Después de que en 2020, nos enfrentamos al brote de la pandemia mundial COVID-19. Todas las cuestiones relacionadas con la desinfección, incluido el uso de radiación ultravioleta en la gama UV-C, se volvieron cruciales. En la actualidad, la situación ha mejorado, pero la cuestión de la desinfección adecuada del aire y las superficies sigue siendo importante, sobre todo si se tiene en cuenta el regreso de la pandemia de coronavirus o de una enfermedad completamente diferente en el futuro.
El efecto desinfectante y de desarrollo de microorganismos de la radiación ultravioleta se descubrió a finales de los siglos XIX y XX. El espectro de la radiación ultravioleta se sitúa entre las longitudes de onda de 100 nm-400 nm. Los datos ultravioleta se pueden dividir en tres gamas diferentes: UV-A – longitudes de onda de 315 nm a 400 nm, UV-B – longitudes de onda de 280 nm a 315 nm, UV-C – longitudes de onda de 100 nm a 280 nm.
En la investigación que se presenta en este artículo, se implementaron instalaciones sencillas de desinfección de superficies en dos salas de diferente tamaño. Se tomaron las medidas de irradiancia en estas salas y se prepararon las simulaciones basadas en distribuciones radiantes espaciales de las lámparas ultravioletas aplicadas utilizando la herramienta DIALux evo. Esto permitió determinar la precisión de los cálculos de la simulación informática y los problemas relacionados con el diseño de un sistema de desinfección de superficies.
Efecto Germicida de la Radiación UV-C
La radiación UV-C es altamente efectiva para inactivar diversos virus, bacterias y hongos, con una longitud de onda de 253.7 nm para inactivar el virus SARS-CoV-2 en superficies y aire. Su eficiencia depende en gran medida de la dosis de radiación, la irradiancia y el tiempo de exposición a la radiación. Estos factores se deben considerar para diseñar sistemas de desinfección eficientes.Para calcular la dosis de radiación se introduce el concepto de dosis de radiación (D) y su importancia para determinar la cantidad de energía UV-C necesaria para inactivar el SARS-CoV-2. Se presenta la fórmula para calcular la dosis de radiación basada en la constante de susceptibilidad (k) de los microorganismos.
Investigación sobre lámparas UV-C para la desinfección del SARS-CoV-2 (COVID-19)
En esta investigación se analizo la eficacia de las lámparas UV-C contra el COVID-19 para desarrollar un procedimiento de diseño para los sistemas UV-C que garantice una desinfección adecuada de superficies. Para ello, se estudio la literatura científica sobre el efecto germicida de la UV-C en virus y bacterias. Posteriormente se hizo una evaluación de programas informáticos para simular la distribución de la radiación UV-C en habitaciones, os cuales permiten tomar mediciones reales de la radiación UV-C en habitaciones con lámparas.
Resultados
- Los valores más altos de irradiancia de las lámparas UV-C se producen directamente debajo de ellas, disminuyendo con la distancia.
- La distribución de la irradiancia varía de una sala a otra, lo que influye en la eficacia de la desinfección.
- Las lámparas UV-C probadas podían inactivar el SARS-CoV-2 en 30 minutos, pero para tiempos más cortos podrían necesitarse lámparas adicionales o más potentes.
- Las simulaciones y las mediciones muestran algunas discrepancias, especialmente para los componentes de irradiancia indirecta.
- Un procedimiento de diseño propuesto para los sistemas de desinfección de superficies incluye la caracterización de la sala, la selección de lámparas, el modelado informático y la verificación mediante simulación.
En esta investigación se presenta el proceso de diseño y verificación de la fiabilidad de los sistemas de desinfección de superficies que utilizan lámparas UV-C. Analiza los requisitos de estos sistemas en cuanto a dosis de radiación, construcción y parámetros típicos de este tipo de lámparas. El artículo también destaca el uso de programas informáticos de diseño de iluminación interior para simular instalaciones de desinfección de superficies. Mediante investigaciones experimentales y simulaciones, el artículo propone un procedimiento para facilitar el diseño y garantizar el correcto funcionamiento de los sistemas de desinfección de superficies. La principal conclusión es que los cálculos directos de componentes pueden ser suficientes en algunos casos, pero las simulaciones deben realizarse con una irradiancia sobredimensionada debido a la falta de datos sobre la reflexión de la radiación UV-C. El procedimiento propuesto puede ser beneficioso para diseñar sistemas de desinfección de superficies en diversos entornos, especialmente cuando el tiempo de desinfección es limitado.
Este texto es una revisión resumida de la nota Surface Disinfection Systems with UV-C Lamps – Verification Measurements and Design Procedure Proposal del equipo de expertos Andrzej Wiśniewski, Krzysztof Skarżyński,Piotr Pracki,Rafał Krupiński,Agnieszka Wolska,Mariusz Wisełka & Andrzej Pawlak publicada en Taylor & Francis el 20 de Septiembre de 2024.
