Radiación Ultravioleta y Climatización

El efecto germicida de la radiación UVC se conoce desde hace más de un siglo e incluso hizo que Niels Finsen recibiera el Premio Nobel de Medicina en 1903 por su uso en el tratamiento de la tuberculosis.

Las radiaciones UV, invisibles a simple vista, se han adaptado ampliamente para todo tipo de usos: esterilización de hospitales, esterilización de agua, lámparas germicidas en establecimientos alimentarios, e incluso para secar más rápidamente el esmalte de uñas. Dañan el ADN de los gérmenes (bacterias, virus e incluso hongos) y permiten inactivarlos.

Entonces, ¿cómo se aplica para mejorar la calidad del aire interior en los sistemas de Aire Acondicionado y cuáles son los tipos de luces UV disponibles?

En primer lugar, ¿qué es la radiación UV?

La radiación es una forma de energía, la mayoría de la cual es invisible para el ojo humano. La radiación UV es sólo una forma de radiación y se mide en una escala científica llamada espectro electromagnético (EM). La radiación UV es la porción del espectro EM entre los rayos X y la luz visible. La forma más común de radiación UV es la luz solar, que produce tres tipos principales de rayos UV:

• UVA (longitudes de onda de 400 a 315 nm)
• UVB (315 a 280 nm)
• UVC (280 a 200 nm)

La longitud de onda óptima para desactivar los microorganismos es de 265 nm, y el efecto germicida disminuye rápidamente si la longitud de onda no es óptima, pero la longitud de onda más estudiada es de 254 nm (UVC de bajo espectro) por su eficacia contra los virus.

¿Cómo funciona con los sistemas de Aire Acondicionado?

La luz ultravioleta tiene propiedades germicidas. Los microorganismos son desactivados por la luz ultravioleta como resultado del daño a los ácidos nucleicos. El ADN y el ARN celulares absorben la alta energía asociada a la radiación electromagnética.

Los purificadores de aire de luz UV son generalmente una combinación de un sistema de aire forzado y otro filtro (como un filtro HEPA). Como resultado, la luz UV del purificador de aire actúa junto con otros procesos para limpiar el aire. El aire interno es forzado a través de la unidad y ventilado a través de una cámara con bombillas que emiten luz dentro de la frecuencia UV-C. La lámpara UV se coloca generalmente a continuación de un filtro en un purificador de aire portátil.

Varios factores pueden afectar a su rendimiento:

• Humedad relativa: el aumento de la humedad relativa tiende a disminuir la tasa de descomposición bajo la exposición a los rayos UV. Sin embargo, humedades relativas superiores al 40 % reducen la supervivencia de muchos virus.
• Temperatura: la temperatura del aire tiene un impacto insignificante en la susceptibilidad microbiana a los rayos UV. Sin embargo, puede tener una gran incidencia en la potencia de las lámparas de UVGI si supera los valores de diseño.
• Velocidad del aire circundante: operar un sistema UVGI a velocidades de aire superiores a las de diseño reducirá la producción de UV debido al efecto de enfriamiento convectivo en la lámpara.
• Sombras: las superficies en estas áreas de sombra no reciben una desinfección adecuada ya que la luz UV no tiene la capacidad de reflejarse bien en las superficies.
• Distancia: la distancia también juega un factor en la eficacia de la luz UV.

La fuerza de la luz UV-C disminuye cuanto más se aleja de la fuente de luz, siguiendo la ley del cuadrado inverso. Esto significa que, a dos veces la distancia, el UV-C tendrá ¼ de su potencia que estaba presente en el punto de referencia original.

Las lámparas UV-C utilizadas en los purificadores germicidas UV-C son silenciosas, y el brillo de muchas, dependiendo de la cubierta montada por encima, es invisible para el ojo humano. Generalmente son inodoras. Las bombillas UV pueden necesitar ser reemplazadas anualmente, dependiendo del modelo.

