Perché le cabine degli aerei sono così secche? La scienza dell'umidità in cabina
Un volo segna solitamente l'inizio di un'avventura. Una luna di miele, una vacanza in famiglia tanto meritata, una visita ai parenti dall'altra parte del Paese. Mentre sali tra le nuvole verso la tua destinazione, ti attende un mondo pieno di promesse e avventure.
Tuttavia, a metà strada verso la destinazione, noti un disagio sottile ma persistente: l'aria arida all'interno della cabina dell'aereo. Questo aspetto spesso trascurato dei viaggi aerei influisce sul nostro comfort e sul nostro benessere.
Vale la pena capire perché l'aria sia così, perché la causa spiega sia perché le compagnie aeree non abbiano risolto il problema, sia cosa si possa ragionevolmente fare in autonomia.
Qual è l'umidità della cabina di un aereo?
L'umidità relativa dell'aria negli aerei è compresa tra il 5% e il 12%. L'unica fonte significativa di umidità sulla maggior parte dei voli è l'aria espirata dai passeggeri e dall'equipaggio; per questo l'aria tende a essere più secca nelle cabine di prima classe e business, meno affollate, e leggermente meno secca in una cabina economy piena.
Non solo l'aria degli aerei è più secca di quella del deserto del Sahara, ma è anche l'aria più secca che la maggior parte delle persone respirerà mai.
Umidità relativa
L'umidità relativa (UR) viene misurata su una scala dallo 0% al 100%.
In termini più semplici, l'umidità relativa ci dice quanto è «piena» d'acqua sotto forma di vapore l'aria, rispetto alla quantità massima che può contenere alla temperatura attuale.
Immagina che l'aria intorno a noi sia come una spugna. Se la spugna trattiene il 70% della quantità massima d'acqua che può assorbire, è simile ad avere un'aria con un'UR del 70%.
Non è completamente satura (il che corrisponderebbe al 100%), ma è piuttosto umida. Un'UR del 70% darebbe una sensazione di umidità o di leggera afa.
Umidità relative medie:
- Foresta pluviale amazzonica = 88% di UR nella stagione delle piogge (77% nella stagione secca).
- Casa confortevole = tra il 30% e il 60% di UR. Questa è la fascia ideale per gli esseri umani.
- Deserto del Sahara = 25% di UR.
- Cabina dell'aereo = dal 5% al 12% di UR
Perché l'aria degli aerei è così secca?
L'aria estremamente secca nelle cabine degli aerei è dovuta a:
- Aria di spillamento secca
- Alta quota dell'aereo
- Assenza di umidificatori sull'aereo
Aria di spillamento secca
Per capire perché l'aria degli aerei ha poca umidità, dobbiamo prima capire da dove proviene.
Da dove proviene l'aria della cabina dell'aereo?
Molti passeggeri credono (erroneamente) che l'aria nella cabina dell'aereo venga riciclata per l'intera durata del volo. In realtà, solo il 50% dell'aria è aria riciclata, mentre l'altro 50% viene immesso dall'esterno.
Quest'aria viene chiamata "aria di spillamento" perché viene spillata dai motori.
L'aria esterna viene compressa dai motori a reazione fino a raggiungere una densità sicura per la respirazione. Viene poi miscelata con l'aria della cabina filtrata attraverso un filtro HEPA in un collettore di miscelazione e distribuita in tutta la cabina tramite condotti dell'aria. Metà dell'aria della cabina viene espulsa continuamente fuori bordo, garantendo un flusso costante di aria fresca all'interno della cabina.
Uno dei motivi per cui l'aria degli aerei è secca è che l'aria di spillamento è completamente priva di umidità; l'aria esterna all'aeromobile contiene quasi per nulla vapore acqueo.
L'aria compressa lascia i motori a circa 200-250°C (400-500°F) e 275 kPa (40 psi), poi viene raffreddata attraverso scambiatori di calore ed espansa nelle macchine a ciclo d'aria. Ogni fase del processo rimuove ulteriore umidità. Per una spiegazione completa del sistema, consultate come entra effettivamente l'aria nella cabina di un aereo.
Alta quota di crociera degli aerei
La maggior parte degli aerei di linea vola a circa 35.000 piedi o approssimativamente 10.600 metri sul livello del mare.
Per riferimento, il monte Everest è alto 29.035 piedi (8.849 metri).
A questa quota, l' aria esterna all'aereo è in genere a -45 gradi Fahrenheit (-43 gradi Celsius)!
L'aria più fredda e meno densa non può contenere tanto vapore acqueo quanto l'aria più calda e densa.
Perché l'aria è così secca alle quote più elevate?
L'aria è secca alle quote elevate a causa di una combinazione di fattori: pressione dell'aria e temperatura.
A quote più elevate, c'è meno aria sopra di noi che esercita pressione a causa della gravità. Se siete subacquei con autorespiratore, saprete che più in profondità ci si immerge, maggiore è la pressione sul corpo.
L'aria funziona allo stesso modo.
L'aria nell'atmosfera terrestre è più densa al livello del mare: l'intero peso dell'atmosfera terrestre si trova al di sopra e comprime le molecole d'aria in una disposizione più densa.
Salendo di quota, c'è meno aria sopra di voi e quindi meno pressione per comprimere l'aria, con conseguente minore densità.
L'aria più fredda e meno densa non può contenere tanto vapore acqueo quanto l'aria calda e densa.
Mancanza di umidificatori
In nessun momento l’aria spillata viene adeguatamente umidificata. Umidificare l’aria secca richiederebbe alle compagnie aeree di trasportare enormi quantità d’acqua sull’aereo.
L’acqua è pesante e, di conseguenza, aumenterebbe il consumo di carburante dell’aereo... e i costi.
C’è un secondo motivo, e conta più del peso. Una maggiore umidità in cabina accelera la corrosione delle fusoliere convenzionali in alluminio e rischia di causare la formazione di condensa all’interno della struttura e intorno ai sistemi elettrici. Le cabine sono progettate per una bassa umidità, e aumentarla richiederebbe una riprogettazione dell’aeromobile.
Alcuni degli aerei più recenti fanno meglio. Il Boeing 787 Dreamliner e l’Airbus A350 utilizzano strutture composite che tollerano una maggiore umidità, ma anche questi raggiungono in genere solo il 15-20%: una percentuale comunque inferiore all’intervallo dal 30% al 60% in cui le persone si sentono a proprio agio.
Quali sono gli effetti della bassa umidità nelle cabine degli aerei?
L’aria estremamente secca nei voli a lungo raggio porta spesso a:
- Pelle secca/pelle da aereo
- Occhi che prudono
- Mucose secche
- Perdita dell’olfatto e del gusto
- Bocca arida
- Peggioramento degli effetti del jet lag
- Gola secca
- Altri effetti collaterali, come il mal d’auto.
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, la diminuzione dei livelli di umidità (livelli di UR) che si verifica durante un volo si manifesta in diversi modi sottili ma percepibili, soprattutto nei voli a lungo raggio.
Pelle secca
La nostra pelle, un barometro naturale dell’ambiente, perde umidità, risultando secca e meno elastica.
Molti passeggeri riferiscono un incarnato più spento e una sensazione di prurito e tensione della pelle. Questo fenomeno viene comunemente definito "pelle da aereo".
Occhi secchi
Anche i nostri occhi ne risentono; la bassa umidità accelera l’evaporazione del film lacrimale, causando fastidio, soprattutto per chi si dedica alla lettura di un libro o alla visione di un film durante il volo, poiché tende a sbattere le palpebre meno spesso. I passeggeri che indossano lenti a contatto riferiscono inoltre una secchezza oculare significativamente maggiore.
Mucose secche
Le mucose delle cavità nasali e della gola si seccano a causa della mancanza di umidità. Il sistema di clearance mucociliare ci protegge da germi e batteri nocivi, il che significa che l’aria secca rende questa barriera meno efficace.
Questo è il meccanismo alla base della maggior parte dei disturbi post-volo più comuni: un mal di gola che peggiora di ora in ora, un naso irritato e una voce che diventa roca la mattina dopo l’atterraggio.
Perdita dell’olfatto e del gusto
Le mucose secche influiscono anche sul nostro senso dell’olfatto e del gusto, in modo simile a quanto può accadere con un comune raffreddore.
La ricerca del Fraunhofer Institute for Building Physics, condotta per Lufthansa, offre informazioni interessanti. Rivela che ad alta quota la nostra percezione del salato e del dolce diminuisce significativamente: quella del salato del 20-30% e quella del dolce del 15-20%.
Un rapporto di AeroMexico offre una prospettiva più sorprendente, suggerendo che durante il volo perdiamo quasi il 70% della percezione del gusto.
Questo aspetto intrigante del volo evidenzia il rapporto tra l'ambiente e i nostri sensi.
