tamanho, elas são efetivamente filtradas com purificadores de ar, que já estão sendo certificados por diversas organizações** A ASHRAE (abril de 2020) e REHVA (março de 2020) também informaram que os purificadores de ar com filtros HEPA ajudaram a reduzir a concentração de aerossóis infecciosos no ar.

 

*O desempenho em redução de poeira fina do filtro de ar foi testado pela IBR, descartando-se o aerosol de Óleo PAO gerado termicamente, com diâmetro de massa de 0,3 µm, e o resultado foi uma redução em poeira fina de 99,97% (o teste foi baseado nos filtros IEST RP CC001.6 (2016) HEPA e ULPA). Os resultados podem variar dependendo do ambiente.

 

**O desempenho de remoção do vírus no ar foi testado pela universidade de ciência e tecnologia de Hong Kong através da pulverização de E.coli e Baceriophage em uma câmera de 9,48pés*8,2pés*8,2pés (2,9870m*2,499m*2,499m) (L*D*A) e manteve o aparelho (modelo PS-P809CB , PS-V219CS, PS-V219CG) rodando por vinte (20) minutos, e o resultado foi uma redução de 99%. Os resultados podem variar dependendo do ambiente.

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Os filtros eletrostáticos são eficazes na eliminação de poeira fina e têm uma perda de pressão muito baixo, de modo que são capazes de remover vírus do ar sem reduzir o volume de fluxo de ar de sistemas de HVAC. Mas como a descarga de plasma pode criar ozônio prejudicial a nível do solo, a tecnologia de íons tipo escova, que não cria ozônio, está sendo implementada.

 

Para prevenir a contaminação secundária causada por vírus retidos no filtro, filtros resistentes a vírus, tecnologias de higienização de alta voltagem e a emissão de luzes ultravioletas estão sendo aplicadas em purificadores de ar e diversos produtos HVAC.

 

Filtros resistentes a vírus, incluindo materiais de higienização usados nos filtros HEPA, reduzem o risco de infecção ao destruí-los com um efeito de oxidação ou de troca de íons.

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Usamos luz UVC para danificar diretamente o DNA dos vírus e estamos implementando uma tecnologia que evita a proliferação de vírus. Também aumentamos a eficácia para 99,99%. * Nossa tecnologia LED UVC é mais segura do que as lâmpadas UV convencionais, pois não usa mercúrio, sendo bastante favorável para a aplicação do produto, com seu tamanho reduzido e vida útil mais longa (~50.000 horas).

 

* Uvnano™ é uma palavra composta, derivada das palavras UV e sua unidade, nanômetro.
** Com base no teste TÜV Rheinland realizado de acordo com o método de teste da LG em conformidade com a ISO 20743 : 2007, removendo 99,99% de Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Klebsiella pneumoniae do ventilador do ar condicionado após ser exposto a luzes LED UV por 4 horas (modelos testados: PBM13M1UA, PBM13M2UA, PBM13M3UA). O valor do resultado é medido em um ponto específico definido no experimento.
*** Este resultado pode diferir nas condições reais de uso do sistema de ar condicionado.

P. Parece haver uma relação entre a eficiência energética de um edifício e a gestão de QAI. Qual é a conexão entre esses dois fatores?

Como sabemos, os sistemas HVAC destinam-se a proporcionar ambientes internos confortáveis e saudáveis. Assim como um sistema HVAC fornece energia para aquecimento e resfriamento, também exerce o papel básico de fornecer energia para o gerenciamento de QAI. Do ponto de vista de eficiência energética, assim como a tecnologia de aquecimento e resfriamento de alta eficiência reduz o consumo de energia, o gerenciamento eficaz da qualidade do ar interno também pode melhorar a eficiência energética do edifício.

