Elementos esenciales de la irradiación germicida para la reducción de microorganismos

Jeffrey E. Stines
Director de marketing de American Ultraviolet

La primera aplicación de UV con fines de desinfección de la que se tiene registro fue un prototipo de planta de agua potable de 1910 en Marsella, Francia1. Desde entonces, el uso eficaz de la energía ultravioleta para la reducción de microorganismos se ha extendido a una amplia variedad de aplicaciones, como el agua potable y las aguas residuales, la calidad del aire interior, la seguridad alimentaria, la horticultura, la atención médica y los productos de consumo. La lista de aplicaciones actuales es demasiado larga para enumerarla aquí, así que el resumen más simple es que la tecnología UV-C ahora se usa ampliamente para lograr la reducción de bacterias, virus, mohos y otros microorganismos en el aire, y los líquidos y en las superficies.

Entonces, ¿qué es la UVGI?

La energía ultravioleta (UV) es una parte del espectro electromagnético. El espectro electromagnético es el rango de todos los tipos de energía electromagnética conocida. También se conoce como radiación electromagnética. El término radiación significa de forma sencilla, energía que viaja y se extiende a medida que viaja.

Existen siete tipos de radiación en el espectro electromagnético:

1. Radio
2. Microondas
3. Infrarrojo
4. Visible
5. Ultravioleta
6. Radiografía
7. Gamma

La parte ultravioleta del espectro electromagnético se encuentra justo entre los rayos X y la luz visible, y tiene longitudes de onda de 10 a 400 nm. Debido a que la visión humana no puede percibir longitudes de onda por debajo de 400 nm, la "luz" ultravioleta es invisible para el ojo humano.

Una subdivisión adicional de la radiación ultravioleta nos presenta cuatro bandas generalmente aceptadas de UV:

• VU-V: 10-200 nm (vacío UV)
• UV-C: 200-280 nm
• UV-B: 280-315 nm
• UV-A: 315-400 nm

El sol emite todo el espectro UV como aproximadamente el 10 % de la luz solar. Las longitudes de onda más cortas (VU-V, UV-C y la mayor parte de UV-B) están fuertemente atenuadas por la capa de ozono de la tierra y ningún VU-V o UV-C que se pueda medir del sol llega a la superficie de la tierra.

¿Cómo funciona la UVGI?

Las longitudes de onda UV-C (de 200 a 280 nm) son fácilmente absorbidas por el ADN y el ARN de los microorganismos. Cuando se absorbe, la UVGI daña la estructura del ADN formando dímeros de timina que impiden que el microorganismo se replique. En términos más simples, los microorganismos se replican copiando su ADN, y la UVGI daña el ADN hace que el microorganismo ya no pueda replicarse ni realizar funciones celulares vitales. La magnitud de la reducción de los microorganismos está directamente relacionada con su resistencia a la UVGI y la cantidad de energía UVGI que se aplicada.

También se ha demostrado que las longitudes de onda UV-B (de 280 a 315 nm) tienen un efecto germicida sobre los ácidos nucleicos (ADN y ARN), solo que en menor medida que las longitudes de onda UV-C de 200 a 280 nm. El espectro colectivo UV-C y UV-B (de 200 a 315 nm) se considera actínico, lo que significa que estas longitudes de onda producen una reacción fotoquímica.

¿Cómo se crean las longitudes de onda UV-C y UV-B en la superficie terrestre?

Resulta que los seres humanos son bastante inteligentes y descubrieron varios métodos para emitir todo o parte del espectro UV-C sin la necesidad de eludir la capa de ozono. Las lámparas de vapor de mercurio a baja presión (LPMV), las lámparas de vapor de mercurio a media presión (MPMV), las lámparas de xenón pulsado, los láseres excímeros y los diodos emisores de luz (LED) se utilizan actualmente como fuentes UV-C. Los láseres de excímeros se utilizan principalmente para la investigación, las aplicaciones médicas y la fabricación de productos electrónicos, y no se discutirán más en este artículo.

Fuentes germicidas UV

Tabla 1. Fuentes de UV germicida comercial típicas

Vapor de mercurio a baja presión
Las lámparas germicidas de vapor de mercurio a baja presión son las fuentes UV más prolíficas utilizadas en todas las aplicaciones. Emiten energía en dos picos distintos, 185 nm y 253.7 nm, y han estado disponibles comercialmente desde mediados del siglo XX.

