Filtros ULPA vs HEPA: Qual é a diferença e porque é que é importante?

Compreender quando e porquê escolher HEPA ou ULPA.

O filtro HEPA é frequentemente mencionado neste blogue porque é uma tecnologia eficaz que é fundamental para a missão da Coocasz: proteger os doentes em hospitais e outros ambientes perigosos contra poeiras e agentes patogénicos.

Embora todos os filtros HEPA (High-Efficiency Particulate Air) cumpram as normas ASME e DOE de 99,97 %, alguns são mais eficientes. Por exemplo, a nossa função de filtro HEPA tem uma eficiência de 99,99 %. Chamamos a isto filtragem HEPA de "grau médico".

Hepa	ULPA
99,97 % de partículas até 0,3 micrómetros de dimensão	99,999 % de partículas até um tamanho de 0,12 micrómetros

Talvez saiba que existe um filtro que remove partículas ainda mais pequenas: o filtro ULPA (Ultra-Low Particulate Air). A norma ULPA exige a remoção de 99,999 % de todas as partículas até 0,12 microns de tamanho. Isso parece muito mais eficaz do que o HEPA, pelo que levanta uma questão válida: ao comparar os filtros ULPA e HEPA, porquê ficar com o HEPA?

Para usar as palavras de Ricky Ricardo: Temos algumas explicações a dar.

Como é que a filtragem funciona?

Vamos primeiro desviar-nos para compreender o comportamento das partículas que se deslocam através dos filtros de ar. Tanto os filtros HEPA como os ULPA são constituídos por inúmeros fios minúsculos de microfibras de vidro borossilicato dispostas aleatoriamente.

À medida que as partículas fluem através deste enorme labirinto de fibras, são retidas por vários mecanismos físicos. Os três mais importantes são a interceção, a separação por inércia e a difusão.

Longe de funcionar como uma simples peneira, um filtro de ar de fibra desafia, de facto, o senso comum ao reter partículas mais pequenas e maiores mais eficazmente do que as partículas de tamanho médio. O pior tamanho de partícula é de 0,3 micrómetros, e este facto foi decisivo para os parâmetros de conceção do filtro HEPA.

Sistemas de filtragem ULPA vs. HEPA

OK, mas se a ULPA é melhor do que a HEPA e capta mais partículas e mais pequenas (como vírus minúsculos), porque é que ainda usamos a HEPA?

Porque "melhor", neste caso, só se aplica num sentido estritamente definido. Enquanto os filtros ULPA capturam mais partículas naquele intervalo elusivo de 0,12 a 0,4, são apenas necessários para aplicações especializadas, como o fabrico de microeletrónica ou laboratórios médicos, removendo partículas de salas limpas ou filtrando fumos cirúrgicos tóxicos produzidos durante procedimentos electrocirúrgicos.

Os filtros HEPA, por outro lado, são muito mais utilizados, uma vez que são considerados óptimos para a maioria das aplicações biológicas, incluindo os cuidados de saúde. Um exemplo da razão pela qual os filtros HEPA funcionam tão bem nos hospitais é o facto de os vírus mais pequenos do que 0,3 mícrones, que teoricamente poderiam passar através de um filtro HEPA, serem normalmente transportados em partículas maiores, como a saliva ou o suor, ficando assim retidos.

Em suma, eis algumas das desvantagens da utilização dos filtros ULPA.

Restrição do fluxo de ar: A principal razão pela qual não se pode simplesmente substituir um filtro ULPA por um filtro HEPA é o facto de o filtro ULPA ser mais restritivo. Como discutimos neste blogue há alguns anos, o fluxo de ar é uma diferença fundamental entre HEPA e ULPA. O meio mais denso do filtro ULPA reduz o fluxo de ar em 20 a 50 % para filtros com as mesmas dimensões. Esta maior queda de pressão reduziria uma métrica importante, as trocas de ar por hora, para um nível inaceitavelmente baixo, resultando numa pior qualidade do ar numa divisão.

Custos mais elevados: Como os filtros ULPA têm um meio filtrante mais denso e são mais difíceis de fabricar do que os filtros HEPA, custam cerca de 35% mais do que os filtros HEPA. E o custo dos filtros é apenas uma parte da história. Para desenvolver um sistema ULPA que ofereça o mesmo desempenho de ACH que um sistema HEPA seria necessário um filtro maior para compensar o fluxo mais restrito e possivelmente um ventilador mais potente, tornando todo o sistema de filtragem maior e mais caro.

Vida útil mais curta: Outra razão que torna os filtros ULPA mais caros é a sua vida útil mais curta, que é em média de cinco a oito anos, em comparação com cerca de 10 anos para os filtros HEPA numa utilização semelhante. Além disso, os pré-filtros são frequentemente utilizados para proteger os filtros mais finos a jusante, pelo que pode ser necessária uma pré-filtragem adicional para proteger o filtro ULPA.

Conclusão

Embora inicialmente possa parecer uma boa ideia substituir simplesmente o seu filtro HEPA por um filtro ULPA, esperamos que compreenda agora porque é que isso não funciona. Um sistema de filtragem concebido para um fluxo de ar específico deve ser concebido para ter em conta a resistência do fluxo do elemento filtrante e um filtro ULPA seria demasiado restritivo num sistema concebido para HEPA. Mais importante ainda, a filtragem ULPA seria um exagero dispendioso na maioria das aplicações se fosse utilizada em vez da HEPA.

É muito frequente os procedimentos falharem, mesmo quando é utilizado o equipamento correto. Por conseguinte, é extremamente importante seguir as precauções de controlo de infecções descritas na matriz ICRA, tais como a instalação adequada de barreiras temporárias, a criação de um ambiente de pressão negativa com máquinas de filtragem HEPA e a limpeza com aspiradores com filtro HEPA.

Para os que têm a tarefa de minimizar as poeiras e os agentes patogénicos transportados pelo ar em trabalhos de construção na área da saúde, os filtros HEPA continuam a ser a norma recomendada.