Tinjauan tentang kemajuan sinar ultraviolet & masa depan teknologi

Teknologi sinar ultraviolet (UV) untuk desinfeksi telah melihat lonjakan minat yang besar pada tahun 2020. Bukti bahwa UV dapat digunakan untuk perawatan udara dan permukaan dalam skala luas untuk menonaktifkan SARS-CoV-2 (virus yang menyebabkan COVID-19) adalah baru bagi banyak orang dan sama sekali tidak mengejutkan bagi mereka yang sudah bekerja dengan teknologi.

Konsepnya sederhana. Foton UV menembus dinding sel untuk mengganggu DNA dan membuat patogen tidak aktif, atau tidak dapat bereplikasi. Foton ini diproduksi oleh lampu spesialis dan dikonfigurasikan ke dalam sistem pengiriman yang berbeda tergantung pada aplikasinya: udara, permukaan atau air.

Pertumbuhan Teknologi UV

Contoh dari ketiga aplikasi ini dapat dilihat sejak awal 1900-an; namun, penggunaan komersial UV secara luas sebagai teknologi desinfeksi benar-benar dimulai pada 1970-an, dengan pertumbuhan besar dalam aplikasi air dan air limbah pada 1990-an dan 2000-an.

Area pertumbuhan utama awal adalah air minum di Jerman dan Austria dan air limbah di A.S. Penggerak pertumbuhan termasuk pengurangan kebutuhan akan bahan tambahan kimia dengan risiko generasi produk sampingan terkait, tidak adanya resistensi patogen (mis.Cryptosporidiumsulit untuk dinonaktifkan dengan perawatan kimia) dan kemudahan pengoperasian.

Teknologi ultraviolet sekarang ditetapkan sebagai alat desinfeksi utama secara global di berbagai aplikasi air dan air limbah, dan dengan itu ada rantai pasokan yang mapan dari produsen komponen dan sistem, bersama dengan (kebanyakan) peraturan yang jelas tentang desain dan pengoperasian teknologi. Ada area pertumbuhan baru dalam perawatan kesehatan, pemrosesan makanan, dan penggunaan kembali air dalam beberapa tahun terakhir, meskipun secara keseluruhan UV telah mengalami lintasan pertumbuhan yang menyenangkan dari waktu ke waktu.

Dampak COVID-19

Munculnya COVID-19 pada tahun 2020 agak mengecewakan gerobak apel UV. Kepentingan teknis dan bisnis dari perusahaan besar dan pengusaha sama-sama membanjiri ruang aplikasi. Beberapa telah bekerja dengan teknologi UV dan telah memperluas jangkauan aplikasi mereka untuk secara khusus mengatasi masalah terkait COVID-19. Lainnya memasuki pasar dari aplikasi yang berdekatan, seperti pemasok penerangan umum yang ingin menerapkan sumber sinar UV ke dalam produk. Namun yang lain, seringkali karena menjadi pengangguran atau setengah menganggur, menjadi tertarik untuk memberikan solusi dari luar angkasa.

Ketegangan pada Rantai Pasokan UV

Perubahan yang cepat ini telah membuat rantai pasokan menjadi tegang sehingga merugikan kepentingan pengolahan air yang ada. Khususnya pembuatan lampu UV uap merkuri spesialis telah mengalami peningkatan permintaan yang besar, sehingga menyebabkan waktu pengiriman yang lebih lama dan peningkatan harga.

Lampu ini biasanya memerlukan penggantian tahunan, jadi dengan asumsi produk terkait COVID-19 akan dioperasikan di masa mendatang, situasi ini akan berlanjut hingga kapasitas produksi meningkat. Sebaliknya jika permintaan turun pada tahun 2021 dan seterusnya, apakah kelebihan kapasitas akan menjadi masalah terbalik? Hanya waktu yang akan memberitahu.

Sumber Cahaya UV Alternatif

Sumber cahaya alternatif seperti LED UV-C dan lampu UV berbasis Excimer muncul sebagai alternatif jauh sebelum tahun 2020. Namun, sebagian terkait dengan kendala pasokan dan sebagian karena cakupan penggunaan aplikasi yang lebih luas, hal ini telah mempercepat pertumbuhan.

Sumber cahaya alternatif ini, terutama LED UV-C, telah mulai mendapat manfaat dari peningkatan yang signifikan dalam skala manufaktur dan bersama dengan tren peningkatan kinerja, mereka akhirnya diimplementasikan ke dalam produk komersial skala besar.

Keunggulan & Janji LED UV-C

AquiSense Technologies dari Kentucky baru-baru ini mengumumkan kontrak pasokan utama dengan Mitsubishi Electric Corp. Jepang untuk pasokan produk LED UV-C yang dipesan lebih dahulu untuk mendisinfeksi greywater dalam aplikasi perumahan yang diperkirakan melebihi lebih dari 100.000 unit per tahun.

Kemampuan teknologi LED UV-C untuk secara teknis dan komersial mengungguli teknologi uap merkuri UV konvensional dalam aplikasi semacam itu kemungkinan besar akan menjadi penentu untuk tahun 2021 dan seterusnya. Tidak hanya diprediksi akan ada banyak aplikasi serupa sub-20 gpm yang dibuat, tetapi sekarang juga ada sistem LED UV-C point-of-entry (POE) yang tersedia secara komersial dan sejumlah sistem percontohan kota skala kecil yang beroperasi . Fleksibilitas rekayasa dan operasional LED UV-C menjadikannya proposisi yang menarik.

Lampu UV Pelepasan Gas Berbasis Excimer

Sumber sinar UV alternatif lain yang telah mendapatkan banyak perhatian adalah lampu pelepasan gas berbasis excimer yang menghasilkan panjang gelombang dalam kisaran 200 nm, atau disebut “Far-UV†. Meskipun bukan teknologi baru, ini telah mendapat perhatian dari penelitian yang menunjukkan paparan keselamatan kulit manusia, yang selalu menjadi batasan teknologi UV-C konvensional dalam kisaran 250 hingga 280 nm.

Sementara lampu ini mungkin memiliki aplikasi terbatas dalam aplikasi air, yang cenderung tertutup, akan menarik untuk melihat apakah mereka dapat meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya, untuk bertindak sebagai alternatif bebas merkuri untuk teknologi lampu UV pelepasan gas.

Peraturan & Pendidikan

Seperti disebutkan sebelumnya, salah satu pendorong utama pembentukan teknologi UV dalam industri air dan air limbah adalah adanya standar, peraturan, dan pedoman. Ini sebagian besar tidak ada untuk solusi udara dan permukaan yang menerapkan penggunaan teknologi UV, yang telah menjadi sesuatu yang liar karena penyedia telah mencari solusi cepat untuk menjaga kantor, ruang publik, dan lingkungan pribadi tetap aman. Dari desain perangkat keras, hingga standar verifikasi dan validasi pengukuran, industri pengolahan air telah memecahkan banyak masalah yang saat ini dipikirkan oleh kalangan lain.

Sangat menarik bahwa pemasok pengolahan air yang mapan tampaknya tidak memanfaatkan keuntungan itu. Tampaknya produsen sistem air UV sebagian besar tetap berada di jalur mereka dan belum meluas ke aplikasi udara dan permukaan. Mengapa demikian? Apakah mereka sudah memiliki cukup makanan di piring mereka? Apakah mereka melihat aplikasi itu sebagai peluang jangka pendek yang potensial? Apakah mereka terbiasa dengan persyaratan yang lebih ketat dan tidak nyaman dengan “langkah mundur†dalam hal verifikasi proses?

Apapun masalahnya, industri pengolahan air memiliki banyak hal untuk ditawarkan. Asosiasi Ultraviolet Internasional (IUVA) telah menjadi sumber daya utama selama ini, dengan kelompok kerja yang menghasilkan sejumlah makalah pendidikan dan posisi kunci.

Masa Depan Cerah untuk Disinfeksi UV

Teknologi desinfeksi UV telah menjadi arus utama selama dekade terakhir. Dampak COVID-19 mengakibatkan beberapa gangguan jangka pendek pada industri, meskipun ini dapat dilihat sebagai hal yang positif. Jadi, adakah yang bisa kita pelajari dari kondisi unik tahun 2020, dan bagaimana kita bisa menggunakannya untuk mempercepat inovasi?

Kami punya solusi. Kami memiliki beberapa solusi yang sangat bagus. Mereka lebih baik dari yang mungkin kita sadari. Tentu saja, kita harus terus mendorong ke depan untuk meningkatkan. Peningkatan efisiensi dalam kontrol proses, penerapan penginderaan yang lebih cerdas, peningkatan penggunaan teknologi seperti LED UV-C, akan terus meningkatkan standar. Namun, kami dapat membayangkan penyebaran yang lebih luas.

Jelas ada kesadaran yang lebih tinggi tentang pengendalian infeksi di antara populasi global dan ada bukti bahwa pemerintah, perusahaan, dan individu akan berinvestasi dalam solusi rekayasa yang meningkatkan keselamatan. Peraturan dapat berdampak positif pada penyebaran teknologi UV. Peningkatan kapasitas produksi dan sumber sinar UV alternatif akan menurunkan harga, membuatnya lebih mudah diakses. Perusahaan-perusahaan yang sudah mulai menerapkan teknologi UV ke dalam produk bervolume tinggi juga mempercepat jalur inovasi mereka.

Ini mengarah pada komunikasi. Meskipun COVID-19 menyebar luas dan tragis ke populasi manusia global, faktanya tetap bahwa air dan sanitasi jauh lebih besar daripadanya dalam hal kematian, penyakit, dan dampak negatif ekonomi. Jadi, kita perlu terus-menerus menyempurnakan pesan kita kepada dunia tentang nilai air yang sebenarnya. Karena kita menyelamatkan nyawa.