Comment la lumière ultraviolette peut désinfecter les espaces intérieurs

Comment la lumière ultraviolette peut désinfecter les espaces intérieurs
Des institutions comme les hôpitaux et les systèmes de transport en commun utilisent la désinfection aux UV depuis des années.
Sergei Bobylev \ TASS via Getty Images

La lumière ultraviolette a un longue histoire en tant que désinfectant et le virus SARS-CoV-2, qui cause le COVID-19, est facilement rendu inoffensif par la lumière UV. La question est de savoir comment exploiter au mieux les rayons ultraviolets pour lutter contre la propagation du virus et protéger la santé humaine lorsque les gens travaillent, étudient et font leurs courses à l'intérieur.

Le virus se propage de plusieurs manières. La principale voie de transmission est le contact de personne à personne via des aérosols et des gouttelettes émis lorsqu'une personne infectée respire, parle, chante ou tousse. Le virus peut également être transmis lorsque les personnes touchent leur visage peu de temps après avoir touché des surfaces qui ont été contaminées par des personnes infectées. Cela est particulièrement préoccupant dans les établissements de soins de santé, les espaces de vente au détail où les gens touchent fréquemment les comptoirs et les marchandises, ainsi que dans les bus, les trains et les avions.

En tant qu' ingénieur environnemental qui étudie la lumière UV, j'ai observé que les UV peuvent être utilisés pour réduire le risque de transmission par les deux voies. Les lampes UV peuvent être des composants de machines mobiles, qu'elles soient robotiques ou contrôlées par l'homme, qui désinfectent les surfaces. Ils peuvent également être incorporés dans des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation ou autrement positionnés dans des flux d'air pour désinfecter l'air intérieur. Cependant, les portails UV destinés à désinfecter les personnes qui pénètrent dans les espaces intérieurs sont probablement inefficaces et potentiellement dangereux.

Qu'est-ce que la lumière ultraviolette?

Le rayonnement électromagnétique, qui comprend les ondes radio, la lumière visible et les rayons X, est mesuré en nanomètres, ou millionièmes de millimètre. L'irradiation UV se compose de longueurs d'onde comprises entre 100 et 400 nanomètres, qui se trouvent juste au-delà de la partie violette du spectre de la lumière visible et sont invisibles à l'œil humain. Les UV sont divisés en régions UV-A, UV-B et UV-C, qui sont respectivement de 315 à 400 nanomètres, de 280 à 315 nanomètres et de 200 à 280 nanomètres.

La couche d'ozone dans l'atmosphère filtre les longueurs d'onde UV inférieures à 300 nanomètres, ce qui bloque les UV-C du soleil avant qu'ils n'atteignent la surface de la Terre. Je pense aux UV-A comme plage de bronzage et aux UV-B comme plage de rayonnement solaire. Des doses suffisantes d'UV-B peuvent provoquer des lésions cutanées et des cancers cutanés.

UV-C contient le les longueurs d'onde les plus efficaces pour tuer les agents pathogènes. UV-C est aussi dangereux pour les yeux et la peau. Les sources de lumière UV artificielles conçues pour la désinfection émettent de la lumière dans la gamme UV-C ou un large spectre qui comprend les UV-C.

Comment les UV tuent les agents pathogènes

Les photons UV entre 200 et 300 nanomètres sont absorbés assez efficacement par les acides nucléiques qui composent l'ADN et l'ARN, et les photons inférieurs à 240 nanomètres sont également bien absorbés par les protéines. Ces biomolécules essentielles sont endommagées par l'énergie absorbée, ce qui rend le matériel génétique à l'intérieur d'une particule virale ou d'un micro-organisme incapable de se répliquer ou de provoquer une infection, inactivant le pathogène.


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Il faut généralement une très faible dose de lumière UV dans cette gamme germicide pour inactiver un agent pathogène. La dose UV est déterminée par l'intensité de la source lumineuse et la durée de l'exposition. Pour une dose requise donnée, les sources d'intensité plus élevée nécessitent des temps d'exposition plus courts, tandis que les sources d'intensité plus faible nécessitent des temps d'exposition plus longs.

Mettre les UV au travail

La désinfection aux UV, qui peut être effectuée par des robots comme celui-ci, réduit les infections nosocomiales (comment la lumière ultraviolette peut désinfecter les espaces intérieurs)La désinfection UV, qui peut être effectuée par des robots comme celui-ci, réduit les infections nosocomiales. Marcy Sanchez / William Beaumont Army Medical Center Public Affairs Office

Il existe un marché bien établi pour les appareils de désinfection UV. Les hôpitaux utilisent depuis des années des robots qui émettent de la lumière UV-C pour désinfecter les chambres des patients, les salles d'opération et d'autres zones où l'infection bactérienne peut se propager. Ces robots, qui comprennent Tru-D et Xenex, entrez dans des pièces vides entre les patients et parcourez à distance des rayons UV haute puissance pour désinfecter les surfaces. La lumière UV est également utilisée pour désinfecter les instruments médicaux dans des boîtes spéciales d'exposition aux UV.

