Um novo tipo de produto de desinfecção de água que está fazendo ondas na indústria de água: sistemas de desinfecção de água ultravioleta (UV) que utilizam diodos emissores de luz ultravioleta (LED). Os sistemas de desinfecção de água UVC-LED agora estão disponíveis no mercado e oferecem os benefícios combinados de duas tecnologias padrão ouro; Irradiação germicida UVC e luzes LED. Este artigo discute a importância da tecnologia UV-LED, sua aplicação no tratamento de água, a perspectiva de seu impacto social e ambiental, suas aplicações atuais e futuras e o que procurar ao considerar um produto de desinfecção de água UV-LED.
Os LEDs UVC, muitas vezes chamados de LEDs UV profundos, ou simplesmente LEDs UV germicidas, são LEDs como os LEDs que estão substituindo lâmpadas halógenas e incandescentes na indústria de iluminação, mas que produzem um comprimento de onda de luz curto e intenso em o intervalo de 250 nm a 280 nm. O LED UV é uma invenção que só nos últimos anos se tornou poderosa o suficiente para desinfetar com eficácia a água corrente. Eles agora podem ser usados para projetar soluções de desinfecção de água acessíveis no ponto de uso (POU). Muita pesquisa e desenvolvimento foram feitos no desenvolvimento de dispositivos de desinfecção de água com LED UV, e tornou-se aparente que até mesmo os mínimos detalhes no design desses dispositivos podem ser tão importantes quanto a energia do próprio LED UV. Um dispositivo de desinfecção de água com LED UV altamente eficiente e acessível é atualmente o produto de algumas empresas selecionadas, cada uma aplicando seus próprios conceitos sobre como melhor utilizar LEDs UV. Os dispositivos de desinfecção de água UV-LED atuais são ideais para aplicações POU, o que é uma ótima notícia para os mercados consumidores em todo o mundo e para a indústria de fabricação de eletrodomésticos, que carecem de uma solução conveniente e ecológica para a contaminação por patógenos microbianos na água potável.
Tecnologias de desinfecção de água& os impactos ecológicos
Milhões de sistemas de purificação de água POU e bilhões de garrafas de água são vendidos todos os meses. Esses produtos são soluções atraentes devido ao seu baixo custo e conveniência. Deixando de lado a água engarrafada, os sistemas de purificação de água POU são uma solução ideal para vários contaminantes da água e, em muitos casos, podem ser usados para tornar a água potável segura. Contaminantes físicos e químicos como sedimentos, metais pesados e subprodutos industriais podem ser removidos da água por meio de uma variedade de filtradores mecânicos e tecnologias de troca iônica, mas a contaminação microbiológica representa um desafio particularmente difícil. A filtração mecânica econômica geralmente não é classificada para descontaminação bacteriana e viral, portanto, produtos químicos; membranas submicrônicas; e lâmpadas UV à base de gás mercúrio são comumente usadas para o tratamento de patógenos transmitidos pela água. Cada um desses métodos de desinfecção tem suas próprias desvantagens, que podem ser resolvidas pelo dispositivo de desinfecção de água UV-LED.
Das tecnologias comuns de desinfecção de água, os tratamentos químicos da água são os mais amplamente aplicados. Quando usados de maneira adequada, os benefícios dos tratamentos químicos são inegáveis, mas seus inconvenientes, como a possibilidade de sobredosagem se não administrados de maneira adequada; aceitação variável do consumidor entre geografias e mercados; e a resistência química inata de certos patógenos de veiculação hídrica, como Legionella, Cryptosporidium, Giardia e Cyclospora, impulsionaram o desenvolvimento de métodos alternativos de tratamento de água. Filtros de submícron especialmente projetados e membranas de osmose reversa (RO) oferecem uma defesa contra uma variedade de microorganismos, às vezes até mesmo contra vírus, mas geralmente requerem substituições frequentes e incorrem em um alto custo de manutenção e consumíveis. O uso de lâmpadas UV à base de mercúrio é a tecnologia de desinfecção de água de crescimento mais rápido devido ao seu efeito germicida dependente da dose universal e ampla aceitação. As lâmpadas ultravioleta podem oferecer a melhor defesa contra patógenos na água, mas consomem grandes quantidades de eletricidade; geralmente requerem limpezas e substituições frequentes; e são uma fonte alarmante de contaminação e poluição por mercúrio.
