Een overzicht van de vorderingen op het gebied van ultraviolet licht en de toekomst van de technologie
Ultraviolette (UV)-lichttechnologie voor desinfectie heeft in 2020 een enorme golf van belangstelling gekend. Het bewijs dat UV op grote schaal kan worden ingezet voor lucht- en oppervlaktebehandeling om SARS-CoV-2 (het virus dat COVID-19 veroorzaakt) te inactiveren is nieuw voor velen en totaal niet verrassend voor degenen die al met de technologie werken.
Het concept is eenvoudig. UV-fotonen dringen een celwand binnen om het DNA te verstoren en de ziekteverwekker inactief te maken, of niet in staat te repliceren. Deze fotonen worden geproduceerd door gespecialiseerde lampen en geconfigureerd in verschillende leveringssystemen, afhankelijk van de toepassing: lucht, oppervlakte of water.
Voorbeelden van alle drie deze toepassingen zijn al in het begin van de 20e eeuw te zien; het wijdverbreide commerciële gebruik van UV als desinfectietechnologie begon echter pas echt in de jaren 70, met een enorme groei in water- en afvalwatertoepassingen in de jaren 90 en 2000.
De eerste belangrijke groeigebieden waren drinkwater in Duitsland en Oostenrijk en afvalwater in de VS. De groeifactoren waren onder meer de verminderde behoefte aan chemische additieven met het bijbehorende risico op het genereren van bijproducten, afwezigheid van resistentie tegen pathogenen (bijv.Cryptosporidiumis moeilijk te inactiveren met chemische behandeling) en gebruiksgemak.
Ultraviolette technologie is nu wereldwijd een belangrijk desinfectie-instrument geworden voor een breed scala aan water- en afvalwatertoepassingen, en daarmee is er een gevestigde toeleveringsketen van componenten- en systeemfabrikanten, samen met (meestal) duidelijke voorschriften over het ontwerp en de werking van de technologie. De afgelopen jaren zijn er nieuwe groeigebieden in de gezondheidszorg, voedselverwerking en hergebruik van water, hoewel UV over het algemeen een aangenaam groeitraject heeft doorgemaakt in de tijd.
De opkomst van COVID-19 in 2020 heeft de UV-appelkar enigszins verstoord. Technische en zakelijke interesse van zowel grote bedrijven als ondernemers hebben de toepassingsruimte overspoeld. Sommigen werken al met UV-technologie en hebben hun toepassingsgebied uitgebreid om specifiek COVID-19-gerelateerde problemen aan te pakken. Anderen kwamen op de markt vanuit aangrenzende toepassingen, zoals leveranciers van algemene verlichting die UV-lichtbronnen in producten wilden implementeren. Weer anderen, vaak als gevolg van het feit dat ze werkloos of te weinig werk hebben, zijn geïnteresseerd geraakt in het bieden van oplossingen van volledig buiten de ruimte.
Deze snelle verandering heeft de toeleveringsketens onder druk gezet ten koste van de bestaande belangen op het gebied van waterbehandeling. Vooral de fabricage van de specialistische kwikdamp-UV-lampen heeft een enorme toename van de vraag gezien, wat heeft geleid tot langere levertijden en hogere prijzen.
Deze lampen moeten doorgaans jaarlijks worden vervangen, dus ervan uitgaande dat de COVID-19-gerelateerde producten in de nabije toekomst zullen worden gebruikt, zal deze situatie aanhouden totdat de productiecapaciteit toeneemt. Omgekeerd, als de vraag in 2021 en daarna terugloopt, wordt overcapaciteit dan een omgekeerd probleem? De tijd zal het leren.
Alternatieve lichtbronnen zoals UV-C-LED's en op Excimer gebaseerde UV-lampen kwamen al lang voor 2020 op als alternatief. Deels in verband met de leveringsbeperkingen en deels vanwege een breder scala aan toepassingen, hebben deze de groei echter versneld.
Deze alternatieve lichtbronnen, met name UV-C-LED's, beginnen te profiteren van een aanzienlijke toename van de productieschaal en samen met een trend van betere prestaties worden ze eindelijk geïmplementeerd in grootschalige commerciële producten.
AquiSense Technologies uit Kentucky heeft onlangs een belangrijk leveringscontract aangekondigd met Mitsubishi Electric Corp. uit Japan voor de levering van een op maat gemaakt UV-C LED-product voor het desinfecteren van grijs water in een residentiële toepassing waarvan wordt aangenomen dat het meer dan 100.000 eenheden per jaar zal overschrijden.
Het vermogen van UV-C LED-technologie om in een dergelijke toepassing technisch en commercieel beter te presteren dan conventionele UV-kwikdamptechnologie, is waarschijnlijk een goede zaak voor 2021 en daarna. Er wordt niet alleen voorspeld dat er een hele reeks vergelijkbare sub-20 gpm-toepassingen zullen zijn, maar er zijn nu ook commercieel beschikbare point-of-entry (POE) UV-C LED-systemen en een aantal kleinschalige gemeentelijke pilotsystemen in gebruik . De technische en operationele flexibiliteit van UV-C-LED's maakt ze een aantrekkelijk voorstel.
Een andere alternatieve UV-lichtbron die veel aandacht heeft gekregen, is een op excimeer gebaseerde gasontladingslamp die golflengten produceert in het bereik van 200 nm, of de zogenaamde “Far-UV†. Hoewel het geen nieuwe technologie is, heeft het de aandacht getrokken van onderzoeken die wijzen op blootstelling aan de veiligheid van de menselijke huid, wat altijd een beperking is geweest van conventionele UV-C-technologie in het bereik van 250 tot 280 nm.
Hoewel deze lampen beperkte toepassingen kunnen hebben in watertoepassingen, die meestal gesloten zijn, zal het interessant zijn om te zien of ze in efficiëntie kunnen toenemen en in kosten kunnen verminderen, om te fungeren als een kwikvrij alternatief voor gasontladings-UV-lamptechnologie.
Zoals eerder vermeld, is een van de belangrijkste drijfveren voor de totstandkoming van UV-technologie binnen de water- en afvalwaterindustrie het bestaan van normen, voorschriften en richtlijnen. Dit bestaat grotendeels niet voor lucht- en oppervlakteoplossingen die gebruikmaken van UV-technologie, wat enigszins het wilde westen is geworden omdat providers snelle oplossingen hebben gezocht om kantoren, openbare ruimtes en persoonlijke omgevingen veilig te houden. Van hardwareontwerp tot meetverificatie en validatienormen, de waterbehandelingsindustrie heeft veel problemen opgelost die momenteel in andere kringen worden overwogen.
Interessant is dat gevestigde waterbehandelingsleveranciers dat voordeel niet lijken te hebben verzilverd. Het lijkt erop dat fabrikanten van UV-watersystemen grotendeels binnen hun lijn zijn gebleven en niet zijn uitgebreid naar lucht- en oppervlaktetoepassingen. Waarom is dat? Hebben ze al genoeg op hun bord? Zien zij die toepassing als een potentiële kans op korte termijn? Zijn ze gewend aan strengere eisen en voelen ze zich ongemakkelijk bij een “stap achteruit†op het gebied van procesverificatie?
Hoe dan ook, de waterbehandelingsindustrie heeft veel te bieden. De International Ultraviolet Association (IUVA) was gedurende deze tijd een belangrijke bron, met werkgroepen die een aantal belangrijke onderwijs- en position papers produceerden.
UV-desinfectietechnologie is de afgelopen tien jaar mainstream geworden. De impact van COVID-19 heeft geleid tot enige verstoring van de sector op korte termijn, hoewel dit als een netto positief kan worden beschouwd. Kunnen we dus iets leren van de unieke omstandigheden van 2020 en hoe kunnen we dat gebruiken om innovatie te versnellen?
We hebben oplossingen. We hebben een aantal hele goede oplossingen. Ze zijn beter dan we misschien beseffen. Natuurlijk moeten we doorgaan om te verbeteren. Verhoogde efficiëntie in procescontrole, slimmere inzet van detectie, toenemend gebruik van technologieën zoals UV-C LED's, zullen de lat steeds hoger leggen. We kunnen ons echter een bredere inzet voorstellen.
Er is duidelijk een groter bewustzijn van infectiebeheersing onder de wereldbevolking en er zijn aanwijzingen dat overheden, bedrijven en individuen zullen investeren in technische oplossingen die de veiligheid verbeteren. Regelgeving kan een positieve invloed hebben op de inzet van UV-technologie. Een grotere productiecapaciteit en alternatieve UV-lichtbronnen zullen de prijzen verlagen, waardoor het toegankelijker wordt. Bedrijven die al bezig waren met het inbedden van UV-technologie in producten met een hoog volume, versnellen ook hun innovatiepijplijnen.
Dit leidt tot communicatie. Hoe wijdverbreid en tragisch COVID-19 ook is geweest voor de wereldwijde menselijke bevolking, het feit blijft dat water en sanitaire voorzieningen veel zwaarder wegen dan het aantal doden, ziektes en negatieve economische gevolgen. We moeten onze boodschap aan de wereld van de werkelijke waarde van water dus voortdurend verfijnen. Omdat we levens redden.
Bel of stuur ons een bericht met al uw vragen over UV-desinfectietechnologie, onze UV-producten, prijzen, testresultaten of een gratis UV-consult!
Copyright © Shenzhen GuanKe Technologies Co., Ltd. - UVC-oplossing - Alle rechten voorbehouden
