Como as lâmpadas ultravioleta podem ser usadas para matar vírus? coisas que você deve saber como engenheiro

A pandemia de COVID-19 deu uma nova vida a uma técnica de luz ultravioleta de décadas para matar vírus e bactérias. Com o vírus se espalhando em um ritmo tão rápido globalmente, vários gigantes da tecnologia, start-ups e instituições técnicas começaram a trabalhar no sentido de criar soluções inteligentes. A higienização UV, para falar a respeito, ganhou espaço e o mercado está inundado com vários produtos que afirmam tornar o ambiente livre de vírus. Além dos gigantes eletrônicos, várias instituições tecnológicas, startups, etc. entraram no movimento de surgimento de produtos e soluções de higienização por UV.

Os produtos que chegaram às prateleiras do mercado com sucesso vêm com uma descrição atraente e muitos deles afirmam matar o vírus de 99,9%. A questão que paira em nossa mente é se essas lâmpadas ultravioleta realmente têm sucesso em matar o vírus? Qual comprimento de onda UV funciona melhor e qual é o tempo para a exposição UV para matar os vírus. Ficamos um pouco curiosos para obter as respostas a essas perguntas e nos aprofundamos no tópico. Vamos tentar entender isso um pouco.

O que exatamente são lâmpadas ultravioleta?

A luz ultravioleta é um tipo de radiação eletromagnética com diferentes comprimentos de onda e frequências. A faixa espectral da luz UV é, por definição, entre 100 e 400 nm (1 nm = 10-9m) e é invisível aos olhos humanos. Dos três tipos de luzes UV viz. UVA ou UV próximo (315–400 nm), UVB ou UV médio (280–315 nm), UVC ou UV distante (180–280 nm) ganharam preferência devido à sua capacidade de ajudar a matar vários tipos de vírus.

Ao contrário dos UVA e UVB, o UVC é completamente absorvido pelo ozônio atmosférico e tem penetração mínima na superfície da Terra. Assim, tem pouco efeito na saúde humana e pode ser criado artificialmente por vários meios. A exposição às luzes UVC deve ser totalmente evitada.

As luzes ultravioleta podem matar os vírus?

Sim, de acordo com vários estudos, incluindo aqueles em um relatório recente da Illuminating Engineers Society (IES), a luz UV, a luz UV-C para ser mais precisa, é a única luz UV que foi testada com eficácia para inativar vírus e matar bactérias. A luz UV-C também é conhecida como Germicida UV é conhecida por ser bastante eficaz na destruição de germes, vírus e outros DNA e RNA de outros contaminantes prejudiciais, alterando sua estrutura e tornando-os incapazes de se replicar. As lâmpadas UV-A e UV-B, por outro lado, têm a capacidade de matar bactérias, mas têm eficácia limitada na inativação de vírus.

Pesquisas mostram que o UV-C pode inativar efetivamente os micróbios transportados pelo ar que transmitem o sarampo, a tuberculose e o SARS-CoV-1. As luzes ultravioleta provam ser uma maneira segura, barata e eficiente de eliminar os vírus da gripe transportados pelo ar em hospitais, escritórios, escolas, aeroportos, etc., limitando a transmissão e propagação de doenças microbianas mediadas pelo ar, como gripe e tuberculose. Em palavras simples, as luzes ultravioleta desempenham um papel vital na esterilização e desinfecção. Os microrganismos têm menos proteção contra os raios ultravioleta e não podem sobreviver à exposição prolongada a eles.

Aplicações práticas de lâmpadas ultravioleta

Devido à sua eficácia, a tecnologia germicida UV provou ser incrivelmente útil para hospitais, laboratórios médicos, centros de atendimento a idosos, bombeiros e delegacias de polícia, aeroportos, estações de trânsito, escolas, prédios do governo, edifícios de escritórios e hotéis. A tecnologia germicida UV é integrada aos sistemas de ar condicionado para esterilizar os patógenos que causam doenças e contaminantes que podem agravar as condições respiratórias. Além disso, existem lâmpadas UV que removem produtos químicos prejudiciais ou tóxicos produzidos em muitas indústrias e reduzem ou eliminam toxinas prejudiciais dos escapamentos industriais.