Onde não houver água potável segura ou uma solução de purificação de água conveniente e acessível, a água engarrafada é rei. Muito tem sido escrito sobre os impactos das garrafas de água descartáveis nos vários ecossistemas de nosso planeta, e a indústria de tratamento de água tem se mobilizado contra as garrafas de água e seus resíduos plásticos. Inadvertidamente, o padrão-ouro na desinfecção de água se tornou a lâmpada UV, que talvez seja um problema igualmente alarmante devido ao impacto de sua poluição por mercúrio. A contaminação por mercúrio em nossos oceanos e na cadeia alimentar é um grande motivo de preocupação e é o assunto da Convenção de Minamata das Nações Unidas contra o Mercúrio. Os LEDs UV oferecem uma alternativa sem mercúrio às lâmpadas UV e são uma solução verdadeiramente ecológica para a segurança da água potável; Resíduos plásticos; e poluição por mercúrio.
Aplicações para dispositivos de desinfecção de água UV-LED
Os dispositivos de desinfecção de água UV-LED não só têm o potencial de substituir as lâmpadas UV à base de mercúrio em suas aplicações POU atuais, mas também podem ser aplicados a casos em que as lâmpadas UV não são adequadas, logo serão apropriados para o ponto de entrada ( POE) desinfecção de água e será eventualmente aplicável ao tratamento de água em escala industrial centralizado.
Aplicações POU onde a desinfecção UV é um benefício, mas onde a lâmpada UV não é adequada, apresentam oportunidades para novas aplicações de dispositivos UV-LED. Os dispositivos UV-LED podem ser muito menores do que uma lâmpada UV e caber em aparelhos mais compactos; podem ser desligados quando a água não está fluindo, gerando um calor insignificante em comparação com uma lâmpada ultravioleta e são ideais para a desinfecção de água gelada; eles podem ser desligados e ligados infinitamente e podem emitir um pulso de UV que é útil para prevenção de bioincrustação em recipientes de água; eles ligam instantaneamente, sem período de aquecimento, portanto, conservam eletricidade quando desligados; Os LEDs UV são alimentados por corrente elétrica direta, tornando-os ideais para situações fora da rede, onde uma célula solar, bateria ou até mesmo uma manivela é usada como fonte de eletricidade. Muitas das novas aplicações para LEDs UV oferecem soluções que são particularmente úteis no mundo em desenvolvimento, onde as infraestruturas elétricas estão ausentes / limitadas ou onde os requisitos de manutenção da lâmpada UV são proibitivos. Os dispositivos UV-LED oferecem oportunidades para os fabricantes de aparelhos de água, instaladores e distribuidores de sistemas de água diferenciar seus produtos com um recurso de desinfecção de água descomplicado que representa um nível valioso de conforto e segurança adicional para seus clientes.
Os dispositivos de desinfecção de água POE UV-LED estão começando a aparecer no mercado. A rápida evolução do LED UV e as capacidades de design de poucos fabricantes de sistemas de desinfecção de água UV-LED tornaram possíveis dispositivos UV-LED domésticos inteiros. Os dispositivos UV-LED de alto fluxo são vendidos por um prêmio moderado, mas a economia de custo operacional desses dispositivos representa um custo de propriedade substancialmente menor. Esses dispositivos altamente esperados representam uma solução atraente para a desinfecção de poços residenciais e terão um impacto dramático no apagamento de lâmpadas UV à base de mercúrio.
Dispositivos de desinfecção de água UV-LED industriais ou comerciais podem levar vários anos para se materializar, mas certamente parece que as barreiras para a comercialização de tais dispositivos irão suavizar com o tempo. Substituir a lâmpada UV à base de mercúrio por uma melhor tecnologia à base de UV em suas aplicações industriais será uma grande conquista para a indústria de UV.
