Cuando los trabajadores instalaron una torre celular en lo alto de la escuela de las afueras de Pittsburg, nadie se percató de que los vapores que expulsaba el generador de diésel entraban en el sistema de ventilación del edificio, y todos los ocupantes los inhalaban.
Es el tipo de emisión que no quieres en la habitación de tus hijos: los vapores de diésel contienen partículas y químicos como benceno y arsénico que, a largo plazo, aumentan el riesgo de cáncer pulmonar, y a corto plazo ocasionan problemas respiratorios y afectan la mente. Por fortuna para los estudiante de Sto-Rox, tenían a Joe Krajcovic… y un Speck.
Krajcovic había instalado el nuevo dispositivo en el aula de ciencias como proyecto escolar. El Speck mide la contaminación por partículas aéreas, las cuales aumentan el riesgo de problemas respiratorios y exacerban los síntomas de enfermedades como el asma. La clase de Krajcovic estaba analizando datos generados por el sensor para estudiar la calidad del aire en interiores cuando notaron picos en los niveles de partículas cada pocas horas. Esos picos coincidían con el programa diario del generador: cada vez que se encendía para energizar la batería de la torre, aumentaba la contaminación por partículas, dice Illah Nourbakhsh, ingeniero robótico de la vecina Universidad Carnegie Mellon, y desarrollador de Speck. Luego de analizar minuciosamente los datos, Krajcovic presentó una queja y movieron la torre.
Sin embargo, se trata sólo de una escuela en un rincón de Pensilvania. En este momento, no hay manera de saber cuántas escuelas, viviendas y oficinas están llenas de los contaminantes de generadores de diésel instalados en techos, pasos a desnivel a una cuadra de distancia, o cualquier otra fuente que esté escupiendo asesinos invisibles en tu cara durante todo el año.
Tu vida depende del aire bueno. Cada año, la contaminación del aire provoca la muerte prematura de entre 5.5 y 7 millones de personas, de suerte que es más mortífero que el VIH, los accidentes de tráfico y la diabetes, tomados en conjunto. La mayoría de esas muertes —unos cuatro millones— son causadas por la contaminación del aire en interiores, sobre todo en países en desarrollo. Pero también cobra muchas víctimas en los países desarrollados. Por ejemplo, la contaminación de aire en Europa acorta el promedio de vida en casi un año. Y en todo el mundo, más de 80 por ciento de los residentes de zonas urbanas respiran un aire que excede los límites de contaminación recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS).
El principal villano es el material particulado (PM). De este, el más letal consiste en las partículas más pequeñas (llamadas PM2.5, material particulado menor de 2.5 micrómetros de diámetro, apenas un tercio del diámetro de los glóbulos rojos de la sangre), las cuales se producen durante la combustión y en actividades domésticas como cocinar. Esas briznas entran en los rincones de los pulmones, cubren de hollín las vías aéreas y erosionan el corazón, afectando su capacidad para latir adecuadamente: muchos estudios han vinculado la exposición a PM2.5 con infartos y arritmias cardiacas, infartos cerebrales, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, síntomas asmáticos más graves, así como con un mayor riesgo de enfermedades respiratorias. Según datos de OMS, el material particulado contribuye, anualmente, a unas 800 000 muertes en todo el mundo, lo que la convierte en la 13º causa de mortalidad mundial. Hay otros contaminantes que también causan graves problemas, sobre todo en interiores: el radón, un gas producido naturalmente en el planeta, es la segunda causa de cáncer pulmonar en Estados Unidos; y otros gases, como el monóxido de carbono y los compuestos orgánicos volátiles (COV), ocasionan infinidad de daños a la salud.
El aire de interiores envenenado ha sido casi completamente ignorado por la prensa, el público y quienes financian investigaciones científicas: este problema recibe cien veces menos fondos de investigación que el aire del exterior, aun cuando el estadounidense promedio pasa 99 por ciento del tiempo en interiores. “El aire de exteriores es un tema político candente”, aunque para la salud pública, es menos significativo que el aire de interiores, dice el profesor Jan Sundell, investigador de la Universidad Técnica de Dinamarca. “El aire de exteriores te enferma. El aire de interiores te mata”.
Si bien el gobierno federal de Estados Unidos tiene una red nacional de sensores instalados en torres para detectar material particulado, cada uno de ellos cuesta 100,000 dólares y no son lo que se dice móviles, de modo que es imposible extender el programa a escuelas, viviendas y oficinas, incluso suponiendo que pudiéramos eliminar todos los trámites burocráticos que impiden expandirlo.
