La lucha por la búsqueda de soluciones válidas y eficaces contra patógenos vinculados al ambiente humano nos ha llevado al estudio de los equipos basados en la emisión de radiación ultravioleta con fines desinfectantes, higienizantes y/o esterilizantes.
Me gustaría describir qué es la radiación ultravioleta C (UVC), comentar y compartir y resumir algunas publicaciones sobre su uso y estudio, cuáles son las principales aplicaciones y describir el equipo de desinfección “AIR 160”
Los métodos tradicionales de desinfección utilizan productos químicos para destruir las estructuras celulares y disrumpir la función celular adecuada. En la desinfección UV, la luz UV daña el ácido nucleico de la célula para que no pueda reproducirse (USEPA, 2003). Los nucleótidos de ADN y ARN absorben la luz UV en el rango de 200 a 300 nm, que es la longitud de onda que emiten las lámparas UV. La absorción de la luz UV varía de un microorganismo a otro debido a las diferencias en el ADN y el ARN.
El ultravioleta C es una radiación con una longitud de onda comprendida entre los 200 y los 280 nm.
La principal aplicación está orientada a la desinfección de agua para consumo humano o de aire en interiores. La longitud de onda que ha demostrado ser más efectiva contra distintas cepas de bacterias y virus es de aproximadamente 254 nm
REFERENCIAS EXISTENTES SOBRE APLICACIÓN DE LA LUZ UVC.
La tecnología UVC se lleva utilizando hace muchos años con fines higiénicos.
Existen cientos de publicaciones sobre estudios de eficacia de la radiación UVC frente a microorganismos en medio aéreo y acuático. En este cuadro he resumido algunos de ellos (no me ha costado encontrarlos) y he extraído las conclusiones y resultados de sus exposiciones.
| Artículo | Dosis (*) mW s/cm2 | Parámetros del ensayo. | % inactivación |
| Eficiencia de la inactivación biológica mediante sistema de luz UV en conducto de aire[1]. Sept 2006 Descripción del test. Circulación de aerosoles de bacterias en conducto de aire acondicionado. Resumen de los resultados; La radiación UV produce una inactivación mucho mayor en bacterias S. marcescens y MS2 que en esporas de bacillus atrophaeus. Material:12 lámparas 440 Watt UVC – 100mW/cm2
| 0,447 | Serratia marcescens | 99,8 |
| Bacterial Virus (MS2 bacteriófago) | 59,00 | ||
| Esporas de Bacillus. Atrophaeus | 6,90 | ||
| V. aire: | 1.01 m3/sec |
| Artículo | Dosis mW s/cm2 | Parámetros del ensayo | % supervivencia | ||
| Efecto de la radiación ultravioleta C en aerosoles virales [1] 2007. Descripción del test: 1 – circulación de aerosoles inoculados con virus bacteriófago MS2, Adenovirus Respiratorio Serotipo 2 y coronavirus del virus de la hepatitis murina, a través de cámara irradiada con radiación ultravioleta. 2 – mismo test realizado sobre los patógenos en suspensión líquida. Resumen de los resultados: Los aerosoles de coronavirus son altamente susceptibles a los UV y sugiere que la desinfección del aire con UV puede ser un método eficaz para prevenir enfermedades virales respiratorias importantes como como SARS. La susceptibilidad de los coronavirus en aire respecto a suspensión líquida es de un 85,7% superior y entre 7 y 10 veces más susceptibles al UV que virus MS2 y adenovirus. Material: 6 lámparas de 36 wat UVC
| 2,608
| Bacteriófago MS2 | 31,1 | ||
| 2,608
| Adenovirus | 32,9 | |||
| 0,599 | Coronavirus hepat.murina | 12,2 | |||
| Caudal de aire | 12,5 l / min | ||||
[1] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es070056u#
(*) mW s/cm2 : miliwatt segundo por cm2 es una unidad de dosis de radiación. Es la energía aportada por cm2. Equivale a mJ/cm2 (miliJulios por cm2)
Se hallan valores de 0.447 mJulios/cm2 de irradiación media para un caudal de aire de 1000 l/segundo para la inactivación del 99.8% de S. marcescens y del 59% para bacteriófagos MS2. La irradiación se midió entre 1,8 y 5,1 mW / cm2 a 117 cm de distancia del plano vertical de las lámparas.
