Les chercheurs ont utilisé une simulation informatique pour montrer comment une chasse d'eau peut créer un nuage de gouttelettes d'aérosol contenant un virus qui est gros et répandu et dure suffisamment longtemps pour que les gouttelettes puissent être respirées par d'autres.

Avec des études récentes montrant que le nouveau coronavirus qui cause le COVID-19 peut survivre dans le tube digestif humain et apparaître dans les selles des personnes infectées, cela soulève la possibilité que la maladie puisse être transmise avec l'utilisation des toilettes.

La chasse d'eau des toilettes crée beaucoup de turbulences, et des preuves qualitatives suggèrent que cela peut propager à la fois des bactéries et des virus. Le public, cependant, reste largement inconscient de cette voie d'infection, car peu d'études quantitatives ont été menées pour étudier ce mécanisme possible.

Dans la revue Physique des fluides , des modèles informatiques précis ont été utilisés pour simuler les flux d'eau et d'air dans une toilette à chasse d'eau et le nuage de gouttelettes résultant. Les enquêteurs ont utilisé un ensemble standard de formules dynamiques des fluides, connues sous le nom d'équations de Navier-Stokes, pour simuler la chasse d'eau dans deux types de toilettes, l'une avec une seule entrée pour l'eau de chasse, et un autre avec deux entrées pour créer un flux rotatif.

Les enquêteurs ont également utilisé un modèle à phases discrètes pour simuler le mouvement des nombreuses gouttelettes minuscules susceptibles d'être éjectées de la cuvette des toilettes dans l'air. Un modèle similaire a été utilisé récemment pour simuler le mouvement des gouttelettes d'aérosol éjectées lors d'une toux humaine.

Les résultats des simulations étaient frappants.

Comme l'eau se déverse dans la cuvette des toilettes d'un côté, il frappe le côté opposé, créant des tourbillons. Ces tourbillons continuent vers le haut dans l'air au-dessus du bol, transportant des gouttelettes à une hauteur de près de 3 pieds, où ils pourraient être inhalés ou se déposer sur les surfaces. Ces gouttelettes sont si petites qu'elles flottent dans l'air pendant plus d'une minute. Une toilette avec deux orifices d'admission d'eau génère une vitesse encore plus grande des particules d'aérosol s'écoulant vers le haut.

"On peut prévoir que la vitesse sera encore plus élevée lorsqu'une toilette est utilisée fréquemment, comme dans le cas d'une toilette familiale pendant une période d'affluence ou d'une toilette publique desservant une zone densément peuplée, " a déclaré le co-auteur Ji-Xiang Wang, de l'Université de Yangzhou.

Les simulations montrent que près de 60 % des particules éjectées s'élèvent bien au-dessus du siège pour des toilettes à deux orifices d'admission. Une solution à ce problème mortel consiste simplement à fermer le couvercle avant de rincer, car cela devrait diminuer la propagation des aérosols.

Cependant, dans beaucoup de pays, y compris les États-Unis, les toilettes dans les toilettes publiques sont souvent sans couvercle. Cela pose un grave danger. Les enquêteurs suggèrent également qu'une meilleure conception des toilettes inclurait un couvercle qui se ferme automatiquement avant la chasse d'eau.