Jet lag
Il jet lag è comunemente associato all'attraversamento di più fusi orari, che provoca un'alterazione dell'orologio biologico interno o dei ritmi circadiani. Tuttavia, i viaggiatori possono manifestare sintomi simili al jet lag anche senza attraversare fusi orari, secondo la Mayo Clinic.
Spesso ciò è dovuto a inattività prolungata, pressione in cabina, stress e ansia, irregolarità nei ritmi del sonno e dell'alimentazione e disidratazione causata dalla bassa umidità.
Disidratazione causata dall'aria secca
La mancanza di aria umida nella cabina dell'aereo porta inoltre alla disidratazione attraverso la “perdita insensibile d'acqua” dovuta alla respirazione.
L'aria secca inspirata dai polmoni agisce essenzialmente come una spugna, assorbendo l'umidità dal corpo.
Durante un volo di 10 ore, gli uomini possono perdere circa due litri d'acqua e le donne circa 1,6 litri. Ciò significa che, durante un volo transatlantico, un passeggero può perdere fino al 5% dell'acqua corporea. La perdita insensibile d'acqua in aereo approfondisce il meccanismo.
Senza contare che la maggior parte dei passeggeri tende a non bere abbastanza acqua durante il volo e preferisce invece consumare bevande alcoliche e caffè. Entrambi sono diuretici e favoriscono la perdita di liquidi dal corpo.
Puoi anche ridurre all'origine questa perdita d'acqua respiratoria. Una maschera umidificante per volare trattiene l'umidità nell'aria che espiri e te la restituisce con il respiro successivo, così l'aria secca della cabina sottrae meno acqua al tuo corpo.
Domande frequenti sulla secchezza dell'aria in aereo
Perché gli aerei più recenti non risolvono il problema dell'umidità?
Persino gli aeromobili più avanzati, come il Boeing 787 Dreamliner e l'Airbus A350, raggiungono solo il 15-20% di umidità: livelli ancora ben al di sotto del comfort. Si tratta di miglioramenti concreti rispetto al 5%-12% della flotta esistente, ma l'aria resta significativamente più secca rispetto a un ambiente interno salubre, con un'umidità del 30-60%.
Bere più acqua è sufficiente per rimanere idratati durante i voli?
Bere acqua aiuta a mantenere l'idratazione sistemica, ma non risolve il problema immediato della perdita di umidità nell'apparato respiratorio. La gola, i passaggi nasali e i polmoni perdono umidità direttamente respirando aria secca, e la perdono più velocemente di quanto il corpo riesca a reintegrarla attraverso il flusso sanguigno.
E per quanto riguarda l'uso di spray nasali salini o colliri?
Questi rimedi offrono un sollievo temporaneo ad aree specifiche, ma non affrontano la continua perdita di umidità lungo tutto l'apparato respiratorio. Il Dr. Matthew Goldman della Cleveland Clinic osserva che l'umidità in cabina è inferiore a quella al livello del mare, causando una disidratazione continua che i trattamenti localizzati non possono contrastare completamente. Se stai valutando le due opzioni, è disponibile un confronto diretto tra i due approcci.
Quanto è secca l'aria degli aerei rispetto ad altri ambienti?
Le cabine degli aerei, con un'umidità dal 5% al 12%, sono molto più secche del deserto del Sahara (25%), della Valle della Morte (circa 20%) e di una casa confortevole (30-60%).
Le compagnie aeree aggiungeranno mai sistemi di umidificazione agli aerei?
Le compagnie aeree devono affrontare ostacoli strutturali ed economici all'umidificazione dell'intera cabina. Un'umidità più elevata accelera la corrosione degli aeromobili e aumenta il peso, poiché l'acqua deve essere trasportata. Portare l'umidità di un aereo a fusoliera larga a livelli confortevoli aggiungerebbe migliaia di libbre, con un costo diretto in termini di carburante.
L'aria della cabina viene riciclata continuamente?
No. Circa metà dell'aria è aria fresca prelevata dai motori e metà viene ricircolata attraverso filtri HEPA, con il ricambio dell'intero volume della cabina ogni due o tre minuti. L'aria è pulita. È semplicemente estremamente secca - una distinzione spiegata in dettaglio in come entra l'aria nella cabina di un aereo.
Dr. Petra Illig, MD è un medico d'emergenza certificato, diventato Senior Aviation Medical Examiner, che ha prestato servizio sia per compagnie aeree commerciali sia per piloti privati. Unisce la sua esperienza di pilota autorizzata a decenni di pratica aeromedica specializzata per occuparsi della salute nell'ambiente di cabina, della fisiologia del volo e degli standard di certificazione.