Se hallan valores de aproximadamente 0.6 mWs/cm2(unidad equivalente a mJ/cm2) para inactivación del 87,8 % de coronavirus, de 2.61 mJ/cm2 para la inactivación del 68.9% de bacteriófagos MS2 y del 67,1% de adenovirus irradiados con UVC en corriente de aire en circulación de 12.5 litros por minuto durante 15 minutos.
[1] https://cfpub.epa.gov/si/si_public_file_download.cfm?p_download_id=459254&Lab=NHSRC
[1] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es070056u#
| Artículo | Microorganismo: | Dosis mWs/cm2 (*) | ||
| Inactivación (log) (**) | ||||
| 2 log | 3 log | 4 log | ||
| University of New Hampshire inactivación de microorganismos en agua de bebida usando radiación UVC [1] . 2003
Descripción del test: Inactivación de microorganismos como Giardia, Cryptosporidium y virus en el agua potable sin producir subproductos de desinfección conocidos (DPB). Resumen de resultados: Criptosporidium y virus no muestran signos significativos de reparación después de la exposición a los rayos UV. La reparación ha ocurrido en Giardia cuando se expone a pequeñas dosis de UV (0.5 mJ / cm2 ) pero debido a que las dosis típicas de UV para el agua potable son de aproximadamente 40 mJ / cm 2 , la reparación de Giardia no debería ser un problema.
| Legionela pneumophila | 5 | 6,9 | 9,4 |
| Hepatitis A | 9,8 | 15 | 21 | |
| Staphilococus aureus | 5,4 | 6,5 | 10,4 | |
| Adenovirus Tipe 40 | 59 | 90 | 120 | |
| Rotavirus SA11
| 19 | 26 | 36 | |
| Bacteriofago virus MS2 | 29 | 45 | 62 | |
[1] http://www.unh.edu/wttac/WTTAC_Water_Tech_Guide_Vol2/uv_microorganisms.html
(*) Se muestran algunos de los resultados. Consultar el artículo para ver los resultados completos.
(**) el valor muestra el factor de reducción en el número de colonias tras la exposición como exponente de potencias de 10. Ejemplo, 4 significa una reducción del 99,99%, 3 = 99,9% de reducción y 2= 99% de reducción
En este caso último, los datos obtenidos se refieren a las necesidades de irradiación UVC en suspensiones líquidas de los distintos patógenos y según la referencia documental 2, en la página anterior, se descubrió que los coronavirus son un 85% más susceptibles a la luz UVC en aire que en agua.
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO AIR 160
El equipo de desinfección AIR 160 es un equipo fabricado para mejorar la calidad del aire de una habitación. Está diseñado para filtrar e irradiar con luz UVC el aire de una habitación interior de forma constante. Está compuesto de:
- Un filtro HAF-E 3M de grado hospitalario (1)
- Un tubo de luz Ultravioleta C, germicida (2)
- Un ionizador generador de iones negativos (3)
Los parámetros del equipo son los siguientes:
Parámetros técnicos del equipo AIR 160
- Radiación UV de onda corta con un pico a 253.7 nm (UVC) para desinfección
- El revestimiento interior protector garantiza una salida UV constante durante toda la vida útil de la lámpara
- Potencia eléctrica de consumo: 60 W.
- Potencia radiación UV-C: 19 W.
- Vida útil: 8000 h.
