¿Cómo funcionan los purificadores de aire con luz ultravioleta?

Históricamente, la luz ultravioleta (UV) se ha utilizado para desinfectar el agua, las superficies y el aire. Quizás se pregunte si esta tecnología funciona contra los microbios en el aire o, en general, mejora la calidad del aire de su hogar. Este artículo describirá cómo funcionan los purificadores de aire UV, si se ha demostrado que son efectivos para limpiar el aire y sus posibles problemas de seguridad. Si se pregunta si el uso de una luz ultravioleta puede reducir las posibilidades de infección por coronavirus, consulte nuestro blog sobre qué debe saber sobre cómo la luz ultravioleta mata al Covid-19.

¿Qué son los purificadores de aire con luz ultravioleta?

Los purificadores de aire UV están diseñados para usar luz ultravioleta de onda corta (luz UV-C) para inactivar patógenos y microorganismos en el aire como moho, bacterias y virus. Tienen el mismo objetivo final de todos los purificadores de aire: reducir los contaminantes del aire interior. La tecnología también se conoce como irradiación germicida UV o purificadores de aire UVGI. Esto es diferente de otras tecnologías de purificación de aire que contienen tecnología de luz ultravioleta pero no la usan directamente contra los contaminantes del aire.

En el mercado, los purificadores de aire UV-C se venden actualmente como dispositivos independientes, independientes o como sistemas instalados en unidades HVAC residenciales o comerciales preexistentes. A medida que el aire es forzado a través del dispositivo, pasa por lámparas ultravioleta, que intentan directamente desinfectar el aire mediante irradiación germicida. El mayor problema de seguridad es que se puede generar ozono durante este proceso.

Rara vez son un producto independiente, los purificadores de aire con luz UV-C a menudo requieren sistemas adicionales para una efectividad total y, con mayor frecuencia, se incluyen en sistemas de filtración de aire de detención de partículas de alta eficiencia (HEPA) más grandes. De hecho, la EPA dice que un purificador de aire UV-C no parece efectivo como unidad independiente porque no puede atrapar ni eliminar partículas.

Antecedentes de la luz ultravioleta

La luz UV germicida se ha utilizado en el tratamiento de la tuberculosis y para desinfectar hospitales, cocinas, plantas procesadoras de carne y laboratorios. Ya en 1908, la luz UV-C se utilizó para desinfectar los suministros de agua municipales en Francia.

La radiación electromagnética adopta muchas formas, desde la luz visible hasta las ondas de radio y la luz ultravioleta. Aquí hay algunos antecedentes sobre cómo las diferentes formas de luz tienen diferentes niveles de energía:

Diferentes formas de luz

La luz está formada por pequeñas partículas llamadas fotones. Mientras viajan, vibran de un lado a otro y trazan una onda en el espacio. Cuanto más rápido vibran, menor es la distancia entre cada onda. Cuanto más lenta sea la vibración, mayor será la distancia entre cada onda. Esta distancia de onda a onda se llama longitud de onda de la luz. Las ondas largas con fotones de vibración más lenta tienen menos energía. Las ondas cortas con partículas de vibración más rápida tienen más energía.

Dependiendo de su composición molecular, los diferentes materiales del mundo reflejan y absorben diferentes longitudes de onda de luz:

  • La luz visible tiene una longitud de onda de entre 400 y 700 nanómetros, el rango que afecta los receptores de luz de los ojos.
  • La luz infrarroja, que puede sentir como calor, es más larga (700 a 1 M nanómetros).
  • El ultravioleta, que no se puede sentir ni ver, es más corto que la luz visible entre 100 y 400 nanómetros.

Los fotones transmiten energía electromagnética cuando encuentran materia y la luz ultravioleta tiene altos niveles de energía.

