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Nelle ultime settimane abbiamo avuto modo di affrontare più volte uno dei temi caldi del momento, ovvero il rapporto tra illuminazione LED UVC e Covid-19. Come ricordato dalla IUVA, la luce UVC è stata ampiamente utilizzata fin dai primi anni ’80 nella disinfezione di acqua, aria, prodotti farmaceutici e superfici contro numerosi agenti patogeni. Ad oggi non esistono tuttavia ricerche o testi che possano dare garanzie sul fatto che l’azione disinfettante dei raggi UV possa avere effetto anche sul ceppo specifico dei coronavirus. Sebbene ci siano tutti gli elementi per dimostrare che la tecnologia UVC abbia un effetto di disinfezione anche sul Covid-19, è quindi difficile dare per assodato che l’efficacia sul virus sia al 100%. Va poi sottolineato come l’UVC sia in grado di mutare o rendere inerte il virus, modificandone la composizione chimica e rendendolo meno aggressivo ed efficace, ma non sia in grado di eliminarlo. I recenti studi sono volti proprio alla ricerca di dosaggi e tempi per definire l’efficacia sia sull’azzeramento sia sulla riduzione della carica batterica.

In questo articolo cerchiamo di fare più chiarezza sui punti di forza dei LED UVC, sugli aspetti su cui prestare maggiore attenzione e quelli su cui è necessario fare ulteriori precisazioni.

Le lunghezze d’onda disponibili

Quando si approccia l’illuminazione UVC (254-280nm), la maggior parte della bibliografia fa riferimento ai 254nm, che è la lunghezza d’onda di riferimento, disponibile da sempre grazie alle lampade al mercurio standard. 275nm (270-280nm) è invece l’unica lunghezza d’onda disponibile e affidabile per quanto riguarda il mondo dell’illuminazione LED, che ha lo stesso effetto sterilizzatore delle lampade al mercurio standard. Nessuna delle due lunghezze d’onda è tuttavia centrata nel punto di massima efficacia di sanificazione e di vulnerabilità del virus.

Abbiamo citato soltanto due lunghezze d’onda, 254nm e 275nm, poiché sono le uniche opzioni su cui si può concretamente lavorare al momento. Per quanto riguarda le altre, come i 222nm, se ne parla più per gli studi e per i brevetti, ma si tratta di lampade (ad eccimeri, nello specifico) assai costose, che hanno potenze ancora più basse dei LED e che sono ancora da validare e testare, anche e soprattutto sulla questione della dannosità sull’essere umano rispetto a LED e lampade a mercurio.

Perché preferire i LED UVC alle sorgenti tradizionali?

  • Mentre le lampade tradizionali emettono solo una parte dello spettro luminoso nella gamma UVC, con efficienza su questa banda inferiore al 45%, un LED direttamente selezionato e con un’emissione controllata all’interno dello spettro può consentirci maggiore efficacia e una riduzione della potenza necessaria;
  • La costruzione del LED ci agevola nella scalabilità di prodotto e nell’indirizzare l’emissione della luce stessa, poiché è possibile utilizzare materiali secondari a corredo, come le ottiche;
  • Hanno maggiore flessibilità in termini di design grazie alla dimensione della sorgente, alle diverse potenze disponibili e alle tensioni operative, caratterizzate da una bassa tensione di funzionamento (6-8 Volt) che ne facilita l’utilizzo in sicurezza con sistemi a batteria;
  • Non danno problemi legati all’inquinamento, alla gestione e allo smaltimento del mercurio;
  • Hanno un 10-15% in più di incisività nella distruzione del virus in quanto più vicini al punto di massima efficacia, riconosciuto nei 265nm;
  • Rispetto alle lampade tradizionali non emettono frequenze ionizzanti, quindi non generano ozono (altrettanto dannoso per l’uomo).

Le precauzioni necessarie e la normativa IEC/EN 62471

Un altro aspetto importante su cui insistere è la necessità di prendere delle precauzioni: ad oggi la normativa IEC/EN 62471 è la sola vigente sull’argomento e ad essa si rifà anche lo spettro relativo all’emissione UV, nonostante non venga fatta una netta distinzione tra le bande A, B e C. La gamma UV-C va sì a danneggiare le nostre cellule epiteliali, ma non è così penetrante come la gamma UV-A. Sappiamo quindi che possono esserci dei problemi nell’utilizzo di questa applicazione, che è potenzialmente dannosa per l’essere umano. Allo stesso modo in cui l’UV-C può inattivare batteri e virus, infatti, può essere dannoso anche per le cellule umane, anch’esse contenenti DNA.

La normativa consiglia sempre di utilizzare la tecnologia UVC in modo professionale. Se si riesce ad evitare l’esposizione dell’uomo a questo tipo di radiazione non si rischia di andare a danneggiare le persone. Esistono comunque degli strumenti di protezione per riuscire ad utilizzare l’illuminazione LED UVC anche in presenza di persone. Anche la IUVA (International Ultraviolet Association) si è espressa in maniera decisa in tal senso, raccomandando vivamente che chiunque utilizzi la luce UV per disinfettare apparecchiature mediche, superfici o aria (o comunque applicazioni supportate da solide prove scientifiche) segua tutte le precauzioni per la salute e la sicurezza ed eviti l’esposizione diretta del corpo umano alla luce UV.

Perché la tecnologia LED UVC è così costosa?

  1. E’ molto difficile da realizzare e non ci sono ad oggi tanti produttori di semiconduttori con tecnologia AIGaN (Aluminium gallium nitride) efficiente ed affidabile;
  2. Ha un packaging ceramico speciale e finestra in quarzo;
  3. Il chip ha una struttura difficile da ottimizzare.

Conclusioni

Per concludere, come per tutte le sorgenti luminose anche nel campo dell’UV il LED non è l’unica soluzione esistente. Quello che unisce le diverse tecnologie d’illuminazione UV è la necessità di adottare delle precauzioni di impiego e di utilizzare appositi materiali e prodotti per avere garanzia di un corretto funzionamento e di una vita di prodotto commisurata alle aspettative. Nel caso del LED diventa determinante l’utilizzo e la scelta di prodotti a corredo, come ottiche, sensori, driver e alimentatori dedicati.

  • Per approfondire i servizi e i punti di forza di Universal Science nel campo dell’illuminazione LED UVC, rimandiamo all’approfondimento dedicato.
  • Per rendere ancora più esaustiva la ricerca di risposte sull’utilizzo dell’UVC per la disinfezione, l’IES (Illuminating Engineering Society) ha messo a disposizione un’approfondita sezione dedicata alle FAQ
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