UV-C/UVGI: Lo que hay que saber
Tecnología UV-C, métodos de eliminación de virus y desinfección del aire interior.
El aire que respiramos contiene un gran número de partículas nocivas como bacterias, virus y mohos.
Aunque tenemos un control limitado sobre la calidad del aire exterior, podemos controlar la calidad del aire interior con unidades de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) y sistemas purificadores de aire.
Los sistemas estándar de ventilación y filtración de aire utilizan varios filtros de aire para limpiar el aire mientras circula por los espacios interiores. Cada filtro utiliza un método diferente para atrapar determinadas partículas. Además, los filtros como los True HEPA y los de carbón activado están diseñados para capturar partículas de un tamaño y tipo específicos.
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¿Qué es la radiación UV-C?
Es posible que haya oído hablar de la luz ultravioleta (UV) por la exposición al sol. En general, la luz UV es la radiación electromagnética presente en la luz solar. Constituye el 10% de la luz total que genera el sol. Esta energía electromagnética tiene longitudes de onda más cortas que la luz visible pero más largas que los rayos X.
UV-C significa ultravioleta-C, y es una de las subbandas clasificadas de la luz ultravioleta, medida por sus longitudes de onda de luz (medidas en nanómetros). La luz ultravioleta, que abarca tres subbandas, UV-C, UV-B y UV-A, mide el espectro de longitud de onda inferior o más corta. La luz ultravioleta oscila entre 10 nm y 400 nm. Comparativamente, las longitudes de onda de la luz visible van de 400nm a 700nm. Por encima de 700 nm se encuentra la luz infrarroja.
Se dice que toda la luz que mide menos de 290 nm de longitud de onda tiene propiedades germicidas. Así pues, aunque el sol emite este tipo de luz (luz UV-C y UV-B), en su mayor parte queda bloqueada por el ozono atmosférico de la Tierra. Por suerte, la luz UV puede reproducirse con fines desinfectantes.
La luz ultravioleta como desinfectante
Los científicos conocen las propiedades desinfectantes de la luz ultravioleta desde hace más de 140 años. Downes y Blunt descubrieron inicialmente los efectos antibacterianos de la luz solar ultravioleta en 1877. Poco después, los científicos pudieron demostrar que se pueden utilizar porciones de UV para destruir microorganismos.
Al darse cuenta de ello, los científicos encontraron la forma de reproducir las longitudes de onda UV con fines desinfectantes. En 1904 se inventó la primera lámpara de cuarzo UV, que dio lugar a una lámpara germicida que producía longitudes de onda UV-C (200 nm a 280 nm) con propiedades desinfectantes.
¿Cómo pueden los rayos UV ser desinfectantes?
Los desinfectantes matan las bacterias y los virus. Los rayos UV lo hacen dañando el ADN o el ARN de las células, matándolas. Una vez que una partícula de bacteria o virus se expone a la luz UV, su material genético se modifica. Cuando se piensa en la luz UV como radiación, se puede entender cómo esta radiación dañina, cuando no está obstruida por el ozono de la Tierra, puede matar las células.
Cuando nos adentramos en el meollo de cómo se produce esta descomposición, pensemos en cómo la radiación mata las células. A través de reacciones fotoquímicas, la energía de la radiación golpea una célula y desencadena lesiones moleculares inducidas químicamente. Este desencadenante señala una mutación o la muerte celular, de modo que los microbios se vuelven inactivos (muertos e incapaces de reproducirse).
En el ADN, el desencadenante provoca dímeros de timina y citosina (timina y citosina son dos de las cuatro bases químicas del ADN), y en el ARN se forman dímeros de uracilo. Los dímeros son como bloqueos, y tan sólo un dímero puede ser letal para una célula vírica. Los dímeros se forman de forma más eficiente en una partícula de virus cuando recibe un impacto de UV-C.
Así que, científicamente, al dirigir la energía de la radiación UV-C a una partícula de virus, ésta podrá penetrar hasta el ADN o el ARN de esa molécula y hacer que se vuelva letal.
Según los Centros para el Control de Enfermedades (CDC): "Los rayos UV pueden matar todas las bacterias, incluidas las resistentes a los medicamentos, porque la luz UV ataca realmente el ADN y el ARN de los microbios. Aunque la cantidad de UV necesaria para matar a un microbio puede variar, ya que existe una relación entre el tamaño de las moléculas de ADN y el efecto de la radiación UV, no ha habido informes de microbios que demuestren una capacidad para construir una inmunidad a los métodos basados en la luz."
Es un desinfectante muy eficaz.
¿Qué es la irradiación germicida ultravioleta?
Dado que la UV-C es una energía antibacteriana y antivírica tan potente, no es de extrañar que nos hayamos esforzado por reproducir esta luz como método de limpieza.
El uso de UV-C como método para matar virus y bacterias se denomina UVGI. Aunque es un término elegante, la irradiación germicida ultravioleta (UV GI) es simplemente el método de utilizar luz UV-C de longitud de onda corta para desinfectar y matar microorganismos y patógenos. La UVGI se utiliza para desinfectar superficies, aire y agua, y se ha recomendado para aislar enfermedades y como sistema de defensa biológica en edificios militares y gubernamentales.
La eficacia de la UVGI depende del tiempo que los microorganismos estén expuestos a la luz UV. Sin embargo, la intensidad de la luz y la longitud de onda también pueden matar al microorganismo más rápidamente.
¿Cómo funciona la tecnología UV-C/UVGI para la filtración del aire?
Cuando hablamos de utilizar la tecnología UV-C para la filtración del aire, nos damos cuenta de que limpiar o filtrar el aire se denomina UVGI. UV-C es uno de los componentes del mecanismo de limpieza.
UVGI es el método específico para esterilizar el aire, y utiliza UV-C para ello. La tecnología de purificación del aire basada en UV-C funciona como uno de los varios filtros que limpian el aire que pasa a través de ella. La máquina hace pasar el aire a través del filtro (a menudo después de que el aire pase por filtros de partículas como HEPA) y es empujado a través de la cámara que contiene un emisor de luz UV-C.
Una vez que el aire se introduce en la unidad, debe asentarse durante un breve periodo de tiempo en la cámara UV-C.
El emisor suele ser de fósforo o cuarzo y puede estar teñido de azul o no ser visible para el ojo humano. Las unidades purificadoras de aire residenciales comunes utilizarán lámparas de mercurio con UV-C de 254 nm de longitud de onda.
Los purificadores de aire de luz UV-C rara vez se venden como productos independientes, y suelen utilizarse en combinación con filtros HEPA porque no pueden atrapar partículas. Lo más probable es que esto se deba a que la luz UV-C no puede atrapar ni eliminar alérgenos, vapores químicos, caspa de mascotas, humo de tabaco, moho, polvo y compuestos orgánicos volátiles (COV).
La eficacia de los purificadores de aire UV-C
Los purificadores de aire UV suelen ser eficaces para desactivar el moho y las bacterias y cierta cantidad de virus. Sin embargo, no han resultado tan eficaces para reducir las esporas bacterianas y de moho. Unos niveles más altos y un tiempo de exposición más prolongado podrían destruir las esporas bacterianas y de moho, pero normalmente se trata de niveles más altos que los de las unidades autónomas.
La intensidad de la bombilla y la duración del aire retenido en la cámara pueden mejorar la eficacia del filtro. Otros factores de su eficacia son:
- Si el flujo de aire enfría la luz
- El material de la bombilla emisora
- La dosis de luz necesaria
- Cuánto tiempo está expuesto el contaminante
- Si los contaminantes entran en contacto con la luz UV
Los términos esterilización, desinfección y descontaminación se utilizan indistintamente cuando se habla de la eficacia de la UVGI para la limpieza, pero es importante tenerlos en cuenta aquí:
- Esterilización: Es el proceso de destrucción o eliminación de la vida microbiana mediante métodos físicos o químicos.
- Desinfección: Proceso de eliminación de muchos o todos los microorganismos patógenos, normalmente en objetos inanimados.
- Descontaminación: Hacer seguro un objeto o área neutralizando, eliminando o destruyendo sustancias nocivas. La descontaminación es el resultado de la esterilización y la desinfección.
La UV-C no realiza una esterilización completa ni una descontaminación total, pero puede desinfectar el aire de muchos patógenos aerotransportados, principalmente microorganismos. La filtración del aire con luz UV-C sería uno de los métodos más eficaces para desinfectar determinadas partículas del aire durante la pandemia COVID-19.
Uno de los mayores problemas de los rayos UV-C es que emiten ozono. También es un oxidante y tóxico para los seres vivos. Por lo tanto, cuando se utiliza en un sistema purificador de aire, el ozono debe tratarse adecuadamente. Hay que tener cuidado para limitar la exposición al ozono en niveles elevados a plantas, animales domésticos y personas.
Uso de sistemas purificadores de aire UV-C fotocatalíticos (tecnología PCO)
La luz UV-C para la desinfección no es perfecta. Sin embargo, la capacidad de eliminar las moléculas de virus y bacterias aumenta cuando se emite a través de dióxido de titanio. Además, la FDA recomendó la luz UV-C para destruir la capa externa del SRAS-Coronavirus y potencialmente inactivar el virus SRAS-CoV-2, el virus causante del COVID-19.
La iluminación UV-C también puede mejorarse por otros medios. La UV-C fotocatalítica es una de ellas. La luz UV-C activada por un catalizador de dióxido de titanio puede eliminar virus y bacterias. Los sistemas purificadores de aire que utilizan dióxido de titanio lo hacen a través de la purificación del aire por oxidación fotocatalítica. El dióxido de titanio es el fotocatalizador y, una vez expuesto a la luz, provoca una reacción química en su superficie. Esta reacción química se utiliza para descomponer los contaminantes.
Este mecanismo funciona excitando el dióxido de titanio, que degrada las paredes celulares de virus y bacterias, matándolos y eliminándolos del aire. Esta tecnología se denomina UV-C fotocatalítica por las propiedades del dióxido de titanio como fotocatalizador.
By transforming harmful viruses and bacteria into non-harmful molecules, PCO technology can remove harmful pathogens with greater efficiency.
Considere la posibilidad de adquirir tecnología UV-C o PCO para mitigar la propagación de virus en su negocio. Con un sistema inteligente que tenga múltiples capas de filtración, puede que descubra que su aire es más limpio, sus clientes están más contentos y usted está haciendo todo lo que puede para proteger su negocio mientras reabre durante la pandemia COVID-19.
