Ковидный купол над городом

О возможности организовать герметичные экосистемы, в частности города, человечество задумывается постоянно. Фото Depositphotos/PhotoXPress.ru

Пандемия задала вектор исследований на ближайшие месяцы, а то и годы для лабораторий, НИИ, вузов и инновационных компаний. Что ищут исследователи? Поговорим о тех из них, кто работает в секторе IT и инженерных разработок. Какие идеи на сегодняшний день можно назвать футуристическими, а какие могут быть реализованы уже сейчас?

Один из растиражированных вопросов: можно ли создать датчики, которые будут детектировать коронавирусную или другую инфекцию, чтобы сообщать о наличии вирусов в помещении или определять зараженного? Насколько мне известно, сегодня не существует недорогих технологий, которые позволили бы в режиме реального времени определять концентрацию вирусов в атмосфере или воздухе помещений. Задачу детектирования вирусов могут решать ПЦР-системы (то есть системы, основанные на полимеразной цепной реакции), но они дороги, громоздки и поэтому не могут использоваться массово.

Попытка создать систему, отслеживающую наличие вирусов и бактерий, предпринята в США после серии терактов, которые осуществлялись путем рассылки писем со спорами сибирской язвы. Программа BioWatch запущена в 2001 году, с тех пор на нее потрачены сотни миллионов долларов, тем не менее открытые источники сообщают, что датчики часто ложно срабатывают и после их срабатывания не производится никаких действий по защите людей.

Исследователи из Гарварда и Массачусетского технологического института работают над задачей создания лицевой маски, которая светится при обнаружении коронавируса, – предполагается, что она сможет определять наличие вирусов, когда человек дышит, кашляет или чихает. Если разработка докажет свою эффективность, ее планируют предлагать авиаперевозчикам для тестирования пассажиров. О прогнозируемой стоимости продукта ничего не сообщается, но можно предположить, что это не будет «гаджетом» повседневного использования.

Однако технологии развиваются, и есть вероятность, что появятся эффективные и доступные для массового внедрения решения. Несмотря на то что в режиме реального времени сложно определять концентрацию конкретных вирусов, существующие технологии позволяют отслеживать так называемый индекс инфекционной безопасности. Зачастую достаточно знать, насколько помещение рискованно с точки зрения инфицирования воздушно-капельным путем или, наоборот, насколько оно безопасно.

Чтобы определить индекс инфекционной безопасности воздуха в помещении, необходимо отслеживать динамику изменения концентрации уровня углекислого газа и частиц. При этом уровень содержания углекислого газа является маркером как плотности людей, так и качества работы вентиляции. Если показатель углекислого газа в норме или наблюдается его резкое снижение на измеряемом отрезке времени – значит вентиляция хорошо справляется и в случае появления в помещении зараженного вирусы и бактерии будут быстро удалены, следовательно, риск передачи инфекции минимальный.

Измерять уровень содержания частиц важно, так как они могут быть переносчиками вируса: если концентрация маленькая или падает, риски инфицирования снижаются, однако следует помнить, что это не единственный способ переноса вируса в воздухе. Кроме того, удалить вирусы из воздуха можно за счет не только вентиляции, но и фильтрации в режиме рециркуляции. В этом случае количество частиц мелкодисперсной пыли должно быть низким, а уровень углекислого газа может не меняться, в том числе оставаться высоким, если в помещении много людей.

Таким образом, анализируя и комбинируя информацию об уровне содержания углекислого газа и частиц, можно создать качественный индикатор уровня безопасности воздушной среды в помещении. Эту возможность изучали и обосновывали различные лаборатории – существуют опубликованные в медицинских и научных журналах исследования, есть попытки создать такое оборудование.

Как же пандемия поменяет наши города? Уже сейчас видим усиление тренда на организацию безопасной воздушной среды в офисах. С начала этого года заметен рост спроса на два типа приборов, которые снижают риск заражения инфекциями, передающимися респираторным путем: бризеры и медицинские обеззараживатели воздуха.

Закупки от медучреждений, которые принимают пациентов с коронавирусом, логичны. Но каждый десятый заказ приходится также на офисы компаний и учреждений, которые готовятся к выходу из режима самоизоляции. И этот список обширен: от крупнейших корпораций до театров, музеев и школ. Безопасная воздушная среда может стать одним из критериев при выборе работодателя, школы и места для проведения досуга.

Если этот тренд гиперболизировать, то можно нарисовать картинку, в которой общество начнет заботиться о безопасной воздушной среде не только в больницах, квартирах и офисах, но и в автобусах, магазинах, на концертных площадках. Тут логично вспомнить о попытках организовать замкнутые экосистемы, которые, кстати, уже предпринимаются с конца 60-х годов прошлого века.

Существует гипотеза, что, если пандемии станут регулярной проблемой, возможно, некоторые города будут находиться под куполами и представлять собой регулируемые климатические системы с замкнутым циклом жизнеобеспечения. Наиболее интересный проект в этом направлении – «Биосфера 2»: построенный в 1991 году в пустыне Аризона комплекс, в котором сейчас проводят исследования ученые из Колумбийского университета. Были эксперименты, участники которых несколько лет жили в комплексе. Впрочем, результаты оказались не слишком обнадеживающими. Так что переезд под купол вряд ли станет перспективой ближайшего будущего.