Propiedades Antimicrobianas del Cobre para Aplicaciones HVAC

Las superficies de cobre y de metal de aleación de cobre tienen la capacidad intrínseca de inhibir el crecimiento de las algas, hongos/moho, virus y bacterias. Estudios realizados confirman que estas superficies son agentes antimicrobianos efectivos que eliminan microbios.

En los edificios modernos de hoy, la preocupación sobre la exposición a los microorganismos tóxicos ha creado la urgente necesidad de mejorar las condiciones higiénicas de los sistemas de ventilación, calefacción y aire acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés), que se considera son los culpables en más del 60% de todas las situaciones de edificios enfermos (Collet and Associates). La combinación de la resistencia superior del cobre al crecimiento de moho y su excelente conductividad térmica, puede mejorar la eficiencia energética de los sistemas en los que se instala.

El uso del cobre y de metales de aleación de cobre en lugar de materiales biológicamente inertes en el tubo del cambiador de calor, aletas, filtros y depósitos de evacuación de condensados, se recomienda como un medio viable y económico para ayudar a controlar el crecimiento de moho y bacterias que medran en estos elementos oscuros y húmedos de los sistemas HVAC.

Las propiedades antimicrobianas del cobre y los metales de aleación de cobre no recubiertos son continuamente efectivas y no disminuyen con el tiempo. De hecho, mejoran con la formación natural de una película de corrosión auto protectora (deslustre) (Michels 2005). También anticipan mejoras de la calidad del aire en interiores.

Entre los riesgos patógenos más importantes de los sistemas HVAC están la Legionella, sp, y mohos como el Aspergillus niger:

Figura 1. Viabilidad del Aspergillus niger en aluminio y cobre (C11000) a 20 ºC.

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Aspergillus niger: El Dr. C.W. Keevil, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Southampton, Reino Unido, colocó esporas de A. niger en probetas de aluminio y cobre y las mantuvo a una temperatura de 20°C. Seis horas más tarde, todas las esporas del aluminio eran viables, mientras que en el cobre, las esporas eran no viables. (Ver Figura 1). En una prueba por separado, se colocaron esporas de A. niger en caldo nutritivo en aluminio y cobre (C11000). Después de 10 días de incubación a 37 °C, aquí no hubo germinación de esporas observable en la superficie de cobre, en tanto que la formación de hifa era claramente visible en la superficie de aluminio (Ver Figura 2).

Figura 2. Germinación de esporas Aspergillus nigger en aluminio y cobre.

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Keevil también probó la viabilidad del Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, “supermicrobio” resistente a los antibióticos, en varias aleaciones de cobre (Ver Figura 3). Descubrió que el cobre (C19700) puede eliminar una concentración de 10 millones de estos organismos en 90 minutos, mientras que el latón (C24000, 80% cobre, 20% zinc) lo hace en cuatro horas y media. Sin embargo, el acero inoxidable no muestra reducción después de seis horas (la duración total de la prueba) (Michels 2005).

Figura 3. Viabilidad del SARM en el cobre, latón y acero inoxidable a 20 ºC.

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Otras pruebas de laboratorio independientes que se llevaron a cabo para la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, preparatorias para la presentación de la solicitud de registro  de afirmaciones de salud, muestran que las aleaciones de cobre mayores a 65% eliminan en dos horas el 99.9% de los siguientes patógenos:

Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli O157:H7, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) y Pseudomonas aeruginosa. Los estudios realizados sobre el Adenovirus, Influenza A y Listeria muestran resultados similares.

L. pneumophila: Se demostró que pueden generarse constante en forma reproducible durante muchos meses biopelículas de alta diversidad de especies en una variedad de materiales de plástico y metal, y que la L. pneumophila puede sobrevivir y crecer en las biopelículas, incluso a temperaturas de hasta 50°C en superficies de plástico, pero no en cobre (Keevil 2002). Los autores pudieron demostrar la jerarquía de la actividad de bioincrustación, en donde el cobre es el mejor material y algunas de las superficies de metal y plástico demostraron ser las peores (Cuadro 1). Estos hallazgos respaldan el uso de cobre en lugar del acero inoxidable o el plástico en depósitos de evacuación de evaporadores.

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Referencias

Christopher Collett & Associates Ltd., especialistas en calidad del aire en interiores, Surrey, British Columbia, Canadá, (604) 535–4215, http://chris.collett.net/sick-buildings.htm . Visitado el 5 de enero de 2007.

Michels, H.T., et al., “Copper Alloys for Human Infectious Disease Control,” (Aleaciones de cobre para el control de enfermedades infecciosas humanas), Simposio Cobre para el Siglo.

XXI, celebrado en la Conferencia de Ciencia y Tecnología de Materiales del 25 al 28 de septiembre de 2005, Pittsburgh, Pennsylvania.

Keevil, C.W. (2002). Patógenos en biopelículas ambientales, Enciclopedia de Microbiología Ambiental (editorial G. Bitton). Nueva York: Wiley, 2339-2356.

Michels, Harold T., “Anti-Microbial Characteristics of Copper”, (Características antimicrobianas del Cobre) Noticias sobre estandarización de la ASTM, octubre de 2006, páginas 28 al 31.

Cláusula de exención de responsabilidad: El siguiente artículo se basa en investigaciones científicas independientes y se proporciona sólo para fines informativos. Las conclusiones a las que se llega en este artículo son las opiniones de los investigadores y autores. Las pruebas aprobadas por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) demuestran la eficacia antimicrobiana de las aleaciones de cobre contra los siguientes organismos únicamente; Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli O157:H7, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM). Las referencias a la eficacia contra la Listeria monocytogenes y Aspergillus niger no ha sido demostradas por las pruebas aprobadas por la EPA y sólo son el producto de pruebas exploratorias iniciales. No se hace ninguna afirmación de eficacia antimicrobiana, ni expresa ni implícita, con respecto a organismos que no sean los identificados anteriormente.

Acerca de PROCOBRE

Es una red de instituciones latinoamericanas cuya misión es la promoción del uso del cobre, impulsando la investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones y difundiendo su contribución al mejoramiento de la calidad de vida y el progreso de la sociedad.

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