Ozono: Un arma poderosa para combatir el brote de COVID-19
Editor’s note: In the following article, Zhou Muzhi, professor of Tokyo Keizai University and president of Cloud River Urban Research Institute, expounds his views on three questions: Will the epidemic disappear suddenly? Who is behind the “God’s Hand”? What is able to prevent cross infection of the novel coronavirus?
- El escudo protector de la tierra
Desde el reciente brote de la nueva enfermedad por coronavirus (COVID-19), he estado discutiendo con Zhang Yue, presidente de BROAD Group, sobre cómo usar el ozono con fines de saneamiento. Zhang es uno de los primeros defensores de la aplicación del ozono, pero no ha logrado llamar mucho la atención. También noto la precaución de las personas contra el uso del ozono, o incluso la ignorancia, en mi discusión con los científicos atmosféricos, así como en base a estudios de investigación relacionados. Por lo tanto, es necesario observar más de cerca el gas de ozono para reducir los malentendidos e incluso posiblemente promover el uso de ozono en la lucha contra el actual brote de coronavirus.
La troposfera es la capa más baja de nuestra atmósfera, que comienza desde el nivel del suelo hasta llegar a unos 10 kilómetros. La temperatura generalmente disminuye con la altitud. La siguiente capa hacia arriba se llama estratosfera, que se extiende desde la parte superior de la troposfera hasta unos 50 kilómetros sobre el suelo, y la temperatura aumenta por completo. La capa de ozono “infame” se encuentra dentro de la estratosfera, con una concentración de 10 a 20 ppm (partes por millón). Al absorber la luz ultravioleta (UV) de alta energía del Sol, la capa de ozono actúa como un escudo para algunos daños UV en el ADN celular, protegiendo así la vida en la tierra.
El momento en que la capa de ozono alcanza la concentración actual casi coincide con el momento en que la vida en la tierra evoluciona del océano a la tierra. En otras palabras, el nivel más alto en la concentración de ozono puede desempeñar un papel importante en la colonización de la vida en la tierra, ya que una capa delgada de ozono solo podría permitir que exista vida en el océano. En pocas palabras, la vida o los organismos, que anteriormente solo existían en el océano para protegerse de la dañina radiación UV, pudieron migrar a la costa gracias a un mayor nivel de concentración de ozono.
Es justo decir que no se puede encontrar vida en la tierra sin la protección de la capa de ozono.
El uso de productos químicos artificiales en el desarrollo industrial, como los clorofluorocarbonos (CFC) y otros compuestos orgánicos volátiles (VOC), ahora está causando una disociación extensa del ozono que podría debilitar el sistema inmune humano y aumentar el riesgo de cáncer de piel y cataratas. Por lo tanto, se ha prestado más atención al agotamiento del ozono, ya que algunos incluso lo ven como una preocupación ambiental global importante, no menos que el calentamiento global, y exigen una mayor protección para su correcto funcionamiento.
El ozono es un gas formado por tres átomos de oxígeno (O3). Se crea principalmente por radiación ultravioleta. Cuando los rayos ultravioleta de alta energía golpean las moléculas de oxígeno ordinarias (O2), dividen la molécula en dos átomos de oxígeno individuales, conocidos como oxígeno atómico. Un átomo de oxígeno liberado se combina con otra molécula de oxígeno para formar una molécula de ozono. Como un alótropo de oxígeno, el gas azul pálido tiene un olor claramente picante. La palabra ozono proviene de la palabra griega OZEIN, que significa “oler”.
Los altos niveles de concentración de ozono pueden filtrar la radiación UV inofensiva, actuando así como un escudo para proteger la vida en la tierra.
- ¿Ángel en el cielo, demonio en el suelo?
El ozono no solo existe en la estratosfera sino que también está presente a nivel del suelo. A medida que las moléculas de oxígeno disminuyen y los átomos de oxígeno aumentan a mayor altitud, la alta concentración de la capa de ozono se encuentra en la estratosfera, mientras que su concentración más baja descansa en el suelo o más arriba de la atmósfera. Es decir, su concentración alcanza su punto máximo a unos 10 kilómetros sobre el nivel del suelo y luego cae a mayor altitud. En la troposfera cerca de la superficie terrestre, la concentración natural de ozono es de aproximadamente 0.02 a 0.06 ppm, lo que es inofensivo para el ser humano. A medida que aumenta el nivel de concentración, puede causar molestias al cuerpo humano e incluso puede ser perjudicial para los ojos y el sistema respiratorio. La concentración máxima de ozono permitida por la FDA en el aire para áreas residenciales es de 0.05 ppm de ozono por volumen; La Sociedad Japonesa de Salud Ocupacional (JSOH) recomienda que los Límites de Exposición Ocupacional (OEL) para la concentración de ozono sean 0.1 ppm; mientras que la Comisión Nacional de Salud de China estableció el umbral de ozono seguro en 0.1 ppm.
