UV-C-LED-Technologie

Was genau ist UV-C?

Die Wellenlänge von ultraviolettem (UV) Licht, auch Ultraviolettlicht genannt, wird in Nanometern (nm) gemessen und ist eine Strahlungsform, die Teil des elektromagnetischen Spektrums ist. UV-Strahlen sind für das bloße Auge unsichtbar und weisen eine Wellenlängendichte auf, die sie zu wirksamen Desinfektionsmitteln macht.

UV-Licht kann in vier verschiedene Bereiche unterteilt werden: UV-A, UV-B, UV-C und Vakuum-UV.

Die Wellenlänge von UV-A-Licht, auch „Schwarzlicht“ genannt, ist die längste aller Wellenlängen und reicht von 315 bis 400 Nanometer.
UV-B wird auch als mittlere Wellenlänge bezeichnet und ihr Bereich reicht von 280 bis 315 Nanometer.

UV-C hat mit einem Bereich von 200 bis 280 Nanometern die kürzeste Wellenlänge.

Unter keimtötender Wirkung versteht man die Fähigkeit von UV-C, Mikroorganismen wie Bakterien und Viren zu zerstören, was es zu einem nützlichen Bestandteil bei der Formulierung von Desinfektionsmitteln macht.

Die Absorption von ultraviolettem Licht durch die DNA von Mikroben macht diese Organismen unfähig, sich selbst zu reproduzieren und zu kopieren, was letztlich ihr Wachstum hemmt.

UV-C-LEDs erfüllen die gleichen Funktionen wie herkömmliche Quecksilberdampflampen, bieten aber im Vergleich viel mehr Vorteile.

Umweltfreundlicher als herkömmliche UV-Lampen, die Schwermetalle enthalten, deren Verarbeitung umständlich und deren umweltgerechte Entsorgung teuer ist.

Geringer Platzbedarf in puncto Design: Leuchtdioden (LEDs) sind deutlich kompakter als ihre Quecksilberdampf-Pendants, was bedeutet, dass es viel einfacher ist, sie in frische und originelle Designs zu integrieren.

Da UV-C-LEDs schnell ein- und ausgeschaltet werden können, ist keine Aufwärmzeit erforderlich, eine Einschränkung, die normalerweise bei Quecksilberdampflampen auftritt.

Unbegrenzte Zyklen Da wiederholte Ein-/Aus-Zyklen keine negativen Auswirkungen auf die Lebensdauer der LEDs haben, gibt es keine Begrenzung für die Anzahl der Zyklen einer Lampe.

LEDs können Photonen von einer anderen Oberfläche emittieren als ihre Wärmeemissionen, wodurch sie temperaturunabhängig sind. Falls UV-C-LEDs bei der Wasserreinigung eingesetzt werden, können diese so gestaltet sein, dass sie keine Wärme an das Wasser abgeben.

Wahl der Wellenlänge Einer der größten Vorteile von UV-C-LEDs besteht darin, dass Benutzer sie so konfigurieren können, dass sie eine bestimmte Wellenlänge auswählen, die für die größtmögliche Lichtabsorption durch den Mikroorganismus, auf den sie abzielen, am besten geeignet ist.

Die UV-C-LED-Desinfektionsmethode: Wie funktioniert sie?

Abhängig vom Umfang der eingesetzten Lösung können verschiedene Formen der UV-C-Desinfektion wirksam sein. Dennoch hat sich an den Grundlagen der Wirkungsweise der UV-C-Desinfektion in keiner Weise etwas geändert.

Eine Leuchtdiode (LED) verbraucht eine minimale Menge Strom, um Licht einer bestimmten Wellenlänge zu erzeugen. Die LED sendet dann UV-C-Photonen durch das Wasser aus, die in der Lage sind, in die Zellen der Mikroben-DNA einzudringen und die darin enthaltene Nukleinsäure zu schädigen.

Da sich diese Zellen nicht teilen können, werden die potenziell tödlichen Bakterien in den Ruhezustand versetzt. Dadurch ermöglichen UV-C-LEDs, dass hochintensive Strahlung Bakterien in Sekundenschnelle abtötet; Die Wirksamkeit dieser Strahlung wird in LOGs gemessen.

Technologie zur UV- und LED-Desinfektion

In der Wasser- und Luftaufbereitungsindustrie war in den letzten zwei Jahrzehnten die Technologie der UV-Desinfektion der herausragende Leistungsträger. Dies liegt zum Teil daran, dass die Behandlung ohne den Einsatz potenziell gefährlicher Chemikalien erfolgen kann.