Luzes ultravioleta são usadas em hospitais. Existem torres de UV nos hospitais que são usadas sempre que um novo paciente é admitido no hospital. Além disso, os hospitais usam lâmpadas UV para esterilizar o equipamento cirúrgico e o ar nas salas de operação. Além disso, as lâmpadas germicidas são usadas com sucesso em sistemas de ar condicionado de instalações médicas e outras instalações para esterilizar patógenos que causam doenças e contaminantes que são responsáveis ​​pelo agravamento da asma ou de outras doenças respiratórias.

As companhias aéreas comerciais desempenham um papel direto na disseminação de vírus. Os aeroportos têm a capacidade de transportar germes entre continentes. Portanto, o tratamento de rotina eficaz deve ser feito. Para esses vários raios ultravioleta, os scanners estão sendo usados ​​para matar os vírus e germes.

Dimer UVC Innovations é uma empresa com sede nos EUA que desenvolve sistemas de desinfecção por luz UVC. Há alguns meses, a empresa lançou um robô destruidor de germes chamado GermFalcon, o primeiro sistema UVC projetado para desinfetar rapidamente as superfícies internas de uma aeronave entre os voos. O robô higieniza aviões e ajuda a interromper a disseminação do coronavírus.

UVC realmente destrói germes?

O UVC é fortemente absorvido pela base de RNA e DNA, levando a danos estruturais moleculares, destruindo assim a capacidade de reprodução da célula de um organismo. Isso resulta na inativação do vírus, de modo que eles não são mais capazes de se replicar.

De acordo com Alex Berezow, que é microbiologista, “a luz ultravioleta é letal para bactérias e vírus por causa de sua alta frequência que embaralha e danifica seu material nuclear. Quando danifica o código de DNA (ou RNA) desses patógenos, também desencadeia mutações letais que os impedem de se reproduzirem adequadamente. ” Ele acrescentou ainda que a luz ultravioleta mata tudo, desde bactérias a fungos, vírus, etc.

A eficácia do UVC depende da intensidade, do comprimento de onda da radiação UV e da quantidade de tempo durante o qual o microrganismo é exposto ao UV, da presença de partículas que podem proteger os microrganismos dos UV e da capacidade de um microrganismo de resistir aos UV durante sua exposição. Quanto maior a distância da fonte de luz, menor será o UVC atingindo o alvo.

As lâmpadas de descarga de mercúrio de baixa pressão são a fonte mais eficiente de geração de UVC. Nessas lâmpadas, aproximadamente 35% dos watts de entrada são convertidos em watts UVC. A radiação é gerada quase a 254 nm (o que significa 85% do efeito germicida máximo e 80% na curva IES).

Vantagens das lâmpadas ultravioleta

O uso de lâmpadas ultravioleta para esterilização e desinfecção tem algumas vantagens em relação a outros métodos e é por isso que é usado há muitos anos. Não só isso, com a pandemia COVID-19, seu uso aumentou em grande medida. A primeira vantagem a ser mencionada aqui seria sua capacidade de matar vários tipos de microrganismos, incluindo bactérias resistentes a drogas, fungos, vírus, esporos, etc. É um método conveniente e sem produtos químicos são necessários, o que não deixa resíduos químicos para trás.

Limitações das luzes ultravioleta

Apesar do fato de que as luzes ultravioleta são úteis para matar os vírus em grande medida, há certas limitações também, pois esse tipo de luz pode causar vários problemas de saúde, como câncer de pele, catarata, etc. A exposição à luz ultravioleta é uma abordagem antimicrobiana direta e o tipo de luz ultravioleta mais comumente empregado para aplicações germicidas é uma lâmpada de arco de vapor de mercúrio de baixa pressão que emite cerca de 254 nm.

A tecnologia da lâmpada de xenônio que emite um amplo espectro de UV tem sido usada recentemente. Essas lâmpadas podem ser usadas para desinfetar espaços desocupados; no entanto, a exposição direta a lâmpadas ultravioleta germicidas convencionais em espaços públicos ocupados não é possível, pois a exposição direta a esses comprimentos de onda de lâmpadas germicidas é prejudicial à pele e aos olhos.

A segunda limitação do uso de lâmpadas ultravioleta para esterilização e desinfecção é que a radiação ultravioleta só funciona no caminho da luz e pode ser bloqueada por objetos. Isso significa que o objeto a ser esterilizado é mantido diretamente alinhado com a luz ultravioleta e não deve haver nenhuma obstrução entre eles. Esse problema pode ser resolvido usando várias lâmpadas UV que geram irradiação UV de diferentes ângulos.

Para obter uma visão sobre as luzes ultravioleta, suas limitações e quais são as maneiras de saber se a luz ultravioleta é original ou falsa, conversamos com o Sr. Vikram Ghorpade da Tech Power India. Ele compartilhou conosco algumas informações interessantes sobre as luzes ultravioleta. Aqui está o que ele disse.

Desinfecção de ar GUV superior

A desinfecção do ar com GUV em ambientes superiores é um dos métodos de combate aos vírus transportados pelo ar. A iluminação é instalada no sistema de tratamento de ar para que o ar que circula pela instalação seja tratado. Como a luz UV-C não atinge diretamente as pessoas na instalação, este método pode ser executado por um longo período de tempo e provar ser bastante eficaz. Além disso, existem acessórios inferiores que têm a capacidade de eliminar até 99,9% das bactérias e vírus de um ambiente. Uma vez que estes equipamentos tratam as zonas baixas de um cômodo, não podem ser utilizados para operar os cômodos quando ocupados, pois podem causar problemas de saúde aos ocupantes, portanto esses espaços são descontaminados quando desocupados.

A luz ultravioleta pode ser usada para matar o SARS-CoV-2?

SARS-CoV-2 é um vírus que causa COVID-19 em ambientes de laboratório. UV-C em um comprimento de onda específico de 254 nanômetros foi encontrado anteriormente para matar a influenza H1N1 e outros coronavírus como o vírus respiratório agudo severo (SARS-CoV) e a síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS-CoV).

David Brenner, pesquisador da Columbia University, descobriu que o UV-C é eficaz contra o vírus SARS-CoV-2. A tecnologia desenvolvida pelo Centro de Pesquisa Radiológica da universidade usa lâmpadas que emitem doses baixas e contínuas de um determinado comprimento de onda de luz ultravioleta para matar vírus e bactérias sem danificar a pele humana, os olhos e outros tecidos. De acordo com Brenner, a lâmpada que emite luz ultravioleta pode ser usada com segurança em espaços públicos ocupados e mata os patógenos no ar antes que possamos respirá-los.

A equipe de pesquisadores já havia encontrado o método eficaz em inativar o vírus da gripe H1N1 transportado pelo ar e bactérias resistentes a medicamentos. Vários estudos de longo prazo em animais e humanos confirmaram que a exposição a UVC distante não causa danos à pele ou aos olhos. Além disso, é dito que a tecnologia UVC tem o potencial de fornecer um poderoso controle sobre futuras epidemias e pandemias.

Tem havido discussões em andamento sobre se a tecnologia de luz ultravioleta terá sucesso em matar germes ou não. Uma coisa é certa: com a pandemia de COVID-19, o uso de luzes ultravioleta aumentou e podemos prever facilmente o cenário futuro. À medida que a crise do COVID-19 vai diminuindo gradualmente, dedos cruzados; Haverá muitas situações em que as pessoas ficarão mais próximas umas das outras em locais fechados, como hospitais, clínicas médicas, institutos educacionais, transporte público, restaurantes, escritórios, academias, etc. Em tais situações, as luzes UVC suspensas serão definitivamente benéficas para matar micróbios continuamente o coronavírus, reduzindo assim a propagação do vírus.

Dito isso, a luz UVC tem o potencial de ser uma ferramenta poderosa para limitar a propagação de COVID-19 e outras doenças infecciosas, mas nenhuma das estratégias é completamente eficaz por si só. Várias técnicas existentes e novas teriam de ser usadas em conjunto para obter melhores resultados.