Lo que realmente hizo al ozono “notoriamente famoso” es el smog fotoquímico, que se refiere a una mezcla de contaminantes, incluidos los contaminantes primarios como los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (VOC), junto con los contaminantes secundarios producidos en la reacción química del UV. rayo. Aunque NOx y VOC son la fuente principal de smog fotoquímico, la proporción de ozono en el smog podría alcanzar hasta el 90%. Por lo tanto, las personas generalmente equiparan la contaminación por smog fotoquímico con la contaminación por ozono. El smog fotoquímico no solo estimula los tejidos de la mucosa como los ojos y el sistema respiratorio, sino que también puede causar dolor en los ojos, dolores de cabeza, tos y asma. También podría inhibir el crecimiento de las plantas que conduce a la pérdida de cultivos, e incluso causar más peligros como la lluvia ácida y la reducción de la visibilidad. Desde la revolución industrial, la emisión masiva de NOx ha llevado a un aumento del ozono en la troposfera en un 300% en los últimos 100 años. La rápida industrialización y urbanización en el este de Asia, liderada por China, ha visto crecer los contaminantes fotoquímicos del smog como el Nox, que también aceleró el aumento de la concentración de ozono en la troposfera. Aunque la concentración en la troposfera es solo una décima parte de la de la estratosfera, el ozono sigue siendo el tercer mayor contribuyente al calentamiento global entre todos los gases de efecto invernadero, después del dióxido de carbono y el metano. Todos los factores anteriores han llevado a una creencia común de que el ozono es un contaminante dañino en la troposfera, y algunos incluso lo comparan “ángel en el cielo, demonio en el suelo”. Varios países desarrollados, incluido Japón, han convertido la observación y prevención de la contaminación transfronteriza de ozono en la troposfera en un importante tema de investigación. Sin embargo, debe justificarse que el ozono en el smog fotoquímico esté en una concentración anormalmente alta debido a la contaminación provocada por el hombre, mucho más alta que la concentración normal de ozono en la troposfera. Además, a diferencia del ozono puro en la naturaleza, el smog fotoquímico consiste en una gran cantidad de contaminantes peligrosos como NOx y VOC. La concentración de ozono en la naturaleza varía según la estación y la geografía, pero generalmente no alcanza niveles que puedan dañar la salud humana. Por ejemplo, una forma en que el ozono se produce naturalmente es a través de la excitación eléctrica de las moléculas de oxígeno en el aligeramiento. Debido al efecto de purificación del ozono, el aire suele ser más refrescante después de los truenos y relámpagos. Otro ejemplo sería el aire refrescante en las costas y los bosques debido a la alta concentración de ozono. Por lo tanto, el ozono producido naturalmente es cualquier cosa menos peligroso. Debemos reconocer la diferencia entre el ozono producido de forma natural y el ozono en el smog fotoquímico, y no debemos culparlo como una causa de contaminación ambiental.
Debido a la insuficiente investigación y estudios en este frente, a menudo no reconocemos el ozono como un escudo protector en la troposfera.
Aunque es inofensivo para las grandes criaturas vivientes, el ozono podría representar serias amenazas para los microorganismos. Como un fuerte agente oxidante, el ozono siempre ha estado inhibiendo las reproducciones de microbios, al mismo tiempo que actúa como un poder de equilibrio para el equilibrio ecológico. Desafortunadamente, se ha prestado poca atención a su papel en el saneamiento.
Una razón es que no se creía que la baja concentración de ozono tuviera valores de saneamiento. Sin embargo, según un estudio japonés, la baja concentración de ozono aún puede matar bacterias, virus y mohos, si se les da suficiente exposición. Es justo decir que el ozono ha equilibrado e inhibido el crecimiento excesivo y la reproducción de microbios en la tierra.
Además, el ozono producido naturalmente también puede descomponer sustancias orgánicas peligrosas, estimular el sistema inmune humano, etc. Algunas investigaciones incluso creen que juega un papel vital en la reflexión sobre los cambios estacionales y el control de los ciclos de la función corporal. Con todo, sin ozono en la troposfera, la tierra estaría en un estado completamente diferente, no apto para la supervivencia de la humanidad.
De hecho, el ozono es beneficioso para el ser humano y la naturaleza tanto en la troposfera como en la estratosfera. Es la contaminación provocada por el hombre la que “demonizó” el ozono al romper el equilibrio natural en la tierra.
- Conjetura de ‘Mano de Dios’: ¿el ozono disipa la epidemia?
El SARS se extendió desde el invierno de 2002 hasta la primavera de 2003, causando pánico extremo en la sociedad. Sin embargo, de repente desapareció alrededor de mayo y junio, dejando atrás varias especulaciones. Casualmente, la mayoría de los virus transmitidos por el aire, como el virus de la gripe, entran en erupción en otoño e invierno y desaparecen en primavera y verano. Parece que hay una “mano de Dios” invisible que aleja la epidemia y salva a las personas.
La mayoría de los investigadores buscaron correlaciones entre virus y temperatura / humedad. Tomando el virus de la influenza como ejemplo, generalmente se cree que el virus puede mantener su actividad durante mucho tiempo bajo condiciones de baja temperatura y humedad, y que su actividad se inhibirá a medida que aumente la temperatura y la humedad. Sin embargo, los experimentos han demostrado que los cambios diarios de temperatura en realidad no afectan mucho al virus, pero el aumento de la humedad puede aumentar efectivamente su tasa de mortalidad.
Poco a poco surgió una hipótesis de la discusión con Zhang Yue: ¿quizás el ozono con capacidad germicida y desinfectante es la verdadera “mano de Dios”?
La concentración de ozono cambia significativamente con las estaciones: baja en otoño e invierno y alta en primavera y verano. Según las observaciones de la capa de ozono de la Agencia Meteorológica de Japón, la cantidad total de ozono para Sapporo, Tsukuba, Kagoshima y Naha, localidades japonesas de norte a sur, generalmente alcanza un pico en febrero a mayo, pero el pico en el norte más lejos llega antes y eso en el sur más lejano llega más tarde.
La concentración de ozono varía de región a región también. Las observaciones anteriores también muestran una concentración pico más alta en las regiones del norte y una concentración pico más baja en las regiones del sur. Los estudios han observado que la cantidad total de ozono en la atmósfera de la Tierra cambia significativamente con la latitud: la más baja en las regiones ecuatoriales y la más alta en las regiones del norte cerca de la latitud 60 °. Teóricamente, cuanto más fuertes son los rayos ultravioleta, más rápido se disocian las moléculas de oxígeno. Las regiones ecuatoriales, donde el sol brilla más, son las más propensas a producir ozono. Sin embargo, muchos factores y mecanismos complejos actúan sobre la concentración de ozono. Cuanto más fuertes son los rayos ultravioleta, más fácil es producir ozono o descomponerlo. La tasa de disociación del ozono también está relacionada con la temperatura: cuanto mayor es la temperatura, más rápida es la disociación. La circulación atmosférica a escala terrestre también es uno de los factores que no se puede ignorar, ya que puede transportar el ozono generado localmente a otras regiones. La mayor fuente de ozono troposférico es la capa de ozono en la estratosfera. El oxígeno producido por las plantas a través de la fotosíntesis y los NOx y VOC emitidos por las actividades industriales también afectan la concentración de ozono troposférico. En resumen, la concentración de ozono, que depende de la disociación mágica y la polimerización de las moléculas de oxígeno y los átomos de oxígeno, muestra un patrón de baja en otoño e invierno y alta en primavera y verano. Además, cuanto mayor es la temperatura, más rápido se descomponen las moléculas de ozono. La humedad también es importante, y la capacidad germicida del ozono disminuiría bruscamente en estado seco. Por lo tanto, aquí viene la audaz conjetura: cuando cambian las estaciones y el clima se vuelve más cálido, la concentración de ozono y la humedad del aire aumentarían, y la “mano de Dios” comenzaría a disipar las epidemias. La razón más rigurosa debería ser la asistida por la temperatura y la humedad, la fuerza principal: el ozono aleja las epidemias a medida que su concentración aumenta con las estaciones. Por supuesto, los rayos ultravioleta, otro asesino de microbios, también matan las bacterias y los virus al aire libre. Si la conjetura es cierta y el ozono es la “mano de Dios”, entonces la epidemia causada por nuevos coronavirus, como el SARS y la gripe, debería desaparecer a medida que los niveles de ozono aumenten a lo largo de las estaciones, lo que puede ser una posibilidad que ofrezca un rayo de esperanza para aquellos sufriendo el brote. Ciertamente, la conjetura audaz requiere una verificación cuidadosa, y las sugerencias desde diferentes perspectivas son más que bienvenidas.
