UV-C/UVGI: lo que necesita saber

El aire que respiramos contiene una gran cantidad de partículas dañinas como bacterias, virus y mohos.

Si bien 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 de ventilación y filtración de aire estándar 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 filtros True HEPA y el 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 luz ultravioleta (UV) a través de la exposición al sol. En general, la luz UV es una radiación electromagnética que está 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 longitudes de onda más largas que las de los rayos X.

UV-C son las siglas de 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 UV, que abarca tres subbandas, UV-C, UV-B y UV-A, mide el espectro de longitud de onda más baja o más corta. Las luces UV varían de 10 nm a 400 nm. Comparativamente, las longitudes de onda de la luz visible oscilan entre 400 nm y 700 nm. Por encima de los 700 nm hay luz infrarroja.

Se dice que toda la luz que mide longitudes de onda inferiores a 290 nm tiene propiedades germicidas. Por lo tanto, aunque el sol emite este tipo de luz (luz UV-C y UV-B), en su mayor parte está bloqueada por el ozono atmosférico de la Tierra. Por suerte, la luz UV se puede reproducir con fines desinfectantes.

La luz UV 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 UV en 1877. Poco después, los científicos pudieron demostrar que porciones de rayos UV se pueden usar para destruir microorganismos.

Una vez que esto se dio cuenta, los científicos encontró una manera para reproducir las longitudes de onda UV con fines desinfectantes. La primera lámpara de cuarzo UV se inventó en 1904, y esto dio lugar a una lámpara germicida que producía longitudes de onda UV-C (de 200 nm a 280 nm) con propiedades desinfectantes.

Entonces, ¿cómo pueden los rayos UV ser un desinfectante?

Los desinfectantes matan las bacterias y los virus. Los rayos UV lo hacen dañando el ADN o el ARN de las células y destruyéndolas. Una vez que una partícula de bacteria o virus se expone a la luz ultravioleta, su material genético se modifica. Cuando se piensa en la luz ultravioleta como radiación, se puede entender cómo esta radiación dañina, cuando no está obstruida por el ozono de la Tierra, puede matar las células.

Cuando llegue al meollo de la cuestión de cómo se produce esta descomposición, piense en cómo la radiación mata las células. A través de reacciones fotoquímicas, la energía de la radiación llega a una célula y desencadena lesiones moleculares inducidas químicamente. Este desencadenante indica una mutación o muerte celular, de modo que los microbios se vuelven inactivos (muertos e incapaces de reproducirse).

En el ADN, el desencadenante provoca los dímeros de timina y citosina (la timina y la citosina son dos de las cuatro bases químicas del ADN), y en el ARN se forman los dímeros de uracilo. Los dímeros son algo así como las obstrucciones, y tan solo un dímero puede ser letal para una célula viral. Los dímeros se forman de manera más eficiente en una partícula viral cuando ésta recibe el UV-C.

Por lo tanto, científicamente, al dirigir la energía de la radiación UV-C a una partícula viral, podrá penetrar en el ADN o el ARN de esa molécula y hacer que se vuelva letal.

Según el Centros para el Control de Enfermedades (CDC): «Los rayos UV pueden matar a todas las bacterias, incluidas las resistentes a los medicamentos, porque la luz ultravioleta en realidad ataca el ADN y el ARN de los microbios. Si bien la cantidad de rayos 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 se ha informado de ningún microbio que demuestre la capacidad de desarrollar una inmunidad frente a los métodos basados en la luz».

¡Esto lo convierte en un desinfectante muy eficaz!

¿Qué es la irradiación germicida ultravioleta (UVGI)?

Dado que la radiación UV-C es una energía antibacteriana y antiviral tan poderosa, no es de extrañar que nos hayamos esforzado por reproducir esta luz como método de limpieza.

El uso del UV-C como método para matar virus y bacterias se denomina UVGI. Si bien es un término sofisticado, irradiación germicida ultravioleta (UVGI) es simplemente el método de usar luz UV-C de longitud de onda corta para desinfectar y matar microorganismos y patógenos. La UVGI se usa para desinfectar superficies, aire y agua y se ha recomendado para aislar enfermedades y como sistema de biodefensa en el ejército y edificios 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 rápido.

¿Cómo funciona la tecnología UV-C/UVGI para la filtración del aire?

Cuando hablamos del uso de la tecnología UV-C para la filtración del aire, nos damos cuenta de que limpiar o filtrar el aire es llamado UVGI. El UV-C es uno de los componentes del mecanismo de limpieza.

La UVGI es el método específico para esterilizar el aire y utiliza UV-C para hacerlo. La tecnología de purificación de aire basada en rayos UV-C funciona como uno de los varios filtros que limpian el aire que pasa a través de ella. La máquina hace que el aire pase por el filtro (a menudo después de pasar por filtros de partículas como el HEPA) y lo empuja a través de la cámara que contiene un emisor de luz UV-C.

Una vez que el aire entra en la unidad, el aire debe permanecer durante un breve período de tiempo en la cámara UV-C.

El emisor suele ser de fósforo o de cuarzo y puede tener un color azul o no ser visible para el ojo humano. Las unidades purificadoras de aire residenciales comunes utilizarán lámparas de mercurio con una longitud de onda UV-C de 254 nm.

Los purificadores de aire con luz UV-C rara vez se venden como productos independientes y, por lo general, se usan 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 los alérgenos, los vapores químicos, la caspa de las mascotas, el humo del cigarrillo, el moho, el polvo y los compuestos orgánicos volátiles (COV).

La eficacia de los purificadores de aire UV-C

Los purificadores de aire UV son generalmente eficaces para desactivar el moho y las bacterias y cierta cantidad de virus. Sin embargo, no han sido tan eficaces para reducir las esporas bacterianas y las esporas de moho. Los niveles más altos y un tiempo de exposición más prolongado podrían destruir las esporas de bacterias y moho, pero por lo general se encuentran en niveles más altos que los de las unidades independientes.

La intensidad de la bombilla y la duración del aire que permanece en la cámara pueden mejorar la eficacia del filtro. Los factores adicionales de su eficacia incluyen:

• Si el flujo de aire enfría la luz
• El material de la bombilla emisora
• La dosis de luz requerida
• Cuánto tiempo está expuesto el contaminante
• Si los contaminantes entran en contacto con la luz UV

Los términos esterilización, desinfección y descontaminación se usan indistintamente cuando se habla de la eficacia de la UVGI para la limpieza, pero es importante anótelos aquí:

• Esterilización: Este es el proceso de destruir o eliminar la vida microbiana mediante métodos físicos o químicos.
• Desinfección: Proceso de eliminación de muchos o todos los microorganismos patógenos, generalmente en objetos inanimados.
• Descontaminación: Hacer que un objeto o un área sean seguros neutralizando, eliminando o destruyendo sustancias dañinas. La descontaminación se produce después de la esterilización y la desinfección.
  

El UV-C no esteriliza ni descontamina por completo, pero puede desinfectar el aire de muchos patógenos transmitidos por el aire, principalmente microorganismos. La filtración del aire con luz UV-C sería uno de los métodos más eficaces para desinfectar ciertas partículas del aire durante la pandemia de COVID-19.

Uno de los mayores desafíos de la radiación UV-C es que emite ozono. También es un oxidante y tóxico para los seres vivos. Por lo tanto, cuando se usa en un sistema purificador de aire, el ozono debe abordarse adecuadamente. Se debe tener cuidado para limitar la exposición al ozono en niveles elevados para las plantas, las mascotas y las personas.

Uso de sistemas purificadores de aire fotocatalíticos UV-C (tecnología PCO)

La luz UV-C para la desinfección no es perfecta. Sin embargo, la capacidad de destruir las moléculas de virus y bacterias aumenta cuando se emiten a través de dióxido de titanio. Además, la FDA recomendó la luz UV-C para destruir la capa externa del coronavirus del SARS y, potencialmente, inactivarla el virus SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19.

La iluminación UV-C también se puede mejorar por otros medios. La UV-C fotocatalítica es una forma de hacerlo. La luz UV-C activada por un catalizador de dióxido de titanio puede eliminar virus y bacterias. Sistemas purificadores de aire que utilizan dióxido de titanio lo hacen mediante purificación de aire por oxidación fotocatalítica. El dióxido de titanio es el fotocatalizador y, una vez expuesto a la luz, media una reacción química en su superficie. Esta reacción química se usa luego para descomponer los contaminantes.

Este mecanismo funciona excitando el dióxido de titanio, que luego degrada las paredes celulares del virus y las bacterias, matándolas y eliminándolas del aire. Esta tecnología se denomina fotocatalítica UV-C debido a las propiedades del dióxido de titanio como fotocatalizador.

Al transformar virus y bacterias dañinas en moléculas no dañinas, Tecnología PCO puede eliminar los patógenos dañinos con mayor eficacia.

Considere la posibilidad de adquirir tecnología UV-C o PCO para mitigar la propagación del virus en su empresa. Con un sistema inteligente que tenga múltiples capas de filtración, es posible que descubra que su aire es más limpio, que sus clientes están más contentos y que está haciendo todo lo posible para proteger su negocio mientras vuelve a abrir sus puertas durante la pandemia de la COVID-19.