O que procurar em um dispositivo de desinfecção de água com LED UV
Nem todos os dispositivos de desinfecção de água UV-LED são criados iguais. As diferenças nos conceitos de dispositivos UV-LED têm vantagens em diversas aplicações, os conceitos de otimização de design variam entre os fabricantes de dispositivos UV-LED e resultam em diferentes eficiência, durabilidade e desinfecção geral, e as diferenças em termos de certificações de dispositivos UV-LED devem ser consideradas ao selecionar um produto UV-LED. Os dispositivos de manutenção de água UV-LED e os dispositivos de desinfecção de água UV-LED de fluxo têm diferentes aplicações, e as diferenças entre os dispositivos de fluxo têm um impacto em seu desempenho e confiabilidade.
O conceito de um dispositivo de manutenção de água UV-LED normalmente se refere a um dispositivo estilo lustre usado para evitar a formação de biofilme dentro de um recipiente de armazenamento de água. Esses dispositivos oferecem um baixo nível de desinfecção da água, mas são uma solução econômica para a desinfecção de superfícies. Não se pode confiar em um dispositivo de manutenção de água para produzir água potável de uma fonte microbiologicamente insegura, pois um dispositivo de LED UV tipo lustre requer um tempo de exposição longo o suficiente para fornecer um nível adequado de desinfecção da água.
O conceito de dispositivo LED UV com fluxo contínuo oferece um ambiente muito mais controlado para uma desinfecção consistente da água. Como a dinâmica do fluido, o fluxo e a taxa de mistura podem ser melhor controlados, a desinfecção de patógenos é otimizada com mais precisão. Conforme mencionado, o design de um dispositivo de desinfecção de água por UV-LED pode ser tão importante quanto a potência do próprio UV-LED. A colimação UV é uma das maneiras mais eficientes de maximizar a eficácia germicida do dispositivo UV-LED. Muito parecido com um ponteiro laser, as lentes ópticas são usadas para criar um feixe focalizado de energia UV dentro do dispositivo de desinfecção UV-LED e oferece desempenho de desinfecção preciso e confiável. Os dispositivos de colimação UV funcionam independentemente das propriedades do material do reator e oferecem um desempenho sustentado durante toda a vida do LED UV.
Em termos de certificação para dispositivos de desinfecção de água UV-LED; segurança do material; Integridade Estrutural; e o desempenho da desinfecção são os principais fatores a serem verificados. Os principais padrões na América do Norte para esses fatores são NSF Standard 55 para sistemas de água potável UV e NSF Standard 372 para produtos de água potável sem chumbo. A conformidade com esses padrões indica que o dispositivo UV-LED não introduzirá nenhum produto químico nocivo na água, pode lidar com mais de 200 psi de pressão de água e desinfetar um nível seguro de microorganismos. Organismos de certificação como IAPMO, CSA e WQA podem certificar a conformidade com os padrões NSF, e os usuários finais podem olhar para as marcações dos organismos para verificar se os padrões NSF adequados são referenciados.
Como obter um dispositivo de desinfecção de água UV-LED
Uma simples pesquisa na web indicará quais produtos de desinfecção de água UV-LED podem ser adquiridos para uso doméstico ou integração de eletrodomésticos, e as informações neste artigo podem ser usadas para orientar a seleção do dispositivo ideal de acordo com seu caso de uso. Conforme a tecnologia UV-LED evolui, o futuro dos dispositivos UV-LED no mercado de tratamento de água se tornará mais forte e atraente. Os benefícios de UV e LEDs são inegáveis, pois essas são tecnologias verdadeiramente padrões de ouro em seus próprios direitos, e sua combinação representa um dos avanços tecnológicos mais benéficos da história. Os dispositivos de desinfecção de água POU UV-LED oferecem uma solução de purificação residencial flexível e econômica de água potável com a perspectiva de reduzir os impactos ambientais da purificação da água, e eventuais dispositivos POE e UV-LED industriais eliminarão a necessidade de mercúrio no processamento de água. Fique ligado, pois o futuro do LED UV é brilhante.
