ภาพรวมของความก้าวหน้าของแสงอัลตราไวโอเลตและอนาคตของเทคโนโลยี

เทคโนโลยีแสงอัลตราไวโอเลต (UV) สำหรับการฆ่าเชื้อได้รับความสนใจอย่างล้นหลามในปี 2020 หลักฐานที่แสดงว่ารังสี UV สามารถนำมาใช้สำหรับการบำบัดอากาศและพื้นผิวในวงกว้างเพื่อยับยั้ง SARS-CoV-2 (ไวรัสที่ทำให้เกิด COVID-19) คือ ใหม่สำหรับคนจำนวนมากและไม่แปลกใจเลยสำหรับผู้ที่ทำงานกับเทคโนโลยีอยู่แล้ว

แนวคิดนี้เรียบง่าย โฟตอน UV แทรกซึมผนังเซลล์เพื่อทำลาย DNA และทำให้เชื้อโรคไม่ทำงานหรือไม่สามารถทำซ้ำได้ โฟตอนเหล่านี้ผลิตโดยหลอดไฟเฉพาะทางและกำหนดค่าเป็นระบบการจัดส่งที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการใช้งาน: อากาศ พื้นผิว หรือน้ำ

การเติบโตของเทคโนโลยียูวี

ตัวอย่างของแอปพลิเคชันทั้งสามนี้สามารถเห็นได้ตั้งแต่ต้นปี 1900; อย่างไรก็ตาม การใช้ยูวีในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายในฐานะเทคโนโลยีการฆ่าเชื้อเริ่มต้นขึ้นในปี 1970 โดยมีการใช้น้ำและน้ำเสียเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงทศวรรษ 1990 และ 2000

พื้นที่การเติบโตหลักในขั้นต้น ได้แก่ น้ำดื่มในเยอรมนีและออสเตรีย และน้ำเสียในสหรัฐอเมริกา ตัวขับเคลื่อนการเติบโตนั้นรวมถึงความต้องการที่ลดลงสำหรับสารเคมีที่มีความเสี่ยงในการสร้างผลพลอยได้ที่เกี่ยวข้อง การไม่มีความต้านทานเชื้อโรค (เช่นCryptosporidiumเป็นการยากที่จะปิดการใช้งานด้วยการบำบัดด้วยสารเคมี) และความสะดวกในการใช้งาน

ปัจจุบันเทคโนโลยีอัลตราไวโอเลตได้รับการจัดตั้งขึ้นให้เป็นเครื่องมือในการฆ่าเชื้อที่สำคัญทั่วโลกสำหรับการใช้น้ำและน้ำเสียที่หลากหลาย และด้วยเหตุนี้จึงมีห่วงโซ่อุปทานที่จัดตั้งขึ้นของผู้ผลิตส่วนประกอบและระบบ รวมทั้ง (ส่วนใหญ่) กฎระเบียบที่ชัดเจนเกี่ยวกับการออกแบบและการทำงานของ เทคโนโลยี. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการเติบโตใหม่ๆ ในด้านการดูแลสุขภาพ การแปรรูปอาหาร และการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ แม้ว่ารังสี UV ทั้งหมดจะมีวิถีการเติบโตที่น่าพึงพอใจเมื่อเวลาผ่านไป

ผลกระทบจากโควิด-19

การเกิดขึ้นของ COVID-19 ในปี 2020 ทำให้รถเข็นแอปเปิ้ลยูวีค่อนข้างผิดหวัง ความสนใจด้านเทคนิคและธุรกิจจากองค์กรขนาดใหญ่และผู้ประกอบการได้หลั่งไหลเข้ามาในพื้นที่สมัคร บางคนได้ทำงานร่วมกับเทคโนโลยี UV แล้วและได้ขยายขอบเขตการใช้งานเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับ COVID-19 โดยเฉพาะ อื่นๆ เข้าสู่ตลาดจากการใช้งานที่อยู่ใกล้เคียง เช่น ซัพพลายเออร์ระบบแสงสว่างทั่วไปที่ต้องการใช้แหล่งกำเนิดแสงยูวีในผลิตภัณฑ์ ทว่าคนอื่นๆ ซึ่งมักจะเป็นผลมาจากการตกงานหรือตกงาน มีความสนใจในการจัดหาโซลูชั่นจากภายนอกโดยสิ้นเชิง

ความเครียดในยูวีซัพพลายเชน

การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วนี้ทำให้ห่วงโซ่อุปทานตึงเครียดจนส่งผลเสียต่อผลประโยชน์ในการบำบัดน้ำที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตหลอด UV แบบไอปรอทแบบพิเศษมีความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งนำไปสู่เวลาการส่งมอบที่ยาวนานขึ้นและราคาที่เพิ่มขึ้น

โดยทั่วไปแล้วหลอดไฟเหล่านี้จะต้องมีการเปลี่ยนทุกปี ดังนั้น สมมติว่าผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับโควิด-19 จะทำงานในอนาคตอันใกล้ สถานการณ์นี้จะดำเนินต่อไปจนกว่ากำลังการผลิตจะเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน หากความต้องการลดลงในปี 2564 และหลังจากนั้น กำลังการผลิตส่วนเกินจะกลายเป็นปัญหาผกผันหรือไม่? เวลาเท่านั้นที่จะบอก.

แหล่งกำเนิดแสงยูวีสำรอง

แหล่งกำเนิดแสงสำรอง เช่น หลอด LED UV-C และหลอด UV ที่ใช้ Excimer ถือกำเนิดขึ้นเป็นทางเลือกก่อนปี 2020 อย่างไรก็ตาม ส่วนหนึ่งเกี่ยวข้องกับข้อจำกัดในการจัดหาและส่วนหนึ่งเนื่องมาจากการใช้งานที่กว้างขึ้น สิ่งเหล่านี้ได้เร่งการเติบโตอย่างรวดเร็ว

แหล่งกำเนิดแสงทางเลือกเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง LED UV-C เริ่มที่จะได้รับประโยชน์จากขนาดการผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และเมื่อรวมกับแนวโน้มของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น พวกเขาก็จะถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ในที่สุด

UV-C LED ความโดดเด่นและสัญญา

AquiSense Technologies แห่งรัฐเคนตักกี้ได้ประกาศสัญญาจัดหาหลักกับ Mitsubishi Electric Corp. แห่งประเทศญี่ปุ่นเพื่อจัดหาผลิตภัณฑ์ LED UV-C แบบสั่งทำพิเศษสำหรับการฆ่าเชื้อ greywater ในการใช้งานในที่พักอาศัยซึ่งคาดว่าจะมีมากกว่า 100,000 เครื่องต่อปี

ความสามารถของเทคโนโลยี LED UV-C LED ในทางเทคนิคและเชิงพาณิชย์มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเทคโนโลยีไอระเหยปรอท UV แบบเดิมในการใช้งานดังกล่าว มีแนวโน้มว่าจะเป็นระฆังสำหรับปี 2564 และปีต่อๆ ไป ไม่เพียงมีการคาดการณ์ว่าจะมีการใช้งานแอปพลิเคชันที่ความเร็วต่ำกว่า 20 gpm ที่คล้ายกันเท่านั้น แต่ขณะนี้ยังมีระบบ LED UV-C แบบ point-of-entry (POE) ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด และระบบนำร่องเทศบาลขนาดเล็กจำนวนหนึ่งที่กำลังทำงานอยู่ . ความยืดหยุ่นทางวิศวกรรมและการดำเนินงานของ LED UV-C ทำให้ LED เหล่านี้ไม่น่าสนใจ

หลอด UV แบบปล่อยแก๊สที่ใช้ Excimer

แหล่งกำเนิดแสงยูวีทางเลือกอื่นที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากคือหลอดปล่อยก๊าซที่ใช้ excimer ซึ่งสร้างความยาวคลื่นในช่วง 200 นาโนเมตรหรือที่เรียกว่า "รังสีอัลตราไวโอเลต" แม้ว่าจะไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่ก็ได้รับความสนใจจากการศึกษาที่บ่งชี้ถึงการสัมผัสกับผิวหนังอย่างปลอดภัยของมนุษย์ ซึ่งเป็นข้อจำกัดของเทคโนโลยี UV-C ทั่วไปในช่วง 250 ถึง 280 นาโนเมตร

แม้ว่าหลอดไฟเหล่านี้อาจมีการใช้งานที่จำกัดในการใช้งานกับน้ำ ซึ่งมักจะถูกปิดไว้ แต่ก็น่าสนใจที่จะดูว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนได้หรือไม่ เพื่อทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่ปราศจากสารปรอทแทนเทคโนโลยีหลอด UV แบบปล่อยก๊าซ

กฎระเบียบและการศึกษา

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ปัจจัยขับเคลื่อนหลักประการหนึ่งในการจัดตั้งเทคโนโลยียูวีในอุตสาหกรรมน้ำและน้ำเสียคือการมีอยู่ของมาตรฐาน ระเบียบข้อบังคับ และแนวทางปฏิบัติ สิ่งนี้ส่วนใหญ่ไม่มีอยู่จริงสำหรับโซลูชันอากาศและพื้นผิวที่ใช้เทคโนโลยี UV ซึ่งค่อนข้างกลายเป็นแบบตะวันตก เนื่องจากผู้ให้บริการต่างแสวงหาโซลูชันที่รวดเร็วเพื่อรักษาสำนักงาน พื้นที่สาธารณะ และสภาพแวดล้อมส่วนบุคคลให้ปลอดภัย ตั้งแต่การออกแบบฮาร์ดแวร์ ไปจนถึงการตรวจสอบการวัดและมาตรฐานการตรวจสอบ อุตสาหกรรมการบำบัดน้ำได้แก้ปัญหามากมายที่กำลังไตร่ตรองอยู่ในแวดวงอื่นๆ ในปัจจุบัน

เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่ผู้ผลิตการบำบัดน้ำที่จัดตั้งขึ้นดูเหมือนจะไม่ได้รับประโยชน์จากข้อได้เปรียบนั้น ปรากฏว่าผู้ผลิตระบบน้ำ UV ส่วนใหญ่อยู่ในเลนของพวกเขา และไม่ได้ขยายไปสู่การใช้งานในอากาศและพื้นผิว ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น? พวกเขามีเพียงพอในจานของพวกเขาแล้ว? พวกเขามองว่าการสมัครนั้นเป็นโอกาสระยะสั้นที่อาจเกิดขึ้นหรือไม่? พวกเขาเคยชินกับข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นและอึดอัดกับ "ขั้นตอนย้อนกลับ" ในแง่ของการตรวจสอบกระบวนการหรือไม่?

อุตสาหกรรมบำบัดน้ำมีหลายสิ่งให้คุณเลือก สมาคมรังสีอัลตราไวโอเลตระหว่างประเทศ (IUVA) เป็นแหล่งข้อมูลสำคัญในช่วงเวลานี้ โดยมีคณะทำงานจัดทำเอกสารการศึกษาและตำแหน่งที่สำคัญจำนวนหนึ่ง

อนาคตที่สดใสสำหรับการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวีได้กลายเป็นกระแสหลักในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ผลกระทบของโควิด-19 ส่งผลให้เกิดการหยุดชะงักของอุตสาหกรรมในระยะสั้น แม้ว่าจะมองว่าเป็นผลบวกสุทธิก็ตาม แล้วเราจะเรียนรู้อะไรจากเงื่อนไขเฉพาะของปี 2020 ได้ไหม และเราจะใช้สิ่งนั้นเพื่อเร่งสร้างนวัตกรรมได้อย่างไร

เรามีโซลูชั่น เรามีวิธีแก้ปัญหาที่ดีจริงๆ พวกเขาดีกว่าที่เราคิด แน่นอนว่าเราควรเดินหน้าพัฒนาต่อไป ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในการควบคุมกระบวนการ การปรับใช้การตรวจจับที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้น การใช้เทคโนโลยีเช่น LED UV-C ที่เพิ่มขึ้น จะทำให้มาตรฐานสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เราสามารถจินตนาการถึงการปรับใช้ที่กว้างขึ้น

มีความตระหนักในการควบคุมการติดเชื้อมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในหมู่ประชากรทั่วโลก และมีหลักฐานว่ารัฐบาล บริษัท และบุคคลจะลงทุนในโซลูชันทางวิศวกรรมที่ช่วยเพิ่มความปลอดภัย กฎระเบียบมีผลดีต่อการใช้เทคโนโลยียูวี กำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นและแหล่งกำเนิดแสงยูวีทางเลือกจะทำให้ราคาลดลง ทำให้สามารถเข้าถึงได้มากขึ้น บริษัทต่างๆ ที่เดินหน้าสู่เส้นทางแห่งการฝังเทคโนโลยี UV ลงในผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณมาก กำลังเร่งสร้างนวัตกรรมใหม่ๆ ด้วยเช่นกัน

สิ่งนี้นำไปสู่การสื่อสาร แม้ว่าประชากรมนุษย์ทั่วโลกจะแพร่ระบาดและน่าเศร้าพอๆ กับที่โควิด-19 แพร่ระบาด แต่ความจริงแล้ว น้ำและสุขาภิบาลมีมากกว่าในแง่ของการเสียชีวิต การเจ็บป่วย และผลกระทบทางเศรษฐกิจในเชิงลบ ดังนั้น เราต้องปรับปรุงข่าวสารของเราอย่างต่อเนื่องเพื่อโลกถึงคุณค่าที่แท้จริงของน้ำ เพราะเราช่วยชีวิต