Luz ultravioleta: UV-A, UV-B y UV-C

Ultraviolet se divide en tres secciones:

  • Luz UV-A: 315–400 nanómetros con fotones que vibran un poco más rápido que la luz visible
  • Luz UV-B: 280-315 nanómetros, con fotones que vibran aún más rápido
  • Luz UV-C: 100-280, con fotos que vibran más rápido y transportan la mayor cantidad de energía

La exposición prolongada a la luz UVC puede causar daños temporales en los ojos y la piel, por lo que se deben tomar precauciones adicionales si se trabaja directamente con lámparas UVC o cerca de ellas. En la actualidad, la luz ultravioleta se utiliza principalmente para complementar otros métodos establecidos de desinfección y «esterilización» de equipos y espacios científicos y médicos sensibles, aunque estos sistemas de limpieza por irradiación se han abierto camino en aplicaciones residenciales y comerciales gracias a la popularización de la luz ultravioleta como purificador en el pasado. dos decadas. Estos productos caen dentro del alcance y la exigencia de mejorar la limpieza y reducir la contaminación ambiental, en lugar de combatir la infecciosidad.

¿Cómo utilizan los purificadores de aire con luz UV la luz UV-C?

La luz UV-C es responsable de la principal actividad desinfectante de los sistemas de purificación de aire UV-C. Toda esa energía adicional, mucho más que la luz visible, puede cambiar las moléculas que la absorben, y el ADN es particularmente susceptible a estos cambios. La luz ultravioleta bombardea los microorganismos alrededor de la lámpara ultravioleta y daña el ADN que necesitan para vivir.

Cuando las personas se queman con el sol después de un día en la playa, sufren quemaduras por radiación de un tipo de luz ultravioleta emitida por el sol; el enrojecimiento es la respuesta inflamatoria de la piel cuando su ADN se daña directamente por la radiación ultravioleta, que potencialmente al cáncer de piel.

Dado que las bacterias son solo una célula, dependen de su ADN para vivir. Este es el principio detrás de los purificadores de aire con luz ultravioleta. Si el ADN de una célula bacteriana está suficientemente dañado, desencadena un mecanismo de autodestrucción que lo vuelve inofensivo.

Los purificadores de aire UV-C se pueden instalar en una amplia variedad de formas y con diversos grados de éxito (Macher, 1993). En un estudio, se descubrió que la colocación de lámparas ultravioleta germicidas en las paredes de las viviendas de atención médica proporcionaba con éxito las cualidades desinfectantes sin efectos secundarios estadísticamente significativos de la sobreexposición a los rayos UV, lo que refuerza la familiaridad que tienen estos sistemas en la industria de la salud (Nardell et al. 2008).

¿Cómo limpian el aire los purificadores de aire UV?

La forma en que funcionan los purificadores de aire con luz UV-C es bastante simple. Como se discutió anteriormente, están diseñados para usar lámparas UV que potencialmente pueden alterar el ADN de los microorganismos e inactivarlos o destruirlos. Dependiendo del material del emisor (por ejemplo, fósforo o cuarzo), esta luz puede ser azulada o no ser visible para el ojo humano. Por lo general, las unidades residenciales usan lámparas de mercurio que emiten luz UV-C a una longitud de onda de 254 nm, según la EPA.

Los purificadores de aire con luz ultravioleta son generalmente una combinación de un sistema de aire forzado y otro filtro (como un filtro HEPA). Como resultado, la luz ultravioleta del purificador de aire actúa junto con otros procesos para limpiar el aire. El aire ambiental interno se fuerza a través de la unidad y se ventila a través de una cámara con bombillas que emiten luz dentro de la frecuencia UV-C. La lámpara UV generalmente se coloca aguas abajo de un filtro en un purificador de aire portátil. Varios factores como el tipo de lámpara UV, la humedad y la temperatura pueden afectar su rendimiento.

Las lámparas UV-C utilizadas en los purificadores germicidas UV-C son silenciosas y el brillo de muchas, dependiendo de la carcasa que las rodea, es invisible para el ojo humano. Generalmente son inodoros. Es posible que sea necesario reemplazar las bombillas UV anualmente, según la marca y el modelo.

Peligros de los purificadores de aire UV

Quizás el aspecto negativo más importante de los purificadores de aire UV, se ha demostrado que la radiación UV-C transforma el oxígeno del aire en ozono (Slonim et al, 1969). Esto sucede a través de la fotólisis, cuando la luz produce oxígeno (O2) para romperse en dos átomos individuales y combinarse con otras moléculas de oxígeno para crear ozono (O3). Esto puede suceder con las lámparas UV-C mencionadas anteriormente, especialmente si no están revestidas. Debido a esta posibilidad, algunos fabricantes utilizan un recubrimiento especial en las lámparas UV.

¿Qué tan efectivos son los purificadores de aire UV?

Aunque la luz UV-C puede potencialmente desactivar los microbios, si puede hacerlo dentro de una unidad purificadora de aire portátil es un asunto completamente diferente. Estas unidades a menudo se anuncian para reducir los ácaros del polvo y los alérgenos del moho.

La eficacia de la luz UV-C para desinfectar el aire depende de varios factores, que incluyen:

  • Si los contaminantes entran en contacto con la luz ultravioleta.
  • Si la luz es inhibida por el efecto de enfriamiento del flujo de aire.
  • El material de la bombilla que emite tal luz
  • La alta dosis de luz requerida
  • Cuánto tiempo el contaminante está expuesto a la luz

Purificadores de aire UV frente a microorganismos

Si se diseña correctamente, el proceso de filtración UV puede potencialmente desactivar algunas bacterias y moho y ofrecer una pequeña reducción de virus, pero poca reducción de esporas bacterianas y de moho (Kowalski & Bahnfleth, 2000). Generalmente, las esporas bacterianas y de moho son resistentes a la radiación ultravioleta y requieren una alta dosis de luz ultravioleta. La EPA dice que para la destrucción real de las esporas de moho y bacterias, necesitaría altos niveles de luz ultravioleta y tiempos de exposición mucho más prolongados. Es posible que necesite niveles mucho más altos que los que se ofrecen en una unidad residencial, así como una exposición prolongada, mucho más que los pocos segundos en que el aire pasa a través de un dispositivo.

Purificadores de aire UV frente a alérgenos

La purificación UV no elimina por completo los alérgenos, los vapores químicos, el polvo, la caspa de las mascotas, el humo del cigarrillo o el moho del aire (Olander et al., 1988). Los gases peligrosos y muchas partículas sólidas suelen ser invulnerables a la radiación ultravioleta.

La EPA dice que las partículas de moho aún pueden causar alergias incluso cuando están desactivadas, por lo que los purificadores de aire UV pueden no ser efectivos para las alergias y el asma.

Purificadores de aire UV frente a COV

Muchos contaminantes nocivos no se ven afectados por la luz UV-C. La luz ultravioleta no puede destruir los compuestos orgánicos volátiles, o COV, que se encuentran comúnmente en productos domésticos, desde pinturas y barnices hasta soluciones de limpieza, desinfección y cosmética. La intensa energía de la luz ultravioleta puede incluso hacer que los COV se descarguen más rápidamente de lo que normalmente lo harían, o convertirlos en sustancias más peligrosas.

Nuestra recomendación

Si un purificador de aire ultravioleta en el mercado produce ozono, puede crear un riesgo para la salud de usted y su familia en su hogar. Si no hay riesgo de ozono, los sistemas de purificación de aire con luz UV-C pueden ofrecer algún tipo de capacidad de desinfección, aunque también deben tener un medio filtrante para atrapar partículas. En general, los estudios han demostrado que los purificadores de aire portátiles con luz UV-C tienen una eficacia limitada contra los microorganismos y no pueden abordar muchos contaminantes como los COV.

Nuestra solución

Hasta ahora, ha habido poca innovación en la industria de los purificadores de aire. Una nueva tecnología, la tecnología Molekule PECO, ofrece una potente solución alternativa a los purificadores de aire UV. La tecnología PECO no solo destruye los microorganismos en el aire, sino que también destruye los COV y los alérgenos que los purificadores de aire UV no pueden abordar.

Los laboratorios de investigación e ingeniería de aerosoles probaron la tecnología PECO contra una bacteria altamente resistente, Staphylococcus epidermidis. El laboratorio también probó la tecnología contra virus, moho y endosporas. Los resultados mostraron que PECO redujo las concentraciones de microorganismos en un 99,99%.

A diferencia de los purificadores de aire UV-C que intentan desactivar los microbios, la tecnología PECO puede destruirlos. Más importante aún, el proceso PECO no produce ozono, como lo verifica un informe de prueba de emisión de ozono independiente. Obtenga más información sobre el purificador de aire Molekule aquí.

Deja un comentario

catorce + 13 =