Las lámparas LPMV están disponibles en una amplia variedad de configuraciones, pero comparten las siguientes características:

• La envoltura de la lámpara está hecha de vidrio (ya sea cuarzo o blando).
• La lámpara se llena con gas argón, una mezcla de argón y neón o una mezcla especial de gases raros.
• Una pequeña cantidad de mercurio (líquido o sólido) está dentro de la lámpara. Dependiendo del tipo de lámpara de vapor de mercurio a baja presión (LPMV, por sus siglas en inglés), esto oscila entre <10 mg y 100 mg.
• Un filamento o electrodos están dentro del envolvente de la lámpara.
• La base de la lámpara (o una base en ambos extremos) lleva la corriente entrante de la fuente de alimentación a los electrodos o filamentos en el interior de la lámpara.

Una lámpara de vapor de mercurio a baja presión (LPMV, por sus siglas en inglés) funciona de la siguiente manera:

• La potencia se lleva a un lastre.
• El lastre convierte la energía entrante en la entrada de energía diseñada requerida por la lámpara.
• La corriente pasa entre los electrodos (o a través del filamento) y a través del gas (o mezcla de gases) dentro de la lámpara.
• La corriente, que pasa a través del ambiente dentro de la lámpara, vaporiza el mercurio dentro de la lámpara a baja presión.
• El mercurio vaporizado a baja presión irradia principalmente los espectros de 185 nm y 253.7 nm.
• Dependiendo del tipo de envoltura de vidrio que se utilice, la lámpara emite solo 253.7 nm o emite longitudes de onda de 253.7 nm y 185 nm.
• La longitud de onda de 253.7 nm está dentro del espectro UV-C y creará los dímeros que inactivan el ADN o los microorganismos.
• La longitud de onda de 185 nm por sí sola no tiene efecto germicida hasta que interactúa con un entorno que contiene oxígeno, momento en el que creará O3 (ozono). El ozono es efectivo para mejorar la eficacia germicida, pero también presenta un peligro potencial para la salud de los seres humanos.

Tipos de lámparas UV LPMV

• Salida estándar (425 mA)
• Alto rendimiento (de 600 a 800 mA)
• Amalgama (de 1 a 10 A)

Las tres anteriores se consideran lámparas LPMV. Una lámpara de vapor de mercurio a baja presión (LPMV, por sus siglas en inglés) de salida estándar se acciona a 425 miliamperios (mA). Una lámpara de vapor de mercurio a baja presión (LPMV, por sus siglas en inglés) de salida estándar de 33" suele tener una salida nominal de 120 μW/cm², medida a una distancia de un metro. La salida de una lámpara de salida estándar en el mundo real depende de la temperatura ambiente que esté alrededor de la lámpara. Cuarenta grados centígrados es la temperatura ambiente máxima para una lámpara de vapor de mercurio a baja presión (LPMV, por sus siglas en inglés) de salida estándar. Por encima de eso, la potencia de la lámpara caerá considerablemente por debajo del 90 % de su potencia nominal. Cuando son accionadas por un lastre adecuado, las lámparas de salida estándar funcionan dentro de los parámetros de diseño en aire estancado.

Las lámparas de alto rendimiento se accionan a una velocidad de 600 a 800 mA y utilizan electrodos más robustos. Las lámparas de alto rendimiento pueden emitir aproximadamente el doble de intensidad que sus contrapartes de salida estándar. Las lámparas de alto rendimiento tienen un rango ligeramente más amplio de temperaturas ambientales aceptables sin comprometer la intensidad de salida. Sin embargo, se requiere un enfriamiento adecuado de las lámparas LPMV de alto rendimiento en aire estancado, ya que las lámparas, en aire estancado, se calentarán hasta el punto en que excedan su temperatura máxima ideal de funcionamiento. Las lámparas LPMV de alto rendimiento funcionan bastante bien en aplicaciones de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés) en las que el aire suele soplar a través de la superficie de la lámpara y mantiene la temperatura ambiente alrededor de la lámpara por debajo de los 40 °C.

Las lámparas de amalgama se accionan de 1 a 10 A y se añade indio al mercurio dentro del envolvente de la lámpara. Ofrecen el rango más amplio de temperatura ambiente de funcionamiento con una salida constante en todo el rango y pueden producir hasta seis veces la intensidad de salida de sus contrapartes de salida estándar.

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Lámparas de vapor de mercurio a media presión
Las lámparas de vapor de mercurio a media presión (MPMV, por sus siglas en inglés) funcionan de la misma manera que las lámparas de vapor de mercurio a baja presión, pero la presión dentro de la envolvente de la lámpara es mayor, lo que amplía la salida espectral potencial de la lámpara a un rango típico de 200 a 600 nm. La salida espectral de las lámparas MPMV se puede reducir y desplazar dentro de ese rango (así como para producir 185 nm y, por lo tanto, ozono) por el tipo de envoltura de vidrio utilizada en la construcción de la lámpara y por aditivos metálicos (como hierro y galio) dentro de la lámpara.

Las lámparas MPMV ofrecen una salida UV-C (y energía general) significativamente mayor que las lámparas LPMV. Sin embargo, también funcionan a temperaturas mucho más altas y un porcentaje menor de su producción se encuentra en el espectro UV-C, por lo que son técnicamente menos eficientes en términos de entrada de energía a salida de energía UV-C que las lámparas LPMV. Además, las lámparas MPMV contienen mayores cantidades de mercurio que las lámparas LPMV, y se deben consultar las pautas de la Agencia de protección medioambiental (EPA, por sus siglas en inglés) con respecto a los desechos peligrosos para la eliminación de estas lámparas. Las lámparas germicidas MPMV se utilizan normalmente en aplicaciones de tratamiento de agua de alto flujo que requieren grandes cantidades de radiación UV-C en un período muy corto de tiempo.

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Xenón pulsado
Las lámparas de xenón pulsado (PUV) también se conocen como tubos de destello o lámparas de destello. Generalmente, se construyen a partir de un tubo de cuarzo lleno de gas xenón. En lugar de emitir constantemente energía UV germicida como una lámpara UV, las lámparas de xenón pulsadas emiten pulsos múltiples, breves y de alta potencia de energía de amplio espectro (de 200 a 1,100 nm). La frecuencia y la duración del pulso de las lámparas PUV varían en diseño, pero muchas pulsan hasta 120 veces por segundo.

Los efectos germicidas son equivalentes a las fuentes de desinfección UV continua cuando se suministra la misma cantidad total de energía UV (fluencia) al objetivo3. Los sistemas de lámparas PUV para la desinfección están disponibles comercialmente y han experimentado una adopción considerable en la última década debido a estudios de casos exitosos del mundo real en entornos de atención médica. Las lámparas PUV funcionan a altas temperaturas y altas presiones de bulbo, por lo que los problemas de seguridad relacionados con esto deben tenerse en cuenta en el diseño y la aplicación de estos sistemas.

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Los LED de UV-C
Los emisores de luz ultravioleta son muy parecidos a los LED utilizados en aplicaciones de luz visible (como televisores e iluminación interior) y se diferencian de estos principalmente en la longitud de onda de la energía emitida.  Los LED son monocromáticos, lo que significa que emiten una longitud de onda específica, por lo que un LED UV germicida ideal emitiría la longitud de onda de 265 nm en el pico de la curva de eficacia germicida. Esto les permitiría lograr reducciones iguales en microorganismos que en lámparas de vapor de mercurio con niveles más bajos de energía UV debido a que la longitud de onda de 265 nm es la longitud de onda más letal para el ácido nucleico.

Los LED UV-C existen actualmente y se han utilizado con éxito en entornos de laboratorio para demostrar su eficacia en la reducción microbiana. Al momento de escribir este artículo, los LED en el espectro UV-C todavía están mejorando en rendimiento y vida útil, por lo que las aplicaciones en productos disponibles, comercialmente, se limitan a equipos más pequeños y de menor potencia en este momento. Las implicaciones a largo plazo de los LED UV-C son bastante prometedoras debido a su naturaleza altamente configurable, tamaño compacto, eficacia germicida a 265 nm y ausencia de mercurio en la tecnología.

Glosario de terminología UV-C:

Intensidad o irradiancia
La intensidad (o irradiancia) se refiere a la potencia de la fuente UV (es decir, la cantidad de luz que se transmite por segundo). Por lo general, esto se expresa en términos de vatios por unidad de área (como microvatios por centímetro cuadrado, mW/cm2). La intensidad en el objetivo depende de la intensidad de la fuente UVGI, y de la distancia entre la fuente y el objetivo. En pocas palabras, la intensidad disminuye a medida que la distancia aumenta .

Fluencia o dosis
Energía germicida aplicada al objetivo. Fluencia es el término académicamente correcto, pero la lengua vernácula común todavía incluye el uso generalizado de fluencia como de dosis. La diferencia es que la fluencia se refiere a la cantidad entregada a la superficie del microorganismo, mientras que la dosificación implica la absorción de la energía entregada al microorganismo. En términos científicos, cuando se mide la cantidad de UVGI que un sistema está aplicándole al objetivo, la fluencia es la terminología correcta, ya que diferentes microorganismos tendrán diferentes tasas de absorción de UVGI. Se puede decir que está aplicando una cantidad total específica de energía al objetivo, pero la dosis real recibida por dos microorganismos diferentes dependerá de su resistencia a la UVGI.

La fluencia es un producto de la intensidad y el tiempo, y generalmente se expresa como julios por metro cuadrado (J/m2) o milijulios por centímetro cuadrado (mJ/cm2). Un julio (J) equivale a un vatio segundo (W-s), por lo que una fluencia de un J/m2 es lo mismo que una W-s/m2.  El uso de julios en la indicación de la fluencia es útil para evitar un problema común en las discusiones informales donde la intensidad y la fluidez a menudo se confunden por el uso de unidades de medida de sonido similares (es decir, W/m2 y W-s/m2).

Reducción logarítmica
Para medir adecuadamente los efectos de la UVGI, utilice las reducciones logarítmicas para cuantificar los resultados. En los términos más sencillos, la reducción logarítmica funciona según la siguiente tabla:

Reducción logarítmica	Reducción porcentual
1 registro	90 %
2 logaritmos	99 %
3 logaritmos	99.9 %
4 logaritmos	99.99 %

Dado que existen márgenes de error de cualquier magnitud con todas las técnicas de medición, una reducción del 100 % no es posible desde una perspectiva científica. La convención actual es hablar en términos de reducción logarítmica para representar más objetivamente lo que se puede demostrar empíricamente.

La terminología puede variar en el uso y la definición según la agencia reguladora que preside un segmento de la industria determinado. Por lo general, es una buena práctica hablar en términos más específicos y precisos posibles al definir los parámetros de las aplicaciones UVGI. Por ejemplo, en lugar de decir que el objetivo es eliminar el SARM (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina) con los rayos UV, un objetivo más apropiado y alcanzable sería lograr una reducción de 3 log o más del SARM mediante la administración de una fluencia adecuada de energía UV germicida.

Previo a hacer cualquier declaración con respecto a la desinfección, limpieza o desinfección, es importante comprender la definición específica de estos términos en el contexto del organismo regulador adecuado para la aplicación.

Virus, moho, bacterias, etc.
Los microorganismos se han utilizado como un cajón de sastre conveniente para los diferentes "bichos" de interés en la desinfección UVGI. Es más cómodo usarlo que enumerar virus, mohos, bacterias, levaduras, etc.

Resulta útil saber la diferencia entre microorganismos formadores de esporas y no formadores de esporas, ya que los primeros son más resistentes a la UVGI y generalmente requieren una mayor fluencia para reducciones equivalentes a los segundos. Por ejemplo, las especies de bacterias Bacillus y Clostridium forman esporas, mientras que Staphylococcus no forma esporas. Por lo tanto, por extensión, una reducción logarítmica de 3 logaritmos de C. difficile (Clostridium difficile) requerirá una mayor fluencia de UVGI que una reducción de 3 logaritmos de SARM (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina).

Existen muchos recursos para la fluencia que se requiere para microorganismos específicos y niveles de reducción específicos, y estos recursos se actualizan continuamente a medida que se completan nuevas investigaciones. Dado que se trata de una referencia viva que está en continua evolución, consultar la última versión de la base de datos de inactivación UVGI es el mejor curso de acción.