Im elektromagnetischen Spektrum bezieht sich Ultraviolett auf Wellenlängen, die zwischen denen des sichtbaren Lichts und der Röntgenstrahlung liegen. Das ultraviolette Spektrum kann noch weiter in seine Bestandteile zerlegt werden: UV-A, UV-B, UV-C und Vakuum-UV. Der UV-C-Anteil bezeichnet Wellenlängen im Bereich von 200 bis 280 Nanometern, was der Wellenlänge entspricht, die in unseren LED-Desinfektionsgeräten umgesetzt wird.

Photonen des ultravioletten C können in Zellen eindringen und deren Nukleinsäuren schädigen, wodurch die Zellen unfähig zur Fortpflanzung werden und sie mikrobiologisch inert werden. Dieser Prozess findet in der Natur statt; Verantwortlich dafür sind die ultravioletten (UV) Strahlen der Sonne.

LEDs, die UV-C emittieren, haben mehrere Anwendungen.

In vielen verschiedenen Anwendungen werden UV-Licht emittierende Dioden (UV-C-LEDs) untersucht, um herauszufinden, ob sie das Potenzial haben, nicht nur eine Lösung für unsere bestehenden, sondern auch für zukünftige Desinfektionsprobleme zu bieten.

Da die Lösung frei von Chemikalien ist, besteht keine Gefahr der Entwicklung schädlicher Nebenprodukte, sie ist erfolgreich bei der Inaktivierung von Krankheitserregern und erfordert nur sehr wenig Wartung. Trinkwasserdesinfektion, Wasseraufbereitung und -aufbereitung sind Bereiche, in denen die Technik an Bedeutung gewinnt.

Neben der Desinfektion von Wasser sind UV-C-LEDs auch wirksam bei der Dekontamination der Luft und Oberflächen. In der Welt der Gewerbeimmobilien sind UV-C-LED-Luftreiniger für HAVC-Systeme (Heizung, Lüftung und Klimaanlage) immer häufiger anzutreffen.

UV-C-LEDs entdecken neue Einsatzmöglichkeiten in einer Vielzahl von Kontexten, unter anderem in Wohn- und Geschäftsumgebungen, im Gesundheitswesen, im Transportwesen, in den Biowissenschaften, in der Verteidigung und bei Notfalleinsätzen.

Die nächste industrielle Revolution ist die UV-C-LED-Technologie

Die UV-C-LED-Technologie wird sowohl in der Luft- als auch in der Wasseraufbereitungsindustrie neue, verbesserte und erweiterte Lösungen bringen, ganz ähnlich wie LEDs die Display- und Beleuchtungsindustrie revolutioniert haben. Es gibt jetzt Optionen für einen Doppelbarriere-Nachfiltrationsschutz in Umgebungen, in denen Systeme auf Quecksilberbasis bisher nicht einmal theoretisch möglich waren.

LEDs verbrauchen nur minimale Energie, um Licht einer bestimmten Wellenlänge zu erzeugen. LEDs können je nach Beschaffenheit Licht unterschiedlicher Wellenlänge aussenden, darunter Infrarot-, sichtbares und sogar ultraviolettes C-Licht.

Das Querschnittsbild der LED zeigt, dass die entsprechende Wellenlänge aktiviert wird, wenn Strom durch die verschiedenen Schichten der LED fließt.

Quecksilberfrei, unter anderem Vorteile von UV-LEDs

Auch wenn die Desinfektion mit ultraviolettem Licht im Allgemeinen als sicherer gilt als die chemische Desinfektion, erfordern Standard-UV-Lampen häufig einen Quecksilbergehalt zwischen fünf und zweihundert Milligramm pro Lampe.

Diese UV-Lampen haben eine begrenzte Lebensdauer und sollten regelmäßig ausgetauscht werden, da sie beim Transport, bei der Handhabung und bei der Verwendung leicht kaputt gehen. UV-LEDs verwenden kein Quecksilber und sind daher eine weitaus bessere und sicherere Wahl. Dies hat zur Entstehung neuer Märkte für die UV-Desinfektion in Bereichen geführt, in denen herkömmliche quecksilberhaltige UV-Lampen aus Sicherheitsgründen verboten waren (z. B. in der Medizingeräte- und Raumfahrtindustrie).

Quecksilber kann in herkömmlichen UV-Lampen entweder als Flüssigkeit (was bei Lampen mit mittlerem Druck häufiger vorkommt) oder als Amalgam (was bei Lampen mit niedrigem Druck und hoher Leistung häufiger vorkommt) gespeichert werden. Quecksilber wird mit einem anderen Element wie Indium oder Gallium zu einer Legierung kombiniert, die in den festen „Flecken“ enthalten ist, die in Amalgam-UV-Lampen zu finden sind. Flüssigquecksilberlampen können sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand eine Gefahr für den Benutzer darstellen. Quecksilber wird beim Betrieb der Lampe in Dampf umgewandelt, und wenn die Lampe in irgendeiner Weise beschädigt wird, kann sich Quecksilberdampf leicht im zu behandelnden Produkt lösen. Unfälle und ineffiziente Verfahren erhöhen das Kontaminationspotenzial sowohl für die lokale Bevölkerung als auch für die umliegende Umwelt.

