Τεχνολογία UV-C LED

Τι ακριβώς είναι η UV-C;

Το μήκος κύματος του υπεριώδους φωτός (UV), γνωστό και ως υπεριώδες φως, μετριέται σε νανόμετρα (nm) και είναι μια μορφή ακτινοβολίας που αποτελεί μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οι ακτίνες UV, οι οποίες είναι αόρατες με γυμνό μάτι, έχουν μια πυκνότητα στο μήκος κύματος τους που τις καθιστά αποτελεσματικό απολυμαντικό.

Το υπεριώδες φως μπορεί να αναλυθεί σε τέσσερις διαφορετικές περιοχές: UV-A, UV-B, UV-C και Vacuum-UV.

Το μήκος κύματος του φωτός UV-A, γνωστό και ως «μαύρο φως», είναι το μεγαλύτερο από όλα τα μήκη κύματος, που εκτείνεται από 315 έως 400 νανόμετρα.
Το UV-B αναφέρεται επίσης ως το μέσο μήκος κύματος και το εύρος του εκτείνεται από 280 έως 315 νανόμετρα.

Το UV-C έχει το μικρότερο μήκος κύματος, με εύρος που κυμαίνεται από 200 έως 280 νανόμετρα.

Το μικροβιοκτόνο αναφέρεται στην ικανότητα του UV-C να καταστρέφει μικροοργανισμούς, όπως βακτήρια και ιούς, καθιστώντας το χρήσιμο συστατικό στη σύνθεση απολυμαντικών.

Η απορρόφηση του υπεριώδους φωτός από το DNA των μικροβίων καθιστά αυτούς τους οργανισμούς ανίκανους να αναπαραχθούν και να αντιγράψουν τον εαυτό τους, κάτι που τελικά εμποδίζει την ανάπτυξή τους.

Οι UV-C LED εκτελούν τις ίδιες λειτουργίες με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες ατμού υδραργύρου, αλλά σε σύγκριση, προσφέρουν ένα πολύ μεγαλύτερο φάσμα πλεονεκτημάτων.

Πιο φιλικοί προς το περιβάλλον από τους παραδοσιακούς λαμπτήρες υπεριώδους ακτινοβολίας, οι οποίοι περιέχουν βαρέα μέταλλα με τα οποία είναι δυσκίνητη η εργασία και δαπανηρή η απόρριψή τους με περιβαλλοντικά υπεύθυνο τρόπο.

Μικρό αποτύπωμα από άποψη σχεδιασμού: Οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) είναι αισθητά πιο συμπαγείς από τα ανάλογα ατμών υδραργύρου, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πολύ πιο απλό να τις ενσωματώσετε σε φρέσκα και πρωτότυπα σχέδια.

Επειδή τα UV-C LED μπορεί να ανάβουν και να σβήνουν γρήγορα, δεν απαιτείται χρόνος προθέρμανσης, ο οποίος είναι ένας περιορισμός που συνήθως σχετίζεται με τους λαμπτήρες ατμού υδραργύρου.

Απεριόριστος κύκλος Επειδή οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι ενεργοποίησης/απενεργοποίησης δεν έχουν αρνητική επίδραση στη διάρκεια ζωής των LED, δεν υπάρχει όριο στον αριθμό των φορών που μπορεί να ανακυκλωθεί μια λάμπα.

Τα LED μπορούν να εκπέμπουν φωτόνια από διαφορετική επιφάνεια από τις εκπομπές θερμότητας τους, γεγονός που τους επιτρέπει να είναι ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Σε περίπτωση που χρησιμοποιούνται UV-C LED στη διαδικασία καθαρισμού του νερού, μπορούν να διαμορφωθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μην απελευθερώνουν θερμότητα στο νερό.

Επιλογή μήκους κύματος Ένα από τα πιο σημαντικά πλεονεκτήματα που παρέχουν τα UV-C LED είναι ότι οι χρήστες μπορούν να τα διαμορφώσουν για να επιλέξουν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος που είναι πιο κατάλληλο για τη μεγαλύτερη δυνατή απορρόφηση φωτός από τον μικροοργανισμό που στοχεύει.

Μέθοδος απολύμανσης με UV-C LED: Πώς λειτουργεί;

Είναι δυνατόν διάφορες μορφές απολύμανσης UV-C να είναι αποτελεσματικές ανάλογα με την κλίμακα της λύσης που εφαρμόζεται. Ωστόσο, τα βασικά στοιχεία του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία δεν έχουν αλλάξει με κανέναν τρόπο.

Μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) χρησιμοποιεί ελάχιστη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας για να παράγει φως συγκεκριμένου μήκους κύματος. Στη συνέχεια, το LED εκπέμπει φωτόνια UV-C μέσω του νερού, τα οποία είναι σε θέση να διεισδύσουν στα κύτταρα του μικροβιακού DNA και να προκαλέσουν βλάβη στο νουκλεϊκό οξύ που περιέχεται μέσα σε αυτό.

Επειδή αυτά τα κύτταρα δεν μπορούν να διαιρεθούν, τα δυνητικά θανατηφόρα βακτήρια καθίστανται αδρανή. Ως συνέπεια αυτού, τα UV-C LED καθιστούν δυνατή την ακτινοβολία υψηλής έντασης να σκοτώνει τα βακτήρια μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. η αποτελεσματικότητα αυτής της ακτινοβολίας μετριέται σε LOG.

Τεχνολογία απολύμανσης UV και LED

Στις βιομηχανίες επεξεργασίας νερού και αέρα τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η τεχνολογία της απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία ήταν η κορυφαία απόδοση. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι μπορεί να παρέχει θεραπεία χωρίς τη χρήση δυνητικά επικίνδυνων χημικών ουσιών.

Στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, το υπεριώδες αναφέρεται σε μήκη κύματος που βρίσκονται μεταξύ αυτών του ορατού φωτός και των ακτίνων Χ. Το υπεριώδες φάσμα μπορεί να αναλυθεί ακόμη περισσότερο στα συστατικά του μέρη: UV-A, UV-B, UV-C και Vacuum-UV. Το εξάρτημα UV-C υποδηλώνει μήκη κύματος που κυμαίνονται από 200 έως 280 νανόμετρα, που αντιστοιχεί στο μήκος κύματος που εφαρμόζεται στις συσκευές απολύμανσης LED που διαθέτουμε.

Τα φωτόνια του υπεριώδους C μπορούν να εισέλθουν στα κύτταρα και να προκαλέσουν βλάβη στα νουκλεϊκά τους οξέα, καθιστώντας τα κύτταρα ανίκανα να αναπαραχθούν και καθιστώντας τα μικροβιολογικά αδρανή. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει στη φύση. Οι υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου (UV) είναι υπεύθυνες για την απόδοση αυτού του τρόπου.

Τα LED που εκπέμπουν UV-C έχουν πολλές εφαρμογές.

Σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές, οι δίοδοι εκπομπής υπεριώδους φωτός (UV-C LED) μελετώνται για να διαπιστωθεί εάν έχουν ή όχι τη δυνατότητα να δώσουν λύση όχι μόνο στα υπάρχοντα προβλήματα απολύμανσής μας, αλλά και σε αυτά που θα προκύψουν στο μέλλον.

Επειδή το διάλυμα δεν περιέχει χημικά, δεν υπάρχει πιθανότητα να αναπτυχθούν επιβλαβή υποπροϊόντα, είναι επιτυχής στην αδρανοποίηση παθογόνων και απαιτεί πολύ λίγη συντήρηση, η απολύμανση του πόσιμου νερού, ο καθαρισμός του νερού και η επεξεργασία είναι εκεί όπου η τεχνική κερδίζει έλξη.

Εκτός από την απολύμανση του νερού, τα UV-C LED είναι επίσης αποτελεσματικά στην απολύμανση του αέρα και των επιφανειών. Στον κόσμο των εμπορικών ακινήτων, οι καθαριστές αέρα UV-C LED για συστήματα HAVC (θέρμανση, εξαερισμός και κλιματισμός) γίνονται όλο και πιο συνηθισμένο θέαμα.

Τα UV-C LED ανακαλύπτουν νέα χρήση σε μια μεγάλη ποικιλία πλαισίων, συμπεριλαμβανομένων, ενδεικτικά, των οικιστικών και εμπορικών σκηνικών, της υγειονομικής περίθαλψης, των μεταφορών, των βιοεπιστημών, της άμυνας και των επιχειρήσεων αντιμετώπισης καταστάσεων έκτακτης ανάγκης.

Η επόμενη βιομηχανική επανάσταση είναι η τεχνολογία UV-C LED

Η τεχνολογία UV-C LED πρόκειται να φέρει νέες, βελτιωμένες και διευρυμένες λύσεις τόσο στη βιομηχανία επεξεργασίας αέρα όσο και σε νερό, με τον ίδιο τρόπο που τα LED έχουν φέρει επανάσταση στη βιομηχανία οθονών και φωτισμού. Υπάρχουν πλέον επιλογές για προστασία διπλού φραγμού, μετά το φιλτράρισμα σε περιβάλλοντα όπου τα συστήματα με βάση τον υδράργυρο δεν ήταν προηγουμένως καν μια θεωρητική δυνατότητα.

Οι λυχνίες LED χρησιμοποιούν ελάχιστη ποσότητα ενέργειας για να παράγουν φως συγκεκριμένου μήκους κύματος. Τα LED, ανάλογα με τη σύνθεση τους, μπορούν να εκπέμπουν φως διαφορετικού μήκους κύματος, συμπεριλαμβανομένου του υπέρυθρου, του ορατού, ακόμη και του υπεριώδους-C.

Η εικόνα διατομής του LED αποκαλύπτει ότι το κατάλληλο μήκος κύματος ενεργοποιείται όταν ο ηλεκτρισμός ταξιδεύει μέσα από τα διαφορετικά στρώματα του LED.

Χωρίς υδράργυρο, μεταξύ άλλων πλεονεκτημάτων των UV LED

Παρόλο που η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία θεωρείται γενικά ασφαλέστερη από τη χημική απολύμανση, οι τυπικοί λαμπτήρες UV απαιτούν συχνά οτιδήποτε από πέντε χιλιοστόγραμμα έως διακόσια χιλιοστόγραμμα υδραργύρου σε κάθε λάμπα.

Αυτοί οι λαμπτήρες UV έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής και θα πρέπει να αντικαθίστανται σε τακτική βάση, επειδή είναι επιρρεπείς στο σπάσιμο κατά τη μεταφορά, το χειρισμό και τη χρήση τους. Τα UV LED δεν χρησιμοποιούν υδράργυρο, επομένως είναι μια πολύ καλύτερη και ασφαλέστερη επιλογή. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων αγορών για την απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία (UV) σε περιοχές όπου οι παραδοσιακές λάμπες UV που περιέχουν υδράργυρο απαγορεύονταν για λόγους ασφαλείας (για παράδειγμα, στις βιομηχανίες ιατροτεχνολογικών προϊόντων και στο διάστημα).

Ο υδράργυρος μπορεί να αποθηκευτεί σε συμβατικούς λαμπτήρες UV είτε ως υγρό (που είναι πιο συνηθισμένο σε λαμπτήρες που λειτουργούν σε μέση πίεση) είτε ως αμάλγαμα (το οποίο είναι πιο συχνό σε λαμπτήρες που λειτουργούν σε χαμηλή πίεση και υψηλή απόδοση). Ο υδράργυρος με ένα άλλο στοιχείο, όπως το ίνδιο ή το γάλλιο, συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα κράμα που περιέχεται στα στερεά «κηλίδες» που βρίσκονται στους λαμπτήρες UV αμαλγάματος. Τόσο όταν είναι ενεργοποιημένοι όσο και όταν είναι απενεργοποιημένοι, οι λαμπτήρες υγρού υδραργύρου παρουσιάζουν την πιθανότητα να θέσουν σε κίνδυνο τους χρήστες. Ο υδράργυρος μετατρέπεται σε ατμό ενώ ο λαμπτήρας λειτουργεί και εάν ο λαμπτήρας καταστραφεί με οποιονδήποτε τρόπο, οι ατμοί υδραργύρου μπορούν εύκολα να διαλυθούν στο υπό επεξεργασία προϊόν. Τα ατυχήματα και οι αναποτελεσματικές διαδικασίες αυξάνουν την πιθανότητα μόλυνσης τόσο για τον τοπικό πληθυσμό όσο και για το περιβάλλον.

Παρόλο που δεν είναι πρωτεύον συστατικό, τα UV-C LED έχουν ίχνη υλικών όπως τα μέταλλα γάλλιο και μαγνήσιο καθώς και τα μεταλλοειδή πυρίτιο και βόριο. Το βόριο, ωστόσο, δεν χρησιμοποιείται πολύ συχνά. Αυτά τα μέταλλα και/ή τα μεταλλοειδή είναι παγιδευμένα μέσα σε μια σταθερή κρυσταλλική δομή, εμποδίζοντάς τα από το να εκπλυθούν στο περιβάλλον.

Τα UV-C LED έχουν μια πολύ σταθερή κρυσταλλική δομή που τα καθιστά εξαιρετικά ανθεκτικά σε ζημιές από μηχανικές ή περιβαλλοντικές διαταραχές. Αυτό τα καθιστά εξαιρετικά ανθεκτικά.

Σύμβαση UNEP Minamata

Το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών (UNEP) ήταν η κινητήρια δύναμη πίσω από τη δημιουργία της Σύμβασης Minamata για τον υδράργυρο, προκειμένου να προστατευθεί η ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον από εκπομπές και εκλύσεις υδραργύρου που είναι αποτέλεσμα ανθρώπινης δραστηριότητας. Το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών (UNEP) έχει καθορίσει την ημερομηνία στόχο του 2020 για την πλήρη εξάλειψη της παραγωγής υδραργύρου παγκοσμίως.

Αν και η Σύμβαση Minamata δεν απαγορεύει άμεσα την κατασκευή και την πώληση λαμπτήρων UV ατμού υδραργύρου, θα δώσει γενικά ευεργετική επιρροή για την ευρύτερη υιοθέτηση εναλλακτικών τεχνολογιών. Αυτό συμβαίνει επειδή η Σύμβαση Minamata περιορίζει την ποσότητα υδραργύρου που μπορεί να απελευθερωθεί στο περιβάλλον. Ενέργειες όπως αυτές που παρατίθενται παρακάτω θα μπορούσαν να θεωρηθούν πιθανές απαντήσεις:

Οι εταιρείες που χρησιμοποιούν συστήματα υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) στα προϊόντα τους ή στις διαδικασίες κατασκευής τους (για παράδειγμα, στις βιομηχανίες λευκών προϊόντων, ποτών και μικροηλεκτρονικών, καθώς και εκείνες στις βιοεπιστήμες) μπορούν να επιλέξουν να εφαρμόσουν βέλτιστες πρακτικές επιλέγοντας μια επιλογή LED λόγω της επιρροής της Σύμβασης της Minamata, παρά λόγω της επιβολής της ίδιας της σύμβασης.

Αρχικός εξοπλισμός Είναι πιθανό οι κατασκευαστές που χρησιμοποιούν επί του παρόντος παραδοσιακούς λαμπτήρες υδραργύρου να βρουν μια αντίφαση μεταξύ της χρήσης προϊόντων με βάση τον υδράργυρο και των δικών τους περιβαλλοντικών πολιτικών. Αυτοί οι κατασκευαστές ενδέχεται να αποφασίσουν να ξεκινήσουν τη μετάβαση στην ανάπτυξη νέων προϊόντων που χρησιμοποιούν πηγές φωτός χωρίς υδράργυρο, προκειμένου να συμμορφωθούν με τους νόμους Minamata.

Είναι πιθανό ότι οι δήμοι θα ακολουθήσουν επίσης το παράδειγμά τους στην υιοθέτηση των LED UV-C. Ωστόσο, είναι πιο πιθανό αυτά τα ιδρύματα να απαιτούν επιπλέον χρόνο για την εφαρμογή της νέας τεχνολογίας.

Θα υπάρχει πάντα ένα συγκεκριμένο τμήμα του πληθυσμού που ενδιαφέρεται για «πράσινες» ή «φιλικές προς το περιβάλλον» εναλλακτικές λύσεις προϊόντων. Χωρίς να απαγορεύει την αγορά ή την παραγωγή λαμπτήρων με βάση τον υδράργυρο ή ακόμη και να απαιτεί την επισήμανση ως τέτοια, η Σύμβαση Minamata έχει την ακούσια συνέπεια να κάνει τους ανθρώπους να συνειδητοποιούν περισσότερο τους κινδύνους που ενέχει ο υδράργυρος.

Αναμένεται ότι η μετάβαση από τα λαμπάκια υδραργύρου στα UV-C LED θα είναι αργή για τους ρυθμιστές. Επειδή είναι ευθύνη των ρυθμιστών να οδηγήσουν την τεχνολογία προς την κατεύθυνση της πιο ολιστικά ορθής απάντησης, δεν θα σταματήσουν ποτέ να αναζητούν βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις για τον υδράργυρο.
 

Φως LED υψηλής ισχύος Uv

Χαρακτηριστικά:

● Οι λυχνίες UV υψηλής ισχύος έχουν παρόμοιο μέγεθος και σχήμα με τις συμβατικές μικροβιοκτόνες λάμπες υπεριώδους ακτινοβολίας, αλλά μπορούν να λειτουργούν σε υψηλότερη απόδοση UV.

● Το φως UV led υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται ευρέως σε συστήματα εξαναγκασμένου αεραγωγού και σε εφαρμογές απολύμανσης νερού.

● Το υπεριώδες φως led υψηλής ισχύος συναντάται συχνά σε εφαρμογές ελέγχου οσμών και φωτοχημικών.

● Διατίθεται σε εκδόσεις Low Ozone και Ozone Producing.

Προσδιορισμός: