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Sanificazione: la luce dei LED-UV contro il Covid-19

Scritto da
Franco Musiari
Sanificazione: la luce dei LED-UV contro il Covid-19

È possibile pensare a una sanificazione di ambienti e superfici utilizzando la luce dei LED-UV? La risposta è sì, è possibile, e in alcuni ospedali si sta già effettuando con risultati interessanti. Da tempo si conosce il potere antibatterico e antivirale della luce ultravioletta e i LED, così come hanno rivoluzionato il mondo della illuminazione, potrebbero rendere più facile la sterilizzazione e igienizzazione di ambienti e superfici.

Nello spettro elettromagnetico, l’ultravioletto (UV) cade tra la banda del visibile e le emissioni a raggi X, ovvero nelle lunghezze d’onda tra i 100 e i 400 nanometri (nm, milionesimo di millimetro). Questo intervallo di lunghezze d’onda è stato ulteriormente suddiviso in UVA (320-400 nm); UVB (280-320 nm) e UVC (100-280 nm) perché ognuna di queste bande di frequenza ha mostrato di causare reazioni diverse sugli organismi viventi su cui vengono diffuse. Per esempio gli UVA sono i principali stimolatori della nostra abbronzatura.

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Il potere degli UltraVioletti C (UVC) nella sanificazione

Già all’inizio del secolo scorso, nel 1929, i primi esperimenti evidenziarono la capacità antibatterica degli ultravioletti, UVC. L’assorbimento di fotoni in questa lunghezza d’onda causava la morte della cellula batterica. Con l’andare del tempo si è confermato che l’assorbimento sufficiente di fotoni di luce UVC da parte del DNA o dell’RNA dei micro-organismi causava una distruzione, per reazione fotochimica, di questa parte che è vitale nel processo di riproduzione di questi microorganismi rendendoli quindi inattivi.

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Figura 1 – La luce ultravioletta UVC agisce sulle eliche del DNA e del RNA distruggendone i legami

Questo (Figura 1) è il meccanismo fondamentale alla base della disinfezione o sanificazione che nel tempo è stata confermata essere valido e funzionante su moltissimi tipi di micro-organismi. Come batteri, virus, spore e protozoi, causa di diverse tipologie di malattie nell’uomo e negli animali.

Possono gli UVC prevenire la trasmissione del COVID-19?

La risposta a questa e ad altre domande viene dal documento “IUVA Fact Sheet on UV Disinfection for COVID-19(Studio sull’uso degli UV nella disinfezione e sanificazione da Covid-19) pubblicato dalla International Ultraviolet Association (IUVA).

La luce UVC è ampiamente usata soprattutto da quando le lampade a vapori di mercurio, che hanno una buona emissione in questa parte dello spettro, sono diventate accessibili e sono usate nei sistemi per la bonifica e disinfestazione di acqua, aria, prodotti farmaceutici e superfici per contrastare tutta una serie di patogeni umani.

Tutti i batteri e virus testati fino a oggi (diverse centinaia nel corso degli anni), comprendendo altri coronavirus, rispondono alla disinfezione degli UVC. La luce UV, specificatamente tra 200 e 280 nm, inattiva (ovvero uccide) almeno altri due parenti prossimi del virus COVID-19:

  1. SARSCoV-1 (causa della SARS);
  2. MERS-CoV (responsabile della Sindrome Respiratoria medio-orientale).

L’infezione da COVID-19 può essere causata dal contatto con superfici contaminate quindi toccando bocca, occhi, naso. Ridurre al minimo questo rischio è  una necessità perché questo virus può rimanere fino a tre giorni su superfici di plastica e acciaio.

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Curva di risposta all’attività germicida nella sanificazione
Fonte: CIE (International Commission on Illumination) – Report on Ultraviolet Air Disinfection

I LED UV come soluzione di sanificazione di ambienti e superfici

Le lampade a mercurio, oggi ampiamente utilizzate nei sistemi di disinfezione, hanno una emissione UV nella lunghezza d’onda di 254 nm, mentre il picco di efficacia germicida si colloca tra 260 e 270 nm (Figura 2), al confine spettrale con gli UVB. I LED UVC sono selezionabili tra 275 e 280 nm ovvero sono centrati sulla lunghezza d’onda di massima efficacia.

Contrariamente alle lampada ai vapori di mercurio, che hanno una emissione spaziale quasi in ogni direzione, i LED sono una sorgente luminosa pressoché puntiforme. Nel loro caso, l’area di illuminamento può essere adattata facilmente a ogni esigenza applicando lenti adeguate.
Inoltre, la potenza del fascio luminoso di un LED UVC varia al variare della lunghezza d’onda. Attualmente, i dispositivi migliori della categoria hanno valori che arrivano a 100 mW.

In un altro approfondimento riportiamo la comparazione tra lampade LED UVC e lampade ai vapori di mercurio sulle caratteristiche principali del loro funzionamento. Con una evidenza sui vantaggi dell’utilizzo delle lampade germicida a LED.

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Luce UVGI per la sanificazione naturale degli ospedali

Alcuni ospedali hanno iniziato a utilizzare la luce UVGI (Ultraviolet germicidal irradiation) come metodo di sterilizzazione e sanificazione degli ambienti e delle superfici delle stanze di malati affetti di Covid-19.

Come si legge in un articolo di qualche giorno fa nel quotidiano El Mundo, la Clinica Universidad de Navarra, in Spagna, utilizza un macchinario pioniere basato su lampade a raggi UV per sanificare le camere dell’ospedale in appena 5 minuti. Un macchinario innovativo basato su tecnologia UVGI che potrebbe aprire la porta a nuove applicazioni in questo ambito.

Scritto da
Franco Musiari