En cambio, el Speck cuesta 150 dólares y tiene el tamaño de un reloj despertador. Y es sólo un ejemplo de la nueva generación de dispositivos que miden la calidad del aire, muchos de los cuales cuestan 200 dólares o menos, y pueden cuantificar los niveles de material particulado, COV, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros gases. Aunque muchos dispositivos no son 100 por ciento precisos (no tan precisos como los monitores federales, ciertamente), al menos ya están permitiendo que los usuarios mejoren el aire que respiran de maneras que habrían sido imposibles hace unos pocos años.
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PUNTO DE ASFIXIA
La calidad del aire nunca ha sido una preocupación primordial para los desarrolladores de la construcción, pero las últimas generaciones de edificios han sido particularmente problemáticas pues, desde la década de 1950, las estructuras se han vuelto cada vez más herméticas en aras de la eficiencia energética, informa Joseph Allen, investigador en salud ambiental de la Universidad de Harvard. No obstante, muy a menudo esta tendencia no ha sido compensada con un aumento de ventilación, lo que conduce a un problema común: la acumulación de dióxido de carbono y diversos contaminantes. Esto resulta en un “síndrome de edificio enfermo”, término acuñado en la década de 1980 para describir los padecimientos, cada vez más comunes, provocados por edificios mal diseñados y ventilados. En 1984, un comité OMS informó que “hasta 30 por ciento de los edificios nuevos y remodelados de todo el mundo podrían ser causa de las quejas excesivas relacionadas con la calidad del aire interior”. A partir de entonces, mejoraron los estándares; y ahora, algunos arquitectos están diseñando sus edificios tomando en cuenta, de manera muy específica, el tema del aire, explica Allen.
Un buen ejemplo es la compañía arquitectónica CookFox. La firma diseñó el edificio One Bryant Park, en la Ciudad de Nueva York, también conocido como la Torre Bank of America, que fue la primera del estado en recibir la mayor calificación para salud de los ocupantes otorgada por el programa de certificación Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED), del Consejo de Construcción Ecológica (Green Building Council) de Estados Unidos. Unos filtros especiales eliminan más de 95 por ciento del material particulado, y los ocupantes pueden controlar, individualmente, el flujo y la ventilación del aire en sus oficinas o cubículos, dice Brandon Specketer, socio de CookFox. La compañía está diseñando ahora un edificio residencial en Manhattan, el cual integra monitores de partículas para interiores y exteriores que aconsejan a los residentes cuándo pueden abrir sus ventanas con seguridad.
Cada vez es más común que los edificios nuevos incluyan sensores para detectar contaminantes. Specketer asegura que los monitores de dióxido de carbono se han vuelto comunes en los edificios; y en las oficinas, a menudo se conectan con el sistema de ventilación para asegurar que este se encienda automáticamente cuando las concentraciones de CO2 aumentan excesivamente. Algunas compañías también están experimentando con monitores más exóticos, como los que miden COV, dice Valentine Lehr, socio de Lehr Engineering, compañía que ofrece consultoría en proyectos de ingeniería mecánica y eléctrica. En estos momentos, Lehr está trabajando en un edificio que incorporará sensores COV para determinar cuándo introducir aire del exterior y si es necesario limpiarlo usando nuevos filtros químicos. No obstante, este tipo de añadidos son relativamente raros, sobre todo porque los ocupantes no se percatan de los beneficios de salud; y aunque se den cuenta, muchas veces no están dispuestos a pagar por ellos.
Aclima, compañía de San Francisco, ha hecho noticia montando un sistema de sensores de calidad del aire que miden elementos como dióxido de carbono y material particulado en 21 edificios de Google, y gestiona “quinientos millones de puntos de datos al día”, una cantidad de información enorme que, hace unos años, habría sido completamente inaccesible, asegura Davida Herzl, CEO de Aclima. La empresa usa sensores en su edificio para optimizar la ventilación, e interrumpe reuniones cuando aumentan mucho los niveles de dióxido de carbono en la sala de conferencias, agrega Herzl.
La CEO cree que esta vasta cantidad de datos nuevos sobre calidad del aire servirá de guía para el diseño y la construcción del futuro. El impacto potencial es enorme, considerando que aún no se construye 70 por ciento de la infraestructura que existirá en 2050. Se proyecta que China e India —donde la contaminación del aire ya es particularmente destructiva— sumarán otros 700 millones de residentes urbanos para 2050. Conforme hordas de personas migren a las ciudades de esos países, será inevitable que haya más autos y plantas energéticas, aumentando las emisiones y ensuciando más el aire. Pero no tiene que ser así, dice Herzl. Si se usan los nuevos datos para construir esos millones de estructuras, podrían salvarse muchas vidas.
Mejorar la filtración y ventilación de edificios viejos es igualmente importante para la salud pública global. Y Allen dice que es un error suponer que “sólo los edificios nuevos pueden ser limpios”. Un estudio de próxima publicación, encabezado por el investigador Paul Francisco, de la Universidad de Illinois, analiza la salud de los residentes de 81 viviendas de bajo ingreso en el área de Chicago, antes y después de instalar un sistema de ventilación que cumple con los estándares federales. El equipo de Francisco halló que, seis meses después de la instalación, los niños que vivían en las casas padecían menos cefaleas y problemas respiratorios, en tanto que los adultos manifestaron menos “sufrimiento psicológico” que antes.
La calidad del aire de interiores es un problema mayor para los pobres y menos privilegiados. Según OMS, en los países de ingreso elevado, 56 por ciento de las ciudades con más de 100 000 habitantes no reúnen sus lineamientos. En los países de ingreso medio y bajo, la tasa aumenta a 98 por ciento. El problema es particularmente grave en el oriente y sur de Asia, apunta Kirk Smith, investigador en calidad del aire de la Universidad de California, Berkeley. Smith y su equipo diseñaron un dispositivo que llaman Sensor de Partículas y Temperatura UCB (UC Berkeley), con el cual mapean la contaminación del aire en India. Gracias al dispositivo, Smith y otros investigadores han descubierto que el humo y el material particulado emitido en las cocinas domésticas generaban una cuarta parte de la contaminación del aire del país: más, incluso, que las tristemente famosas emisiones, nocivas y penetrantes, de los escapes vehiculares de India. De modo que cocinar en interiores usando madera y otros combustibles sólidos conduce, anualmente, a millones de casos de enfermedades pulmonares, y muertes. Smith ha ayudado a cuantificar el sufrimiento que provoca esta contaminación en India, y espera que los datos conduzcan a cambios sistémicos que resuelvan el problema. De hecho, ya se han emprendido proyectos en algunas áreas para reemplazar las estufas de madera con otras que usan materiales de combustión más limpia, como el gas natural.
La tecnología necesaria para convencer al público de que el aire está matándonos, empieza a mejorar y a bajar de precio. Hace poco, Smith y sus colegas crearon un monitor nuevo llamado Sensor de Partículas y Temperatura UCB Plus, el cual podría costar unos cientos de dólares (la mitad del precio del modelo original) y estará a la venta a mediados de 2016. El Plus es ligero y durable, y puede medir niveles de contaminación por partículas extremadamente altos, a veces superiores a 50 000 microgramos por litro cúbico de aire en aldeas indias. Eso equivale a condiciones mil veces peores que el aire más sucio de una ciudad estadounidense, y 30 000 veces más alto que el nivel seguro establecido por la Agencia de Protección Ambiental estadounidense. Como los dispositivos de Smith miden niveles PM2.5 más elevados, no son útiles en lugares con aire relativamente limpio, como las ciudades de Estados Unidos. Para eso, el mercado ofrece nuevos sensores que miden niveles más bajos de material particulado con una precisión razonable, como el Speck y los monitores Dylos.
Unos investigadores ya están usando los dos tipos de monitores, junto con sensores para dióxido de carbono, monóxido de carbono y radón, en un proyecto para crear conciencia sobre la contaminación del aire de interiores en el suroeste de Pensilvania. Llamada “Reducción de contaminantes del exterior en espacios interiores” o ROCIS, por sus siglas en inglés, la iniciativa se fundó hace dos años con fondos de la organización filantrópica Heinz Endowments. Consiste en instalar monitores en viviendas durante tres semanas, y mostrar a los residentes cuáles actividades aumentan los niveles de contaminación, explica Linda Wigington, líder del proyecto. Por ejemplo, Wigington dice que es vital encender la campana extractora de la estufa cuando cocinas, usar la hornilla posterior cuando sea posible (para que la campana succione las partículas y los gases, como dióxido de carbono), y cubrir las ollas con sus tapas. Todas estas medidas reducen mucho los niveles de tóxicos que se producen mientras cocinas. Eliminar alfombras y cortinas también disminuye la cantidad de partículas en interiores, pues estos artículos almacenan gran cantidad de contaminantes. Y usa una aspiradora con filtro HEPA (filtros de aire de alta eficiencia), pues de lo contrario, aumentas la contaminación por partículas.
Mucha gente subestima la cantidad de material particulado a que están expuestas en interiores, agrega Wigington. Sin estas precauciones al cocinar o limpiar, se exponen innecesariamente a mayor contaminación e incluso acortan sus vidas. Como señala OMS, no existe un nivel seguro de partículas.
No obstante, no debes sentirte indefenso ante el aire sucio. Ryan Allen, científico especializado en salud ambiental de la Universidad Simon Fraser, ha demostrado que el uso casero de filtros de aire comerciales, incluso durante unas pocas semanas, puede mejorar significativamente varios índices de salud, incluyendo los niveles de inflamación y el funcionamiento de los vasos sanguíneos. En un estudio de 2011, su equipo determinó que las personas que usaban un filtro reducían casi en 30 por ciento el nivel de la proteína C-reactiva, vinculada con la inflamación, respecto de quienes no lo usaban. Agrega que los resultados preliminares de un estudio casi concluido en Mongolia, sugieren que las mujeres gestantes que han instalado filtros en sus casas, tienen bebés más grandes (indicador común de buena salud neonatal) que las madres que no los usan. Otro estudio en Nueva Escocia, realizado por el Departamento Canadiense para Hipoteca de la Vivienda, halló que al instalar abanicos para ventilar y filtrar el aire, la cifra de enfermedades infecciosas caía hasta 75 por ciento. Y otra investigación ha demostrado que quienes trabajan en edificios bien ventilados presentan niveles de ansiedad más bajos.
Mas no todos los filtros funcionan igual de bien. David Palmer y Judith Piscione fundaron una compañía llamada Progressive Technologies Inc., donde producían un sistema propietario para filtración de aire que retiraba todas las partículas del aire, el cual todavía se utiliza en “habitaciones limpias” donde se fabrican muchos tipos de artículos electrónicos, como chips y transistores para computadoras. Luego de vender la compañía, decidieron crear American Innovative Research Corp., que usa la misma tecnología para filtrar el aire en casas y edificios. Palmer explica que el dispositivo, parecido a una unidad de aire acondicionado, elimina todas las partículas del aire utilizando una tecnología especial que actúa como el convertidor catalítico de un auto, descomponiendo los contaminantes hasta que se transforman en dióxido de carbono y agua, y filtrando cualquier residuo restante con un filtro extremadamente fino.
“El aire de exteriores te enferma. El aire de interiores te mata”. Foto: Don Bayley/Getty
EL AIRE MALO TE VUELVE TONTO
La calidad del aire también afecta la mente. Un estudio relevante, publicado en octubre 2015, en la revista Environmental Health Perspectives, estableció un fuerte vínculo entre la calidad del aire y la función cognitiva. Para la investigación, los científicos reunieron a 24 profesionales de diversas áreas y los hicieron trabajar en la misma oficina, donde podían modificar y monitorear minuciosamente la calidad del aire. Cada participante trabajó en la oficina durante seis días, expuesto en ese tiempo a distintos niveles de ventilación, dióxido de carbono, y tipos de COV ubicuos en ambientes interiores. Cada día, los sujetos respondían pruebas para medir una gran variedad de capacidades cognitivas.
Uno de los parámetros evaluados fue la diferencia entre la calidad del aire en el edificio de oficinas promedio y el edificio “ecológico” que reúne los estándares de salud y eficiencia energética establecidos por el consejo LEED. Los investigadores hallaron que en condiciones ecológicas —donde el aire estaba mejor ventilado, con menos dióxido de carbono y concentraciones COV—, los participantes obtenían puntuaciones de función cognitiva 61 por ciento más altas respecto de las condiciones de un edificio de oficinas convencional. Y al estar expuestos a un aire ventilado al doble de lo requerido por la certificación LEED —condición que los autores denominaron “ecológica +”—, la calificación cognitiva de los participantes saltó a 100 por ciento.
