A luz ultravioleta pode tornar os espaços internos mais seguros durante a pandemia

Professor de Engenharia Ambiental e Professor Mortenson em Desenvolvimento Sustentável, University of Colorado Boulder

Karl Linden recebe financiamento da National Science Foundation para sua pesquisa UV. Ele é afiliado à International UV Association (IUVA).

A Universidade do Colorado fornece financiamento como membro do The Conversation US.

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A luz ultravioleta tem uma longa história como desinfetante e o vírus SARS-CoV-2, que causa o COVID-19, é prontamente tornado inofensivo pela luz ultravioleta. A questão é como aproveitar melhor a luz ultravioleta para combater a propagação do vírus e proteger a saúde humana enquanto as pessoas trabalham, estudam e fazem compras em ambientes fechados.

O vírus se espalha de várias maneiras. A principal via de transmissão é o contato pessoa a pessoa por meio de aerossóis e gotículas emitidas quando uma pessoa infectada respira, fala, canta ou tosse. O vírus também pode ser transmitido quando as pessoas tocam o rosto logo após tocar em superfícies contaminadas por indivíduos infectados. Isso é particularmente preocupante em ambientes de assistência médica, espaços de varejo onde as pessoas tocam com frequência em balcões e mercadorias e em ônibus, trens e aviões.

Como engenheiro ambiental que estuda a luz ultravioleta, observei que a radiação ultravioleta pode ser usada para reduzir o risco de transmissão por ambas as vias. As luzes UV podem ser componentes de máquinas móveis, sejam robóticas ou controladas por humanos, que desinfetam superfícies. Eles também podem ser incorporados em sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado ou posicionados dentro de fluxos de ar para desinfetar o ar interno. No entanto, os portais de UV destinados a desinfetar as pessoas quando elas entram em espaços internos provavelmente são ineficazes e potencialmente perigosos.

A radiação eletromagnética, que inclui ondas de rádio, luz visível e raios X, é medida em nanômetros, ou milionésimos de milímetro. A irradiação UV consiste em comprimentos de onda entre 100 e 400 nanômetros, que ficam logo além da porção violeta do espectro de luz visível e são invisíveis ao olho humano. O UV é dividido nas regiões UV-A, UV-B e UV-C, que são 315-400 nanômetros, 280-315 nanômetros e 200-280 nanômetros, respectivamente.

A camada de ozônio na atmosfera filtra comprimentos de onda UV abaixo de 300 nanômetros, o que bloqueia UV-C do sol antes de atingir a superfície da Terra. Eu penso em UV-A como a faixa de bronzeamento e UV-B como a faixa de queima de sol. Doses suficientemente altas de UV-B podem causar lesões de pele e câncer de pele.

UV-C contém os comprimentos de onda mais eficazes para matar patógenos. UV-C também é perigoso para os olhos e pele. Fontes artificiais de luz UV projetadas para desinfecção emitem luz dentro da faixa UV-C ou um amplo espectro que inclui UV-C.

Os fótons UV entre 200 e 300 nanômetros são absorvidos com bastante eficiência pelos ácidos nucléicos que compõem o DNA e o RNA, e os fótons abaixo de 240 nanômetros também são bem absorvidos pelas proteínas. Essas biomoléculas essenciais são danificadas pela energia absorvida, tornando o material genético dentro de uma partícula de vírus ou microorganismo incapaz de se replicar ou causar uma infecção, inativando o patógeno.

Normalmente, é necessária uma dose muito baixa de luz ultravioleta nessa faixa germicida para inativar um patógeno. A dose UV é determinada pela intensidade da fonte de luz e duração da exposição. Para uma determinada dose necessária, as fontes de maior intensidade requerem tempos de exposição mais curtos, enquanto as fontes de menor intensidade requerem tempos de exposição mais longos.

Existe um mercado estabelecido para dispositivos de desinfecção UV. Os hospitais usam robôs que emitem luz UV-C há anos para desinfetar quartos de pacientes, salas de cirurgia e outras áreas onde a infecção bacteriana pode se espalhar. Esses robôs, que incluem Tru-D e Xenex, entram em salas vazias entre os pacientes e vagam remotamente emitindo irradiação UV de alta potência para desinfetar superfícies. A luz ultravioleta também é usada para desinfetar instrumentos médicos em caixas especiais de exposição aos raios ultravioleta.

UV está sendo usado ou testado para desinfecção de ônibus, trens e aviões. Após o uso, robôs UV ou máquinas controladas por humanos projetados para caber em veículos ou aviões se movem e desinfetam as superfícies que a luz pode alcançar. As empresas também estão considerando a tecnologia para desinfetar armazéns e espaços de varejo.