- Irradiancia UVC media en el interior de la cámara: 20mW/cm2
- Volumen de la cámara: 4712 cm3
- Caudal de aire:
- 25 m3/h (velocidad 1)
- 50 m3/h (velocidad 2)
- Dosis UVC
- Velocidad 1 : 13,4 mJ/cm2
- Velocidad 2 : 4,23 mJ/ cm2
- Volumen de aire para tratamiento en interior recomendado por equipo: 100 m3
[1] https://cfpub.epa.gov/si/si_public_file_download.cfm?p_download_id=459254&Lab=NHSRC
Podemos ahora poner a modo de resumen los datos experimentales mostrados arriba y compararlos con la irradiancia que produce el equipo AIR 160
| 0.447 mJ/cm2 | Inactivación de 99.8% de S. marcescens y del 59% para bacteriófagos MS2 | Dosis de radiación UVC del equipo AIR 160
4.23 mJ/cm2 a 50 m3/h 13.4 mJ/cm2 a 25 m3/h |
| 0.6 mJ/cm2 | inactivación del 87,8 % de coronavirus | |
| 2.61 mJ/cm2 | inactivación del 68.9% de bacteriófagos MS2 y del 67,1% de adenovirus | |
| 5 mJ/cm2 en agua | Inactivación del 99% de Legionela pneumophila | |
| 9,8 mJ/cm2 an agua | Inactivación del 99% de Hepatitis A | |
| 5,4 mJ/cm2 en agua | Inactivación del 99% de Staphilococus aureus | |
| 59 mJ/cm2 en agua | Inactivación del 99% de Adenovirus Tipe 40 | |
| 19 mJ/cm2 en agua | Inactivación del 99% de Rotavirus SA11
| |
| 29 mJ/cm2 en agua | Inactivación del 99% de Bacteriofago virus MS2 |
Los niveles de radiación UVC hallados en los tests de campo y experimentales mencionados arriba son similares incluso en muchos casos inferiores a los producidos por el equipo AIR 160. Tanto este hecho como los tests de laboratorio realizados sobre el equipo, demuetran que AIR160 es una solución práctica y efectiva para eliminar los patógenos y otros elementos contenidos en el aire y convertir las estancias interiores en lugares aptos para personas sensibles o con problemas respiratorios o de alergias.
El equipo está disponible en España a través de la compañía Ensystex Spain SL.
PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES
Los valores encontrados para el equipo sobre fugas de radiación UVC y de ozono han sido redactados en el informe denominado 1832020 AIR 160 TEST REPORT por la empresa china
Guangzhou Zhongke Testing Technology Service Co., Ltd.
Estos valores han sido comparados con los valores TLV recomendados por el INSHT. El informe mencionado está disponible a petición.
| Parámetro | Valor medido | TLV INSHT |
| Fuga UVC a 30 cm del equipo | 0.001 mW/cm2 | 3mJ/cm2 durante 8 horas |
| Fuga UVC a 1 m de la lámpara | 0.113 mW/cm2 | |
| Fuga de ozono a 1.5 m durante 1 h | 0.005mg/m3 | 0.05 – 0.2 mg/m3 |
Por tanto podemos decir, que el uso del equipo AIR 160 en interiores no conlleva daños para la salud.
FUENTES
https://astrojem.com/radiacionelectromagnetica.html
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/094/htm/sec_6.htm
http://www.unh.edu/wttac/WTTAC_Water_Tech_Guide_Vol2/uv_microorganisms.html
ALGUNAS PUBLICACIONES RELACIONADAS CON EL ESTUDIO DE UVC
-Nicas M, Miller SL. A multi-zone model evaluation of the efficacy of upper-room air ultraviolet
germicidal irradiation. Appl Occup Environ Hyg 1999;14:317–28.
-Nagy R. Application and measurement of ultraviolet radiation. Am Ind Hyg Assoc J 1964;25:274–81.
-Riley RL. Ultraviolet air disinfection for control of respiratory contagion. In: Kundsin RB, ed.
Architectural design and indoor microbial pollution.New York, NY: Oxford University Press
-Willmon TL, Hollaender A, Langmuir AD. Studies of the control of acute respiratory diseases among
naval recruits. I. A review of a four-year experience with ultraviolet irradiation and dust suppressive
measures, 1943 to 1947. Am J Hyg 1948;48:227–32
-Menzies D, Pasztor J, Rand T, Bourbeau J. Germicidal ultraviolet irradiation in air conditioning
systems: effect on office worker health and wellbeing —a pilot study. Occup Environ Med
1999;56:397–402.
–Walker, Chris & Ko, Gwangpyo. (2007). Effect of Ultraviolet Germicidal Irradiation on Viral Aerosols. Environmental science & technology. 41. 5460-5
Francisco García
Dtor. Técnico Ensystex Spain SL
Abril 2020