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Convencionalmente, a qualidade do ar interno era tratada por meio de ventilação, e todo o edifício funcionava sob um volume de ventilação regulado. Através deste método, uma quantidade considerável de energia é consumida no processo. No entanto, as áreas onde há poluentes e áreas onde não há coexistem dentro de um edifício. Entender este fenômeno e operar a ventilação somente onde ela é necessária pode reduzir o desperdício de energia.

 

Recentemente, descobriu-se que o consumo de energia pode ser reduzido em edifícios através de sensores de qualidade do ar. Além disso, a introdução de tecnologias altamente eficientes de troca de calor e purificação do ar também pode reduzir ainda mais o consumo de energia do edifício.

P. Você acha viável investir em QAI se a pandemia chegar ao fim?

De acordo com futuros regulamentos de construção, espera-se que os novos edifícios sejam projetados para consumo mínimo de energia com conceitos como casas passivas e zero e edifícios de energia zero. Os edifícios terão melhor isolamento e menos umidade de forma a aliviar o risco de fontes externas de poluição, mas o QAI sofrerá inevitavelmente com atividades internas, como cozinhar. Para gerenciar os poluentes internos, é necessária uma tecnologia de ventilação de alta eficiência com perda mínima de energia, junto à tecnologia de purificação e higienização do ar, que pode remover rapidamente poeira fina, gases nocivos e vírus. Além disso, será necessário o avanço da tecnologia de medição de poluição em tempo real. Espera-se que o investimento em P&D nessas áreas aumente.

P. Pensando no futuro, em que áreas a LG Eletronics está pesquisando por soluções em QAI?

Estamos progredindo em tecnologias de consciência energética para promover ambientes internos mais saudáveis e seguros.

 

Típicos sistemas centrais de HVAC aumentam o risco de contaminação cruzada devido à mistura com ar de retorno. Sistemas de OA + RA HVAC também podem aumentar o risco de infecção já que o ar proveniente da fonte de infecção e os poluentes são circulados novamente através das AHUs e dos dutos.

 

Para solucionar estas deficiências, Sistemas de Tratamento de Ar Externo (DOAS) devem ser implementados. Um sistema DOAS não espalha ar infectado ou poluído para diferentes áreas do edifício através dos dutos. No entanto, o sistema DOAS pode consumir energia de forma excessiva para aquecimento e resfriamento. Devemos ter como objetivo economizar energia com um sistema HVAC integrado.

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Configurações de Sistema integrado como a ventilação individual + DOAS, ventilação individual + VRF ou FCU, ou DOAS+VRF ou FCU ajudam a reduzir a disseminação de infecções e o consumo de energia.

 

Dos muitos poluentes que presentes em ambientes residenciais, os que prevalecem são névoa de óleo, gases nocivos e odores que resultam de atividades como cozinhar, por exemplo. Estes poluentes ocorrem em grandes quantidades e são prejudiciais para nossa saúde. Ainda assim, pode ser difícil gerenciá-los efetivamente devido ao rápido declínio da vida útil do filtro. Para solucionar este problema, estamos dedicando esforços a filtros com novos materiais que podem suportar grandes volumes e manter o desempenho de filtragem em qualquer ambiente, assim como soluções em fluxo de ar que mitigam a disseminação da poluição.

 

Embora tenhamos um longo caminho a percorrer, também estamos preparando tecnologias para ajudar a gerenciar a carga de ventilação com as tendências de casas passivas e edifícios de energia zero, além de avançadas tecnologias de controle de qualidade com consciência energética que removem CO2 e geram oxigênio.

P. Graças àqueles que estão fazendo esta pesquisa para o futuro, você acha que poderemos aproveitar nossas vidas diárias em breve?

Muitos especialistas acham que será possível e eu realmente espero que seja verdade. Se pudermos aplicar as diversas tecnologias e soluções que mencionei durante esta entrevista, com o mínimo de higiene pessoal, em breve poderemos desfrutar de eventos de lazer com muita gente e retomar ao nosso dia a dia.

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