Auch wenn es kein Hauptbestandteil ist, enthalten UV-C-LEDs Spuren von Materialien wie den Metallen Gallium und Magnesium sowie den Metalloiden Silizium und Bor. Bor wird jedoch nicht sehr oft verwendet. Diese Metalle und/oder Metalloide werden in einer stabilen Kristallstruktur eingeschlossen und verhindern so, dass sie in die Umgebung gelangen.

UV-C-LEDs verfügen über eine sehr stabile Kristallstruktur, die sie äußerst widerstandsfähig gegen Schäden durch mechanische oder umweltbedingte Einflüsse macht. Dadurch sind sie außergewöhnlich langlebig.

UNEP-Minamata-Konvention

Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) war die treibende Kraft hinter der Schaffung der Minamata-Quecksilberkonvention, um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor Quecksilberemissionen und -freisetzungen durch menschliche Aktivitäten zu schützen. Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) hat das Zieldatum 2020 für die vollständige Beseitigung der Quecksilberproduktion weltweit festgelegt.

Obwohl die Minamata-Konvention die Herstellung und den Verkauf von UV-Quecksilberdampflampen nicht direkt verbietet, wird sie sich allgemein positiv auf die breitere Einführung alternativer Technologien auswirken. Dies liegt daran, dass die Minamata-Konvention die Menge an Quecksilber begrenzt, die in die Umwelt freigesetzt werden darf. Aktionen wie die unten aufgeführten könnten als mögliche Reaktionen in Betracht gezogen werden:

Unternehmen, die Ultraviolett (UV)-Systeme in ihren Produkten oder Herstellungsprozessen einsetzen (z. B. in der Haushaltsgeräte-, Getränke- und Mikroelektronikindustrie sowie in den Biowissenschaften), können sich für die Anwendung bewährter Verfahren entscheiden, indem sie sich für eine LED-Option entscheiden aufgrund des Einflusses der Minamata-Konvention und nicht aufgrund der Durchsetzung der Konvention selbst.

Erstausrüstung Es ist möglich, dass Hersteller, die derzeit herkömmliche Quecksilberlampen verwenden, einen Widerspruch zwischen der Verwendung von Produkten auf Quecksilberbasis und ihren eigenen Umweltrichtlinien feststellen. Diese Hersteller könnten beschließen, mit der Umstellung auf die Entwicklung neuer Produkte mit quecksilberfreien Lichtquellen zu beginnen, um den Minamata-Gesetzen zu entsprechen.

Es ist möglich, dass auch Kommunen dem Beispiel folgen und UV-C-LEDs einführen; Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass diese Institutionen zusätzliche Zeit für die Implementierung der neuen Technologie benötigen würden.

Es wird immer einen bestimmten Teil der Bevölkerung geben, der an „grünen“ oder „umweltfreundlichen“ Produktalternativen interessiert ist. Ohne den Kauf oder die Herstellung von quecksilberhaltigen Lampen zu verbieten oder gar deren Kennzeichnung zu verlangen, hat die Minamata-Konvention die unbeabsichtigte Folge, dass sie die Menschen stärker für die Gefahren von Quecksilber sensibilisiert.

Es wird erwartet, dass der Übergang von Quecksilber- zu UV-C-LED-Leuchten für die Regulierungsbehörden langsam vonstattengehen wird. Da es in der Verantwortung der Regulierungsbehörden liegt, die Technologie in Richtung einer möglichst ganzheitlichen Lösung voranzutreiben, werden sie nie aufhören, nach brauchbaren Alternativen zu Quecksilber zu suchen.
 

Hochleistungs-UV-LED-Licht

Merkmale:

● UV-LED-Leuchten mit hoher Wattzahl ähneln in Größe und Form herkömmlichen keimtötenden UV-Lampen, können jedoch mit einer höheren UV-Leistung betrieben werden.

● UV-LED-Leuchten mit hoher Wattzahl werden häufig in Umluftkanalsystemen und Wasserdesinfektionsanwendungen eingesetzt.

● UV-LED-Licht mit hoher Wattzahl wird häufig in der Geruchskontrolle und in fotochemischen Anwendungen eingesetzt.

● Erhältlich in den Versionen mit niedrigem Ozongehalt und Ozonproduktion.

Spezifikation: