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LED UVC Preguntas y Respuestas

Por James Peterson

La desinfección con diodos emisores de luz (LED) de luz ultravioleta de longitud de onda corta (UVC), denominada LED UVC, es una solución cada vez más popular en comparación con los métodos tradicionales de desinfección en una variedad de industrias, que incluyen atención médica, electrodomésticos, alimentos y bebidas y agua de laboratorio. Con la luz UV, la desinfección es un proceso físico que emplea radiación ultravioleta para inactivar microorganismos en los suministros de agua, en las superficies e incluso en el aire. Los LED UVC se pueden combinar con la tecnología de filtración para proporcionar una última línea de protección para las fuentes de agua en el punto de uso. Debido a que los LED UVC con alta potencia y la longitud de onda UV correcta proporcionan una vida útil más larga del dispositivo, existe una mayor demanda para aprender más sobre sus posibles aplicaciones. La discusión a continuación describe más sobre los usos y beneficios de los LED UVC en la desinfección de hoy en día.

¿Cómo funcionan realmente los LED UVC?
Los LED UVC son semiconductores similares a los LED que ahora están reemplazando las bombillas en nuestros hogares. Para las aplicaciones de desinfección ultravioleta, los LED UVC en el rango de 250 a 280 nm proporcionan la misma función que las lámparas UV, desactivando el ADN o ARN de los microorganismos y haciéndolos incapaces de causar enfermedades. El ADN tiene una absorción máxima de luz UV a aproximadamente 265 nm y, aunque las lámparas UV son efectivas en su longitud de onda de 253.7 nm, los LED UVC fabricados para igualar con precisión ese rango de 260 a 270 nm pueden proporcionar más desinfección con menos energía UV. para muchos microorganismos

¿En qué se diferencian el saneamiento y la desinfección en relación con los sistemas con tratamiento UV incorporado?
Hay una serie de productos de agua que están saliendo ahora al mercado, con declaraciones de saneamiento LED UVC o declaraciones de desinfección LED UVC. Esto puede significar cosas drásticamente diferentes, dependiendo del sistema. Según las definiciones de los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC, en inglés), el saneamiento es un proceso que inactiva una parte de los gérmenes y la desinfección en casi el 100 por ciento de los gérmenes. Algunos sistemas solo usan un LED de baja potencia para sanear una cierta porción de un sistema (como un tanque de enfriamiento), protegiendo esa área, pero no proporcionando suficiente tratamiento UV al agua como para inactivar significativamente la mayoría de los microorganismos. Los sistemas que proporcionan un tratamiento UV efectivo directamente al agua que fluye utilizarán LED UVC de mayor potencia para inactivar microorganismos a medida que pasan a través de un sistema, incorporando una cámara UV diseñada adecuadamente, para asegurar la aplicación efectiva de la luz UV. Para los distribuidores de sistemas que evalúan nuevos sistemas, una manera fácil de identificar esta diferencia, consiste en revisar los informes de laboratorio a los caudales del sistema o verificar que el sistema esté utilizando al menos 50 mW de energía LED UVC de 250 nm a 280 nm por cada medio galón de caudal. Si un sistema no puede proporcionar esas garantías, lo más probable es que solo esté desinfectando una parte del sistema y no tratando directamente el agua que fluye.

¿Cómo se puede usar la tecnología UV para tratar virus, bacterias y otros agentes patógenos particulares en el agua, la superficie y el aire?
Si bien la radiación UV es efectiva contra todos los microorganismos, algunos organismos (como las esporas) generalmente requieren dosis más altas de energía UV para inactivarse. Con los LED UVC fuera del rango máximo de 260 a 270 nm, se requiere aún más energía UV. Al seleccionar los sistemas UV y los proveedores que usan LED UVC en el rango de efectividad máxima y tienen datos de laboratorio contra múltiples organismos, los distribuidores tienen la capacidad de brindar seguridad directa a sus clientes para el tratamiento contra organismos particulares en los que tienen una preocupación prioritaria.

¿En qué parte del proceso de tratamiento se debe colocar UV?
El tratamiento UV siempre debe ser el último paso del tratamiento en un sistema por dos razones importantes. La primera es proporcionar la mayor claridad de agua para la transmisión de luz UV, ya que los compuestos orgánicos u otros sólidos presentes en el agua pueden reducir rápidamente la efectividad del tratamiento UV. La segunda es asegurar que el tratamiento con UV actúe como una barrera para inactivar los microorganismos que ingresan al agua que fluye desde las membranas de ósmosis inversa y los cartuchos de filtración de carbón.