En cuanto a los usos para para sistemas de climatización, hay aplicaciones en las que la lámpara se aloja en el conducto de aire de retorno. Es decir, está antes de la unidad interior y pude esterilizar las superficies del ventilador. Pero también hay otras aplicaciones donde se pone la lámpara en el conducto de aire de impulsión. Es decir, está después de la unidad interior y puede esterilizar el intercambiador de calor de la unidad interior.

¿Las luces UVC no son peligrosas para los humanos?

La tecnología de Irradiación Germicida Ultravioleta (UVGI) no utiliza químicos para la desinfección. No obstante, su uso en entornos públicos está limitado porque la exposición a los UV puede ser perjudicial para la salud. Debe evitarse la exposición prolongada a la piel y especialmente el contacto continuo con ojos desprotegidos, ya que de lo contrario podría provocar efectos cancerígenos y catarogénicos.

Sin embargo, investigadores de la Universidad de Columbia descubrieron que, a una longitud de onda de 222 nanómetros, los UVC parecían ser inofensivos para los humanos, pero aun así eran capaces de matar los virus. A tales frecuencias, los rayos no pueden penetrar en la superficie de la piel o del ojo, lo que permitiría utilizarlos incluso en espacios muy concurridos.

Además, dos casos de estudio llevados a cabo respectivamente por investigadores del Centro Médico de la Universidad de Duke en 2012 en relación con la calidad del aire en un hospital y el NCBI en 1996 que midieron la eficacia de las lámparas UV en un edificio de oficinas demostraron la eficacia de la UVC en los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

¿Qué precauciones deben tomarse?

La Directiva del Parlamento Europeo votada en 2006 sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (radiaciones ópticas artificiales), establece los límites máximos de exposición de las personas e indica que los valores límite (a 254 nm) son de 2,8 mJ/cm2 de dosis diaria (en 8 horas) y no deben superarse en ninguna circunstancia.

Dado que las dosis necesarias para inactivar los virus deben ser mucho más elevadas, es imposible aplicar la radiación UV-C para la esterilización de superficies o del aire por radiación directa en presencia de personas.

Por otra parte, otro inconveniente de la UV-C es que produce una cierta cantidad de ozono cuando funciona a longitudes de onda inferiores a 200 nm.

No importa qué tipo de purificador de aire tenga, por favor asegúrese de respetar las siguientes recomendaciones para incrementar la calidad de aire:

• Sellar los conductos de aire durante la renovación o la construcción para evitar que las superficies interiores de los mismos se cubran de polvo u otros residuos.
• Realizar un mantenimiento regular, cambiando los filtros regularmente y limpiando la batería del intercambiador de calor de la unidad interior anualmente.

Para concluir

Las luces UV de climatización son un medio eficaz para mejorar la calidad del aire interior, pero sólo después de seguir las recomendaciones de la calidad del aire interior.

En general, los estudios han demostrado que los purificadores de aire portátiles con luz UV-C tienen una eficacia limitada contra los microorganismos y no pueden abordar muchos contaminantes como los COV.

Por lo tanto, es importante señalar que los purificadores de aire para consumidores no pueden limitar la propagación de los virus y que sólo los dispositivos destinados a un entorno profesional y médico pueden ser eficaces para prevenir su propagación en una habitación, sin erradicarla, por supuesto.

Fuentes de información:

• Directiva 2006/25/CE del Parlamento Europeo y del Consejo del 5 de abril de 2006, sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (radiaciones ópticas artificiales)
• Welch, D. Brenner, D.J et al. Far-UVC light: A new tool to control the spread of airborne-mediated microbial diseases. Scientific Reports volume 8, Artículo número: 2752 (2018).
• R. L. Riley and J. E. Kaufman. Effect of Relative Humidity on the Inactivation of Airborne Serratia marcescens by Ultraviolet Radiation. Applied Microbiology 1972 Jun; 23(6): 1113–1120.
• www.sciencedaily.com
• www.ncbi.nlm.nih.gov