Recientemente hemos visto un aumento en interés por el rol que juega la luz ultravioleta para combatir impurezas y virus en el ambiente, apuntalado por la preocupación en la población en torno a la pandemia. También es cierto que independientemente de Covid-19, cada vez más son las personas que buscan procurar la inocuidad de sus espacios de trabajo y vida. Por lo mismo, nos dimos a la tarea de generar esta pieza informativa, basada en el IES Photobiology Committee, IES Committee Report CR-2-20-V1, buscando compartir conocimiento con nuestros socios, clientes, colaboradores y lectores. Contamos con que les será de utilidad.
¿Qué es una lampara germicida UV?
UV germicida (GUV) se refiere al uso de energía radiante ultravioleta para inactivar bacterias, esporas de moho, hongos o virus. Cuando el proceso se aplica en una ubicación determinada, generalmente se le conoce como irradiación germicida ultravioleta.
¿Todas las luces ultravioleta son consideradas como germinicidas?
No, la luz ultravioleta utilizada como germicida se refiere a la luz ultravioleta de longitud de onda corta (energía radiante), la cual ha demostrado que mata bacterias y esporas e inactiva virus; longitudes de onda en el fotobiológico.
La banda espectral conocida como “UV-C” de 200, de 200 a 280 nanómetros (nm), es la más efectiva para la desinfección, aunque los rayos UV más largos y menos enérgicos también pueden desinfectar si se aplican en dosis mucho mayores.
¿Puede la luz ultravioleta matar virus y bacterias?
Sí, los rayos UV-C matan las bacterias vivas, pero los virus técnicamente no son organismos vivos; por lo tanto, deberíamos correctamente decir "desactivar virus". Los fotones UV-C energéticos individuales interactúan fotoquímicamente con el ARN y Moléculas de ADN en un virus o bacteria para hacer que estos microbios no sean infecciosos. Todo esto sucede en el nivel microscópico. Los virus tienen un tamaño inferior a un micrómetro (µm, una millonésima parte de un metro) y las bacterias son típicamente de 0,5 a 5 µm.
¿Puede la luz ultravioleta inactivar eficazmente el virus SARS-CoV-2, responsable del COVID-19?
Sí, si el virus se ilumina directamente con UV-C al nivel de dosis efectiva. UV-C puede desempeñar un papel eficaz con otros métodos de desinfección, pero es esencial que las personas estén protegidas para evitar los rayos UV peligros para los ojos y la piel. ¡No se debe usar UV-C para desinfectar las manos!
¿Las lámparas de luz ultravioleta cercana (UV-A)—como trampas para insectos UV—pueden ser utilizadas como lámpara germicida UV?
No, las lámparas UV-A y las longitudes de onda más largas (visibles) no tienen longitudes de onda de emisión germicidamente efectivas para inactivar virus. Su capacidad de desinfección relativa es mínima del orden de 1000 veces menos eficaz en términos de tasa de fluencia que la lámpara germicida de mercurio de baja presión.
¿Las lamparas UV-B , pueden ser utilizadas como lampara germicida UV?
V-B (280 a 315 nm), particularmente las longitudes de onda más cortas cercanas a 300 nm e inferiores, pueden ser relativamente eficaces como fuente germicida, pero en exposiciones accidentales existe un riesgo significativamente mayor de quemaduras solares e incluso efectos retardados tanto para la piel como para los ojos, porque los rayos UV-B penetran profundamente más en la piel.
¿La luz ultravioleta emitida por el sol tienen los mismo efectos que una lampara germicida UV?
Sí, especialmente a finales de la primavera y principios del verano cuando el sol está alto en el cielo y el índice UV es alto. Con un índice UV de 10, la duración para lograr al menos una muerte de tres logaritmos de bacterias (99,9% muertas) es estimado en menos de una hora.
Preguntas medicas y cuidado de la salud
¿Cómo funciona una lampara germicida UV (GUV) para desinfectar el aire?
Las lámparas GUV de uso común generan predominantemente energía radiante UV de 254 nm, que está cerca de longitudes de onda germicidas máximas de 265 a 270 nm, ambas en el rango UV-C, en comparación con el ultravioleta de longitud de onda más larga (UV-A y UV-B) en la luz solar. La energía radiante GUV daña los ácidos nucleicos (ADN y ARN) al causar mutaciones que impiden la replicación, lo que conduce a la muerte de prácticamente todas las bacterias y la inactivación de todos los virus, tanto de ADN como de ARN.
¿Cómo determinan los científicos la eficacia para matar o desactivar diferentes microorganismos y virus?
El concepto más fundamental en fotobiología es el espectro de acción (o respuesta relativa) para un determinado efecto. Aunque existe un espectro de acción germicida estandarizado en el Manual IES, se basó sobre la inactivación de la bacteria E. coli, y los espectros de acción de las esporas, otras bacterias y diferentes virus pueden variar. Este espectro de acción estandarizado se extiende desde 235 nm hasta 313 nm y alcanza un máximo de aproximadamente 265 nm. Una longitud de onda de 254 nm tiene una eficacia relativa de 0,85; por el contrario, 313 nm en el UV-B tiene un eficacia relativa de sólo 0,01.
La eficacia germicida es proporcional a la dosis de exposición (exposición radiante, normalmente en milijulios por centímetro cuadrado, mJ / cm2 , o julios por metro cuadrado, J / m2 ), que es el producto de la tasa de dosis (irradiancia, normalmente en mW / cm2 o W / m2 ) y tiempo (de 1 μs a varias horas). Una relación no lineal existe entre la exposición a los rayos UV y la eficacia germicida. Por ejemplo, si a una determinada exposición a los rayos UV mata al 90% de una población bacteriana (a menudo denominado "muerte de un registro"), duplicando el tiempo de exposición o la intensidad puede matar solo el 90% del 10% residual, para una eficacia germicida general del 99%. Asimismo, una disminución del 50% en la dosis o el tiempo de exposición disminuye la eficacia germicida solo del 99% al 90%.
Desinfección de cuartos con GUV
¿Funciona el uso de GUV en la parte superior de las habitaciones como medio de control de infección?
La GUV de la habitación superior es un medio seguro de desinfección del aire que es posible en habitaciones con techos altos. En esto método, dispositivos UV-C especialmente diseñados e instalados que irradian solo el aire por encima de 2,1 metros apoyan a desinfectar constantemente el volumen de aire superior. Esto es más efectivo cuando hay aire mezclado constantemente. por ventiladores y ventilación HVAC.
¿Es más efectivo el uso de GUV en la parte de las habitaciones superiores que el uso de GUV en ductos de ventilación o purificadores de aire dentro de la habitación?
El uso de GUV en la parte superior de la habitación desinfecta grandes volúmenes de aire de la habitación lo cual es equivalente a utilizar altos cambios de aire, sin embargo no diluye olores o CO2. El control de olores y la eliminación de CO2 son logrado por niveles relativamente bajos de ventilación (1 a 2 ACH), pero la desinfección del aire requiere tasas de ventilación más altas (6 a 12 ACH), o el equivalente producido por GUV en la parte superior de las habitaciones.
¿El uso de GUV en ductos de aire es suficiente para la desinfección de una habitación?
No. Sabiendo que la velocidad del aire que atraviesa los conductos y las AHU, el tiempo de exposición dentro de los 2 pies de la luz (4 pies de longitud total) es de 2/3 de segundo a 400 fpm típico en una AHU a 0.16 segundos a 1,500 fpm común en conductos. La efectividad de estos dispositivos en esa aplicación es cuestionable en el mejor de los casos, ya que la mayoría de estas luces requieren una exposición sostenida durante minutos, no fracciones de segundos.
Seguridad de GUV
¿Las lámparas GUV son seguras?
Las emisiones de la lámpara GUV pueden representar un peligro para la seguridad y la salud en el lugar de trabajo para los ojos y la piel si las lámparas se usan o instalan incorrectamente. Sin embargo, estas lámparas se pueden usar de manera segura si los trabajadores están informados sobre los peligros y siguen las precauciones apropiadas. El GUV de la habitación superior se ha utilizado de manera segura para prevenir la transmisión aérea durante al menos 70 años. Se sabe mucho sobre los límites de exposición humana de la irradiación UV (UV-C) de 254 nm.
¿Existen reglas de seguridad para las lámparas de desinfección de superficie GUV?
Para garantizar el uso seguro de las lámparas GUV para desinfectar superficies, se recomienda los siguientes puntos:
- Todas las lámparas. Los trabajadores deben colocar señales de advertencia temporales en los puntos de acceso al área que se desinfecta. Deben desocupar el área durante la desinfección o colocar barreras opacas entre la lámpara GUV y los ocupantes de la habitación. Si se requiere que estas áreas estén ocupadas durante la desinfección y no se pueden evitar las exposiciones entonces se debe usar equipo de protección personal (PPE).
- Lámparas de mercurio de baja y media presión, LED GUV y lámparas UV-C lejanas. Los trabajadores deben usar protectores faciales de plástico o vidrio para proteger los ojos y la cara, guantes de nitrilo o guantes de trabajo para proteger las manos y ropa de cobertura completa con telas apretadas para proteger toda la otra piel expuesta.
- Lámparas de arco de xenón pulsado. Los trabajadores deben usar gafas de soldar o cortar para proteger los ojos, guantes de nitrilo o guantes de trabajo para proteger las manos y ropa de cobertura completa con telas apretadas para proteger toda la otra piel expuesta.
¿Cuánta "luz" ultravioleta se requiere y cuánto tiempo lleva el proceso para desinfectar un volumen de aire o una superficie?
Existen programas muy sofisticados para calcular los tamaños de la lámpara y los requisitos de cantidad a aplicar en el aire en términos de energía requerida para el espacio y la fluencia radiante (julios por metro cuadrado, J / m2 ) a través de una sección transversal de un rayo UV-C, pero hay una dosis basada en evidencia mucho más simple que se ha desarrollado durante muchos años para el control de TB, normalmente especificado como aproximadamente 17 mW de potencia radiante de emisión de lámpara de 254 nm por metro cúbico (m3 ) de espacio para desinfectar el aire.
Esperamos que esta información sea de tu interés. Si tienes cualquier duda respecto a los temas aquí incluidos, ¡hagamos contacto! En KINENERGY contamos con un equipo de expertos que te puede asesorar.
Hendrick Muñoz
Director General
Hendrick Muñoz Martínez es Director General y Socio Fundador de KINENERGY. Es Master en BIM Management, PMP, CEM, CEA, CEAM, BCxP, LEED AP y EDGE AUDITOR. Cuenta con más de 15 años de experiencia en eficiencia energética, desarrollo de ingenierías MEP y servicios de Commissioning. Participa activamente en diversas organizaciones sin fines de lucro como ASEM, TECHO.
