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L’uso dei raggi UV contro il Covid-19: quali rischi per la salute?

Scritto da
Laura Baronchelli
L’uso dei raggi UV contro il Covid-19: quali rischi per la salute?

I raggi ultravioletti (raggi UV), a una certa lunghezza d’onda, hanno un effetto germicida.
Le lunghezze d’onda nella banda spettrale ultravioletta fotobiologica nota come “UV-C”, da 200 a 280 nanometri (nm), hanno infatti da tempo dimostrato di essere efficaci per la disinfezione e sanificazione dell’aria e degli ambienti, in quanto capaci di uccidere batteri e di inattivare virus. Da tempo si utilizzano strumenti e sterilizzatori UV-C basati sull’utilizzo della luce ultravioletta in ambito medicale e non solo.

La luce UV, la radiazione ultravioletta germicida, in inglese “Ultraviolet germicidal irradiation” (UVGI), è un metodo di sanificazione riconosciuto che usa la luce ultravioletta (UV) alla lunghezza d’onda UV-C, in grado di modificare il DNA o l’RNA dei microorganismi e di impedire loro di essere dannosi.

immagine di copertina

Cosa sono i raggi UV?

Le radiazioni ultraviolette, i raggi UV, sono radiazioni elettromagnetiche con una lunghezza d’onda compresa tra 100 e 400 nanometri.
I raggi ultravioletti, la cui fonte primaria presente in natura è la luce del sole, se assorbiti in gran quantità possono però provocare danni alla salute delle persone.

Ci sono tre gruppi di raggi ultravioletti:

  • UV-A     315 nm to 380-400 nm
  • UV-B     280 nm to 315 nm
  • UV-C    200 nm to 280 nm

I raggi UV-C comprendono fotoni (particelle di luce) che sono più fotochimicamente attivi.

spettro della luce UV

I raggi UV fanno male?

Come noto, i raggi UV possono provocare danni irreversibili sulla pelle… tutti sappiamo ad esempio che per esporci al sole dobbiamo metterci delle creme protettive! Per contro, sappiamo che anche i raggi del sole hanno capacità germicida, in particolare nella tarda primavera e all’inizio dell’estate, quando il sole è alto nel cielo e l’indice UV è alto. Con un indice UV di 10, la durata per raggiungere almeno un’uccisione di tre tronchi di batteri (99,9% ucciso) è stimata in meno di un’ora.

Ma quando si parla di raggi UV, e quindi anche di UV-C, è essenziale proteggere le persone per prevenire rischi per la salute, in particolare per gli occhi e la pelle. Le lampade a raggi UV-C e in generale la luce UV non vanno quindi usate per sterilizzare mani e parti del corpo perché potenzialmente dannose.

Come detto, invece, i raggi UV-C possono essere efficaci nella lotta contro il coronavirus perché uccidono i batteri e inattivano i virus. I fotoni UV-C interagiscono fotochimicamente con le molecole di RNA e DNA in un virus o batterio per renderli non infettivi. Tutto ciò accade a livello microscopico, dato che i virus hanno dimensioni inferiori a un micrometro (µm, un milionesimo di metro) e i batteri sono in genere da 0,5 a 5 µm.
L’UV-C può quindi inattivare efficacemente il virus responsabile di Covid-19 se illuminato direttamente dall’UV-C per un tempo considerato efficace.

Sanificare con una lampada UV-C in sicurezza

Le emissioni di una lampada UV (UVGI) possono comportare rischi per la sicurezza e la salute sul lavoro per gli occhi e la pelle se le lampade vengono utilizzate o installate in modo improprio. Tuttavia, queste stesse lampade possono essere utilizzate in sicurezza se vengono seguite le precauzioni appropriate.
Per questo motivo, solo i professionisti o i manutentori competenti dovrebbero poter sostituire o intervenire su lampade di questo tipo.

Rispetto a una lampada UV-C ai vapori di mercurio, una lampada LED UV-C offre due vantaggi fondamentali: innanzitutto usando LED tunable è possibile fornire una luce UV con lunghezze d’onda specifiche; inoltre, i fasci di luce sono ben direzionabili su aree e punti specifici, grazie all’utilizzo di ottiche e componenti ben progettati; infine, grazie all’utilizzo di sensori e a moduli di controllo a distanza, i LED sono pilotabili e controllabili a distanza di sicurezza o addirittura da remoto.

Raggi ultravioletti e UV-C: quali rischi per la salute

Si sa molto sui limiti di esposizione umana all’irradiazione UV (UV-C) a 254 nm.
In confronto ai raggi UV-A e UV-B alla luce solare, i raggi UV-C sono quasi interamente assorbiti dallo strato esterno (strato corneo) e dalla pelle esterna (epidermide esterna), con una penetrazione molto limitata negli strati cellulari più profondi della pelle dove le cellule vengono costantemente create.

Poiché non ha uno strato protettivo esterno morto, l’occhio umano è l’organo più suscettibile alla luce solare e alla luce ultravioletta UV-C. Il superamento del valore del livello di soglia provocherà una irritazione dolorosa della cornea.

Tra gli effetti più comuni dell’esposizione a questo tipi di raggi, si parla di eritema e irritazione congiuntivale, problemi che di solito scompaiono dopo 24 o 48 ore. In generale, i danni provocati sono di carattere transitorio.

UV-C e limiti di sicurezza

L’attuale limite di sicurezza giornaliero di 254 nm UV-C per 8 ore è 6,0 mJ / cm2, mentre meno di dieci minuti di esposizione al sole estivo a un indice UV di 10 può fornire la dose di sicurezza giornaliera limite per via dei raggi UV-A e UV-B più penetranti.

Il rapporto n.187 della Commissione internazionale per l’illuminazione (CIE) ha in generale evidenziato che il rischio di cancro da esposizione a lampade germicida è ridotto. Soprattutto nell’utilizzo per la disinfezione dell’aria nello strato superiore delle stanze (upper air room) (Photocarcinogenesis Risks from Germicidal Lamps, CIE).

Lampada LED UV: solo prodotti ben progettati

Alcuni calcoli hanno dimostrato che una lampada non utilizzata correttamente potrebbe risultare pericolosa. Il riferimento è lo standard IEC 62471 (Valutazione del rischio fotobiologico con applicazione del metodo alternativo su alcune lampade di maggior uso), che calcola il livello massimo di esposizione per gli occhi e la pelle.

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Da tutta questa analisi, emerge un aspetto cruciale nella scelta del prodotto, in particolare se parliamo di lampada LED UV-C. Di fronte a una lampada di questo tipo è fondamentale tener conto di:

  1. progettazione del prodotto con componenti durevoli e di alta qualità (dalle ottiche agli alimentatori agli stessi LED UV);
  2. importanza del controllo e della presenza di sensori (sensori di movimento o presenza che ad esempio spengano in automatico la lampada in caso di presenza di persone);
  3. verifica del tipo di apparecchio in funzione dell’applicazione (es. differenze di tempi di esposizione ed esigenze a seconda che si parli della sanificazione in ambito ufficio o in ambito sanitario);
  4. calcolo del rischio fotobiologico e stesura delle misure di sicurezza adeguate.

La fonte principale di questo articolo è il documento pubblicato dalla Illuminating Engineering Society il 20 aprile 2020: IES CR-2-20-V1, Germicidal Ultraviolet (GUV) – Frequently Asked Questions.

Scritto da
Laura Baronchelli