Las pruebas midieron diversas áreas de desempeño mental, y algunas fueron adaptadas especialmente para la calidad de aire mejorada. Las calificaciones de “uso de información” (la capacidad de reunir y aplicar información para alcanzar un fin específico) aumentaron en 172 y 299 por ciento en las condiciones ecológica y ecológica +, respectivamente. En el caso de “estrategia” (la capacidad para planificar, priorizar y secuenciar acciones), las calificaciones en días ecológico y ecológico + fueron 183 y 288 por ciento superiores que en los días de aire convencional. Los días de aire mejorado produjeron mejores decisiones y fueron más productivos, informa Joseph Allen, primer autor del estudio.
Para medir el dióxido de carbono, la temperatura, y los niveles de ruido y humedad de cada cubículo, los investigadores usaron un dispositivo llamado Netatmo Weather Station, que cuesta escasos 150 dólares. Sin embargo, para calibrar el aparato, los científicos utilizaron un sensor más exacto, de grado de investigación, denominado TSI Q-Trak 7575, que cuesta la friolera de 4000 dólares.
Eso resalta el problema principal de este campo emergente: muchos de los sensores no son muy precisos, y todos los investigadores que Newsweek entrevistó señalaron las limitaciones de los monitores económicos. Por lo pronto, sólo unos cuantos producen datos lo bastante precisos para incorporarlos en estudios o para poder utilizarlos en regulaciones oficiales. Y en algunos casos, los monitores crean falsas alarmas —“la angustia es, en realidad, un efecto de salud de [alguno de] estos sensores”, bromea Nourbakhsh”— o una falsa sensación de seguridad.
Por otro lado, aun cuando los sensores asequibles no suelen producir datos lo bastante sólidos para investigaciones científicas, muchos pueden revelar tendencias precisas, permitiendo que el público determine cuándo ciertas actividades están creando problemas (como el uso de una aspiradora sin filtro o freír tocino) o bien, para detectar una causa subyacente (como un generador que contamina el aire). Y para que las personas cambien una conducta suele ser necesario mostrarles los efectos directos de sus acciones presentándolos como datos reales. En un artículo publicado en PLOS One, en 2013, Neil Klepeis, científico de sanidad ambiental de la Universidad Estatal de San Diego, halló que al instalar monitores de contaminación en casas de fumadores, dos de cada tres personas hacían el compromiso de no fumar en interiores o fumar menos, después de algunas semanas. “Nada mejor que la retroalimentación en tiempo real para comunicar un mensaje”, asegura Klepeis. De modo que los sensores pueden marcar la diferencia, aunque sus datos no sean perfectos.
La precisión de la tecnología de bajo costo tiene que mejorar, porque los consumidores van a exigirlo, afirma Joseph Allen, señalando que los fondos de pensión buscan invertir en compañías con infraestructura ecológica, incluidas las que emplean sensores de nueva generación. Varios bancos y fondos han consultado con Allen y sus colegas acerca de “poner su dinero en [corporaciones] que enfatizan la sostenibilidad y la salud”, y los sensores son parte de eso. “Cuando esos fondos empiecen a invertir… impulsarán un cambio en la manera como las compañías prioricen la salud, sobre todo las empresas de bienes raíces”, afirma Allen. “Será algo enorme, y ya puedes ver los inicios de ese movimiento”.
Sin embargo, antes del gran salto, vienen las pequeñas mejoras. Además de obsequiar un monitor Speck a la Secundaria Sto-Rox, Nourbakhsh también envió un dispositivo a la Escuela Primaria Quail Hollow, en las afueras de Salt Lake City, como parte de la misión de extensión educativa de la compañía. Quail Hollow utilizó el aparato para demostrar que el material particulado que emitían los autos de los padres que aguardaban por los niños producía altos niveles de contaminación. Eso orilló a los padres a firmar un compromiso de apagar los motores mientras esperaban, y pruebas posteriores con el monitor revelaron la mejoría en la calidad del aire.
De esa manera, los alumnos descubrieron que “mediante una intervención, podían mejorar las condiciones”, dice Nourbakhsh. Pese a sus fallas, los dispositivos están brindando al público una idea general, pero real, de lo que respiran; y lo más importante, la información que necesitan para hacer algo al respecto. Por lo pronto, en Quail Hollow, no habrá “más motores ociosos”, dice Nourbakhsh.
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Publicado en colaboración con Newsweek / Published in colaboration with Newsweek