Simulazione prevede quali passeggeri contrarranno la Covid in aereo con una precisione dell’84%

Il coronavirus SARS-CoV-2, il patogeno responsabile della pandemia di COVID-19, è un virus respiratorio che si diffonde attraverso le goccioline grandi (droplet) e piccole (aerosol) diffuse nell'ambiente da una persona infetta mentre tossisce, starnutisce, canta, urla o semplicemente parla e respira. Per questo motivo i luoghi al chiuso e affollati rappresentano i principali catalizzatori della diffusione del contagio. Un mezzo come un aereo di linea in cui – per ovvie ragioni – è impossibile tenere i finestrini aperti e mantenere un sufficiente distanziamento fisico dagli altri è sicuramente un luogo particolarmente a rischio. In diversi studi dedicati sono stati sviluppati simulazioni e modelli fisici in grado di prevedere la dispersione delle goccioline respiratorie all'interno della cabina, ottenendo così una stima dei rischi in base a numerosi parametri (sedile di positivi e negativi, uso delle mascherine, filtri e flusso dell'aria etc etc). Ora un gruppo di ricerca ha messo a punto un modello talmente raffinato da prevedere con un'accuratezza ben l'84 percento chi contrarrà il virus all'interno di un aereo in presenza di positivi.

A sviluppare la nuova simulazione è stato un team di ricerca cinese guidato da scienziati della Scuola di Design dell'Università Shanghai Jiao Tong, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Laboratorio chiave di Tianjin per il controllo della qualità ambientale dell'aria interna – Scuola di scienze e ingegneria ambientale dell'Università di Tianjin e del Dipartimento di Ingegneria dell'Energia e dell'Ambiente dell'Università Politecnica di Hong Kong. I ricercatori, coordinati dal professor Dayi Lai, docente presso il Dipartimento di Architettura dell'ateneo di Shanghai, hanno utilizzato la fluidodinamica computazionale (CFD) per simulare la trasmissione del coronavirus SARS-CoV-2 in due voli realmente effettuati: il VN54 da Londra ad Hanoi e il TR188 da Singapore a Hangzhou. I ricercatori si sono concentrati su due specifici voli all'inizio del 2020, nei quali si sono verificati reali casi di contagio.

Nel caso del volo VN54, partito il 1 marzo del 2020 da Londra, l'aereo era un Boeing 787-9 widebody a doppio corridoio, con sette file nella cabina di classe business, dove si sono verificate le infezioni. Qui una persona positiva ha contagiato 12 passeggeri su un totale di 21 passeggeri. Nel volo TR188, decollato il 24 gennaio del 2020 da Singapore, si è verificato invece un solo caso di contagio nonostante ci fossero quattro "casi indice" a bordo. Anche in questo caso l'aereo era un Boeing 787-9. Grazie al modello computazionale gli scienziati hanno potuto calcolare con precisione lo spostamento e la concentrazione dei flussi di goccioline respiratorie infette all'interno degli aeromobili, determinando il rischio di contagio dei passeggeri in base alla posizione. Il professor Lai e i colleghi sono riusciti a stimare il numero delle copie virali inalate da ciascun passeggero. L'aspetto più incredibile di questa ricerca è che attraverso la simulazione è stato possibile individuare i casi d'infezione con una precisione dell'84 percento rispetto a ciò che si è verificato nella realtà.

“Siamo molto lieti di vedere che il nostro modello convalidato da dati sperimentali può raggiungere una precisione così elevata nella previsione della trasmissione della COVID-19 nelle cabine degli aerei di linea”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Lai. Gli scienziati non solo hanno messo a punto un eccezionale modello di fluidodinamica, ma hanno anche identificato i comportamenti possono favorire il contagio o ridurlo in modo significativo. Per il volo TR188, ad esempio, è stato determinato che la respirazione e i colpi di tosse da soli non bastavano a far diffondere quantità sufficienti di virus infettivo; è stata infatti la durata delle lunghe conversazioni a catalizzare il rischio di contagio. Un altro aspetto chiave risiede nell'uso delle mascherine: gli scienziati hanno determinato che se il positivo del volo VN54 avesse indossato una chirurgica, il numero di infezioni sarebbe sceso da 12 a 2, mentre se tutti i passeggeri l'avessero indossata ci sarebbe stato solo un contagiato. I dettagli della ricerca “Evaluation of SARS-COV-2 transmission and infection in airliner cabins” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica specializzata Indoor Air.