- Usando ozono para matar nuevos coronavirus
Durante más de 100 años, el ozono, considerado un asesino de virus en la naturaleza, ha sido ampliamente utilizado por las personas para desinfección, esterilización, desodorización, desintoxicación, almacenamiento y blanqueo gracias a su fuerte oxidabilidad.
Y debido a esto, el ozono debe ser adoptado como un arma en la lucha global contra COVID-19. Tiene tres atributos siguientes.
Cobertura completa. El ozono creado por generadores de ozono o purificadores de aire electrostáticos puede llegar a todos los rincones del medio ambiente, lo que puede superar el problema de que la esterilización ultravioleta solo puede ir hacia arriba y hacia abajo, dejando algunos lugares sin esterilizar.
Alta detergencia. La oxidación de bacterias y virus es la forma en que funciona el ozono, sin residuos venenosos. Por el contrario, el desinfectante químico que usamos ahora no solo es dañino para el cuerpo humano, sino que también causará una población secundaria de residuos venenosos. Durante la epidemia actual, el uso excesivo de la desinfección del agua ha sido un problema grave al que debemos prestar atención.
Conveniencia El ozono puede ser producido por un equipo simple. El equipo, grande o pequeño, se puede usar para una habitación individual, un gran espacio público o modos de transporte público como autobuses, ferrocarriles de alta velocidad, barcos y aviones.
La efectividad del ozono en el tratamiento de bacterias y virus no solo está relacionada con su concentración, temperatura, humedad y tiempo de exposición, sino también con las cepas de bacterias.
Según los resultados del experimento sobre cómo el ozono mata el virus del SARS realizado por el laboratorio nacional P3 dirigido por el profesor Li Zelin, el ozono es eficaz para matar el virus del SARS inoculado en las células renales de mono verde, logrando una tasa de muerte del 99,22%. El virus encontrado en Wuhan y el virus del SARS pertenecen al coronavirus. Los investigadores encontraron que el nuevo coronavirus es 80% similar al virus del SARS en sus secuencias del genoma. Es razonable predecir que el ozono es igualmente efectivo para prevenir y controlar el nuevo coronavirus.
El ozono, aunque es altamente efectivo para la esterilización y desinfección, causará molestias o irritará las membranas mucosas cuando alcance un cierto nivel de concentración. Por lo tanto, se utiliza principalmente en entornos no tripulados.
Si el ozono se puede usar en un entorno humano para matar el nuevo coronavirus y limpiar el aire, será una bendición usarlo en hospitales, fábricas, espacios públicos, transporte público cerrado y hogares cerrados.
El hecho de que el ozono pueda tener efecto depende en gran medida de nuestra capacidad para controlar sus niveles de concentración. El gas volátil es fácil de producir, pero difícil de controlar a cierto nivel, debido al costo de los sensores de ozono. Sin la prueba de sensores en tiempo real, no se puede controlar su concentración.
Si el ozono puede controlarse bajo un nivel seguro mediante medidas baratas y efectivas, las personas pueden usar el ozono más fácilmente, lo que conducirá a su uso en el medio ambiente humano. Por lo tanto, cómo reducir drásticamente el costo de los sensores de ozono es el desafío que debe abordarse en este momento.
En medio de la epidemia, se sugiere que podamos elevar razonablemente los estándares para los niveles de ozono en interiores y tratar de usar el ozono para la desinfección y esterilización en el ambiente humano. Afortunadamente, Zhang Yue ha donado purificadores generadores de ozono al Hospital Huoshenshan y a los hospitales cúbicos, con la esperanza de que este equipo pueda desempeñar un papel en la protección de las vidas de los médicos y salvar a los pacientes infectados.
La relación entre el ozono y los microorganismos demuestra el equilibrio exquisito en los cuerpos vivos de la tierra. Por un lado, sin la protección de la capa de ozono, no se pueden encontrar bacterias y virus en la tierra, y por otro lado, el ozono con fuerte oxidabilidad matará las bacterias y los virus. El conocimiento de la gente sobre el ozono aún está lejos de ser suficiente. Deberíamos abandonar el prejuicio del ozono, la vigilancia excesiva del ozono, tratar de resolver el rompecabezas del ozono y explorar completamente las características del ozono para uso humano. Debemos asegurar la ayuda del ozono en el momento de la nueva epidemia de coronavirus. Debemos trabajar juntos para hacer un buen uso del ozono para vencer la epidemia.
Zhou Muzhi es profesor de la Universidad de Tokio Keizai y presidente del Instituto de Investigación Urbana Cloud River.
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Fuente: http://www.china.org.cn/opinion/2020-02/26/content_75747237_4.htm
