Como a luz ultravioleta pode desinfetar espaços internos

Como a luz ultravioleta pode desinfetar espaços internos
Instituições como hospitais e sistemas de trânsito vêm usando a desinfecção UV há anos.
Sergei Bobylev \ TASS via Getty Images

A luz ultravioleta tem um longa história como desinfetante e o vírus SARS-CoV-2, que causa COVID-19, é prontamente tornado inofensivo pela luz ultravioleta. A questão é a melhor forma de aproveitar a luz ultravioleta para combater a propagação do vírus e proteger a saúde humana enquanto as pessoas trabalham, estudam e fazem compras em ambientes fechados.

O vírus se espalha de várias maneiras. A principal via de transmissão é por meio do contato pessoa a pessoa via aerossóis e gotas emitido quando uma pessoa infectada respira, fala, canta ou tosse. O vírus também pode ser transmitido quando as pessoas tocam o rosto logo após tocar em superfícies contaminadas por indivíduos infectados. Isso é particularmente preocupante em ambientes de assistência médica, espaços de varejo onde as pessoas freqüentemente tocam em balcões e mercadorias, e em ônibus, trens e aviões.

Como engenheiro ambiental que estuda a luz ultravioleta, observei que a radiação ultravioleta pode ser usada para reduzir o risco de transmissão por ambas as rotas. Luzes ultravioleta podem ser componentes de máquinas móveis, sejam robóticas ou controladas por humanos, que desinfetam superfícies. Eles também podem ser incorporados em sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado ou posicionados dentro de fluxos de ar para desinfetar o ar interno. No entanto, os portais UV destinados a desinfetar as pessoas que entram em espaços internos são provavelmente ineficazes e potencialmente perigosos.

O que é luz ultravioleta?

A radiação eletromagnética, que inclui ondas de rádio, luz visível e raios X, é medida em nanômetros, ou milionésimos de milímetro. A irradiação ultravioleta consiste em comprimentos de onda entre 100 e 400 nanômetros, situados logo além da porção violeta do espectro de luz visível e são invisíveis ao olho humano. O UV é dividido nas regiões UV-A, UV-B e UV-C, que são 315-400 nanômetros, 280-315 nanômetros e 200-280 nanômetros, respectivamente.

A camada de ozônio na atmosfera filtra comprimentos de onda UV abaixo de 300 nanômetros, o que bloqueia o UV-C do sol antes que alcance a superfície da Terra. Eu penso em UV-A como a faixa de bronzeamento e UV-B como a faixa de queimadura solar. Doses altas o suficiente de UV-B podem causar lesões de pele e câncer de pele.

UV-C contém o comprimentos de onda mais eficazes para matar patógenos. UV-C também é perigoso para os olhos e pele. As fontes de luz UV artificiais projetadas para desinfecção emitem luz dentro da faixa UV-C ou um amplo espectro que inclui UV-C.

Como UV mata patógenos

Os fótons ultravioleta entre 200 e 300 nanômetros são absorvidos com bastante eficiência pelos ácidos nucléicos que compõem o DNA e o RNA, e os fótons abaixo de 240 nanômetros também são bem absorvidos pelas proteínas. Essas biomoléculas essenciais são danificadas pela energia absorvida, tornando o material genético dentro de uma partícula de vírus ou microrganismo incapaz de se replicar ou causar uma infecção, inativando o patógeno.


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Normalmente, é necessária uma dose muito baixa de luz ultravioleta nesta faixa germicida para inativar um patógeno. A dose de UV é determinada pela intensidade da fonte de luz e duração da exposição. Para uma determinada dose necessária, fontes de maior intensidade requerem tempos de exposição mais curtos, enquanto fontes de menor intensidade requerem tempos de exposição mais longos.

Colocando UV para funcionar

A desinfecção UV, que pode ser realizada por robôs como este, reduz infecções adquiridas em hospitais (como a luz ultravioleta pode desinfetar espaços internos)A desinfecção UV, que pode ser realizada por robôs como este, reduz infecções adquiridas em hospitais. Marcy Sanchez / Escritório de Relações Públicas do Centro Médico do Exército William Beaumont

Existe um mercado estabelecido para dispositivos de desinfecção UV. Hospitais têm usado robôs que emitem luz UV-C há anos para desinfetar quartos de pacientes, salas de cirurgia e outras áreas onde a infecção bacteriana pode se espalhar. Esses robôs, que incluem Tru-D e nos Xenex, entre em salas vazias entre os pacientes e circule remotamente, emitindo irradiação UV de alta potência para desinfetar superfícies. A luz ultravioleta também é usada para desinfetar instrumentos médicos em caixas especiais de exposição aos raios ultravioleta.

UV está sendo usado ou testado para desinfecção ônibus, trens e nos aviões. Após o uso, robôs UV ou máquinas controladas por humanos projetadas para caber em veículos ou aviões se movem e desinfetam as superfícies que a luz pode alcançar. As empresas também estão considerando a tecnologia para desinfecção de armazéns e espaços de varejo.

A Autoridade de Trânsito Metropolitano da Cidade de Nova York (MTA) está testando o uso de luz ultravioleta para desinfetar vagões fora de serviço.A Autoridade de Trânsito Metropolitano da Cidade de Nova York (MTA) está testando o uso de luz ultravioleta para desinfetar vagões fora de serviço. MTA, CC BY-SA

Também é possível usar UV para desinfetar o ar. Espaços internos como escolas, restaurantes e lojas que têm algum fluxo de ar podem instalar lâmpadas UV-C no alto e apontado para o teto para desinfetar o ar enquanto circula. Da mesma forma, os sistemas HVAC podem conter fontes de luz ultravioleta para desinfetar o ar conforme ele passa pelos dutos. As companhias aéreas também podem usar a tecnologia UV para desinfetar o ar em aviões ou usar luzes UV em banheiros entre os usos.

Far UV-C - seguro para humanos?

Imagine se todos pudessem andar continuamente rodeados por luz UV-C. Ele mataria qualquer vírus em aerossol que entrasse na zona ultravioleta ao seu redor ou que saísse de seu nariz ou boca se você estivesse infectado e espalhando o vírus. A luz também desinfetaria sua pele antes que sua mão tocasse seu rosto. Este cenário pode ser possível tecnologicamente em breve, mas os riscos à saúde são uma preocupação significativa.

À medida que o comprimento de onda UV diminui, a capacidade dos fótons de penetrar na pele diminui. Esses fótons de comprimento de onda mais curto são absorvidos na camada superior da pele, o que minimiza os danos ao DNA nas células da pele que se dividem ativamente abaixo. Em comprimentos de onda abaixo de 225 nanômetros - a região Far UV-C - o UV parece ser seguro para a exposição da pele em doses abaixo do níveis de exposição definido pelo Comitê Internacional de Proteção contra Radiação Não Ionizante.

A pesquisa é confirmando esses números utilização modelos de mouse. No entanto, menos se sabe sobre exposição aos olhos e pele ferida nesses comprimentos de onda ultravioleta e as pessoas devem evitar a exposição direta acima dos limites de segurança.

A pesquisa sugere que a luz UV-C distante pode ser capaz de matar patógenos sem prejudicar a saúde humana:


O promessa de Far UV-C para desinfetar com segurança patógenos abre muitas possibilidades para aplicações UV. Também levou a alguns usos prematuros e potencialmente arriscados.

Algumas empresas são instalação de portais UV que irradiam as pessoas enquanto elas caminham. Embora este dispositivo possa não causar muitos danos ou danos à pele nos poucos segundos de caminhada pelo portal, a dose baixa administrada e o potencial para desinfetar roupas também provavelmente não seriam eficazes para conter a transmissão do vírus.

Mais importante ainda, a segurança dos olhos e a exposição a longo prazo não foram bem estudadas, e esses tipos de dispositivos precisa ser regulamentado e validado para eficácia antes de ser usado em ambientes públicos. O impacto da exposição à radiação germicida contínua no microbioma ambiental geral também precisa ser compreendido.

À medida que mais estudos sobre o Far UV-C comprovam que a exposição à pele humana não é perigoso e se os estudos sobre a exposição ocular não mostrarem nenhum dano, é possível que os sistemas de luz Far UV-C validados instalados em locais públicos, como lojas de varejo e centros de transporte, possam apoiar as tentativas de controlar a transmissão do vírus para SARS-CoV-2 e outros vírus potencialmente transportados pelo ar patógenos hoje e no futuro.A Conversação

Sobre o autor

Karl Linden, Professor de Engenharia Ambiental e o Professor Mortenson em Desenvolvimento Sustentável, Universidade de Colorado Boulder

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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