¿Cómo se destaca la tecnología LED UVC entre otros métodos de desinfección?
La tecnología LED UVC proporciona un cambio notable de la vida útil y los requisitos de mantenimiento de desinfección en el punto de uso, convirtiéndose esencialmente en un componente duradero de los sistemas de agua que pueden durar de cinco a siete años. Las alternativas como las lámparas UV, los cartuchos de filtro microbiano o incluso las bombas de dosificación química nunca han sido capaces de ofrecer a los usuarios o técnicos de servicio ventanas tan largas de operación sin mantenimiento. Los usuarios finales en el Punto de Uso generalmente se benefician de este cambio (a largo plazo) al asegurar los sistemas LED UVC a no más de dos veces el costo de capital inicial de un sistema UV convencional, mientras logran una reducción de tres veces del costo total de por vida del sistema debido a la reducción del servicio y los costos de los consumibles. Los LED UVC también colocan al tratamiento del agua en el ámbito de la microelectrónica, lo que permite que los dispositivos incorporen fácilmente características de control modernas y electrónica de potencia sin requisitos de gestión térmica, utilizando componentes rentables y eficientes de las industrias de iluminación LED y electrónica de consumo existentes.

¿Cuáles son las necesidades únicas de desinfección en sistemas comerciales o residenciales más pequeños?
El flujo intermitente de aplicaciones residenciales y comerciales con frecuencia conduce a una experiencia desagradable con los sistemas de lámparas UV existentes. Los usuarios de sistemas de lámparas UV están familiarizados con el “disparo en caliente” del agua caliente que sale del sistema UV cuando el agua ha estado inactiva en una cámara de lámpara UV caliente con una lámpara encendida continuamente. Los sistemas de válvulas de purga automatizados están disponibles con controladores de temperatura para abordar este problema, pero aumentan el costo y la complejidad del sistema completo de lámpara UV. Dejar la lámpara encendida continuamente también conlleva requisitos de reemplazo anuales, incluso si el sistema solo se usa raramente o estacionalmente. Algunos sistemas LED UVC están diseñados para eliminar directamente los aspectos desagradables de las soluciones ultravioleta. Al encender y apagar los LED UVC de inmediato, el calentamiento del agua se elimina esencialmente y sistemas como estos, conservan su vida útil efectiva solo cuando se necesita dispensar, eliminando la necesidad de reemplazo anual de los sistemas para el Punto de Uso. Esta capacidad de energizar los LED UVC cuando se necesita de inmediato también proporciona una reducción drástica en el consumo de energía anual únicamente para el Punto de Uso, en comparación con los sistemas de lámparas UV: más del 80 por ciento en la mayoría de los casos.

¿Qué innovaciones deberíamos esperar ver que surjan en el espacio UV durante la próxima década?
A medida que las producciones de energía continúan aumentando y los costos continúan bajando para dispositivos LED UVC de 260 a 270 nm altamente efectivos, los LED UVC seguirán reemplazando las soluciones de desinfección actuales utilizadas en el agua y además se extenderán a nuevas aplicaciones que anteriormente determinaron que las tecnologías de desinfección eran demasiado voluminosas o costosas para integrar. Los caudales de los sistemas LED UVC ya están aumentando rápidamente con los productos LED UVC portátiles alimentados por batería que ofrecen a los consumidores tecnología de desinfección sobre la marcha. Los dispositivos que anteriormente no hacían nada para garantizar la higiene del agua interna están integrando los LED UVC, todo ello para proporcionar a los usuarios una promesa de higiene microbiana, que se está convirtiendo en primordial en nuestro mundo actual.

Conclusión
La tecnología LED UVC puede implementarse en el diseño de sistemas de agua pequeños y comerciales como una solución de bajo servicio y bajo mantenimiento para garantizar una calidad de agua segura. Considerando los recientes impactos de COVID-19 en la salud pública, la luz UVC se ha implementado cada vez más en todo el mundo. No obstante, dependiendo de la aplicación, la luz UVC siempre deberá utilizarse cuando se puedan satisfacer las dosis y los tiempos de tratamiento específicos.

Acerca del autor
Como Gerente de Desarrollo de Mercado para las Américas, el Sr. James Peterson es responsable de la dirección estratégica de los productos Crystal IS enfocados en los mercados del agua. El Sr. Peterson desarrolla modelos comerciales para emisores de UVC y garantiza que estas líneas de productos satisfagan las necesidades específicas de los clientes en los mercados del agua. Antes de trabaja r en Crystal IS, el Sr. Peterson cofundó Vital Vio, una compañía que diseña, configura y fabrica sistemas de iluminación LED que reducen las bacterias y otros organismos de las superficies ambientales en riesgo.

Acerca de la empresa
Crystal IS, una compañía de Asahi Kasei, es un fabricante de LED UVC de alto rendimiento. Los productos de la compañía son adecuados para el monitoreo, la desinfección y la esterilización en una variedad de aplicaciones, incluida la purificación de agua en sistemas de Punto de Uso comerciales y domésticos, así como el control de infecciones en el aire y en superficies en las industrias de atención médica. Para más información, visite cisuvc.com.

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