Les UV sont utilisés ou testés pour la désinfection bus, trains et avions. Après utilisation, des robots UV ou des machines à commande humaine conçues pour s'adapter dans des véhicules ou des avions se déplacent à travers et désinfectent les surfaces que la lumière peut atteindre. Les entreprises envisagent également la technologie pour désinfection des entrepôts et des espaces commerciaux.

La New York City Metropolitan Transit Authority (MTA) teste l'utilisation de la lumière ultraviolette pour désinfecter les voitures de métro hors service.La New York City Metropolitan Transit Authority (MTA) teste l'utilisation de la lumière ultraviolette pour désinfecter les voitures de métro hors service. MTA, CC BY-SA

Il est également possible d'utiliser les UV pour désinfecter l'air. Les espaces intérieurs comme les écoles, les restaurants et les magasins qui ont une certaine circulation d'air peuvent installer des lampes UV-C au plafond et vise le plafond pour désinfecter l'air lorsqu'il circule. De même, les systèmes CVC peuvent contenir des sources de lumière UV pour désinfecter l'air lorsqu'il se déplace dans les conduits. Les compagnies aériennes pourraient également utiliser la technologie UV pour désinfecter l'air dans les avions ou utiliser des lampes UV dans les salles de bain entre les utilisations.

Loin UV-C - sans danger pour les humains?

Imaginez si tout le monde pouvait se promener en permanence entouré de lumière UV-C. Cela tuerait tout virus en aérosol qui pénétrerait dans la zone UV autour de vous ou qui sortait de votre nez ou de votre bouche si vous étiez infecté et excrétait le virus. La lumière désinfecterait également votre peau avant que votre main ne touche votre visage. Ce scénario pourrait être possible technologiquement un jour bientôt, mais les risques pour la santé sont une préoccupation importante.

Lorsque la longueur d'onde UV diminue, la capacité des photons à pénétrer dans la peau diminue. Ces photons de longueur d'onde plus courte sont absorbés dans la couche supérieure de la peau, ce qui minimise les dommages à l'ADN des cellules de la peau qui se divisent activement en dessous. Aux longueurs d'onde inférieures à 225 nanomètres - la région UV-C lointaine - les UV semblent être sans danger pour l'exposition cutanée à des doses inférieures à la niveaux d'exposition défini par le Comité international de protection contre les rayonnements non ionisants.

La recherche est confirmer ces chiffres en utilisant modèles de souris. Cependant, on en sait moins sur exposition aux yeux et à la peau lésée à ces longueurs d'onde UV-C lointaines et les personnes doivent éviter l'exposition directe au-dessus des limites de sécurité.

La recherche suggère que la lumière UV-C éloignée pourrait être capable de tuer les agents pathogènes sans nuire à la santé humaine:


La promesse de Far UV-C pour désinfecter en toute sécurité les agents pathogènes ouvre de nombreuses possibilités pour les applications UV. Cela a également conduit à des utilisations prématurées et potentiellement risquées.

Certaines entreprises sont installation de portails UV qui irradient les gens lorsqu'ils traversent. Bien que cet appareil puisse ne pas causer beaucoup de dommages ou de lésions cutanées pendant les quelques secondes de marche à travers le portail, la faible dose administrée et le potentiel de désinfection des vêtements ne seraient probablement pas non plus efficaces pour endiguer toute transmission de virus.

Plus important encore, la sécurité oculaire et l'exposition à long terme n'ont pas été bien étudiées, et ces types d'appareils doivent être réglementés et validé pour son efficacité avant d'être utilisé dans des lieux publics. L'impact d'une exposition continue à une irradiation germicide sur le microbiome environnemental global doit également être compris.

Alors que de nouvelles études sur les UV-C lointains confirment cette exposition à la peau humaine n'est pas dangereux et si les études sur l'exposition oculaire ne montrent aucun dommage, il est possible que des systèmes de lumière UV-C lointains validés installés dans des lieux publics tels que les magasins de vente au détail et les centres de transport puissent soutenir les tentatives de contrôle de la transmission du virus du SRAS-CoV-2 et d'autres virus potentiels aéroportés. pathogènes aujourd'hui et dans le futur.La Conversation

A propos de l'auteur

Karl Linden, professeur de génie environnemental et professeur Mortenson en développement durable, Université du Colorado à Boulder

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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