Longitudes de onda
La longitud de onda es la forma en que se diferencian los distintos tipos de radiación dentro del espectro electromagnético.  La radiación gamma tiene la longitud de onda más corta y la radiación de radio tiene la más larga. La radiación ultravioleta tiene longitudes de onda más cortas que la luz visible, y longitudes de onda más largas que los rayos X. Para los propósitos de este artículo al discutir la UVGI, la longitud de onda se mide en nanómetros (nm).

El pico de inactivación germicida se muestra históricamente a 265 nm, aunque actualmente existe cierto debate al respecto. 260 nm y 250 nm también son longitudes de onda objetivo potenciales para una inactivación germicida óptima.

Lo ideal es que los LED de UV-C emitan una energía de 265 nm, o la longitud de onda que finalmente se considere más efectiva, para un efecto germicida óptimo.

Lámpara/bombilla/emisor/accesorio/dispositivo
En el contexto de los equipos UVGI, estos términos suelen tener definiciones muy vagas y se utilizan con frecuencia indistintamente en conversaciones informales. Es común que los términos lámpara, bombilla y emisor se refieran específicamente a la propia lámpara emisora de rayos UV (excluyendo el resto de los accesorios). También es común que los términos emisor, accesorio y dispositivo se utilicen para referirse al conjunto completo de UVGI, incluyendo la lámpara UV. Siempre es una buena práctica aclarar exactamente qué parte de un equipo UVGI se está discutiendo cuando existe algún espacio para la ambigüedad.

En este artículo, el término lámpara UV se refiere al componente emisor de UV del sistema UVGI para sistemas LPMV y MPMV.

Medición de la irradiancia y fluencia UV

Un dosímetro es una tarjeta o pegatina relativamente económica de un solo uso que cambiará de color para indicar fluencia

Todas las fuentes UVGI comparten una vida útil limitada (algunas más largas que otras), por lo que medir el rendimiento del sistema a lo largo del tiempo es un componente crítico para el éxito de la implementación. Para medir correctamente la intensidad y la fluencia de un sistema UVGI, existen dos métodos principales y accesibles: radiómetros y dosímetros.

Un radiómetro medirá la intensidad (y la fluencia en ciertos modelos) de un espectro específico de radiación electromagnética. Para las aplicaciones UVGI, la principal preocupación suele estar en la sección UV-C del espectro (de 200 a 280 nm). El radiómetro constará de un sensor para recoger la energía en el espectro de medición deseado y de un medidor para mostrar la entrada al sensor (o enviar esa información a un componente externo de un sistema de monitoreo). Los radiómetros pueden ser relativos y pueden mostrar la intensidad como un porcentaje de la medición inicial del sistema cuando son nuevos (o cuando se calibraron por última vez al 100 %), o pueden ser absolutos y mostrar la intensidad en tiempo real en una unidad de medida estándar, como W/m2. Algunos radiómetros tienen la capacidad de medir la fluencia, lo que es útil en aplicaciones con componentes móviles.

Un dosímetro es una tinta fotorreactiva que está formulada para responder a una porción específica del espectro electromagnético. En aplicaciones UVGI, esta sería típicamente la banda UV-C. El dosímetro es una tarjeta o pegatina de un solo uso que cambiará de color para indicar la fluencia. Se coloca donde se desee medir la fluencia. Un buen dosímetro no reaccionará fuera de las longitudes de onda deseadas para las que se diseñó.

Los radiómetros son útiles para el monitoreo en línea en tiempo real del rendimiento del sistema UVGI en aplicaciones críticas. Los dosímetros son útiles para evaluar periódicamente el rendimiento del sistema. Los dosímetros son relativamente baratos ($3 a $10/pieza). Las herramientas y radiómetros de un solo uso pueden estar en algún lugar entre una herramienta y un instrumento científico, y cuestan desde unos pocos cientos de dólares hasta varios miles de dólares.  La logística de la aplicación UVGI debe dictar cuál de ellas es la más adecuada.

Seguridad contra los rayos UV

A pesar de la multitud de resultados positivos del uso de la UVGI para la desinfección o el aire, los líquidos y las superficies, existen varios peligros para la seguridad de los seres humanos que deben abordarse. Con una comprensión adecuada de los peligros potenciales y la implementación correcta de los protocolos de seguridad, es muy fácil usar la tecnología UVGI de manera segura y efectiva sin repercusiones negativas.

Vidrios rotos

A excepción de los LED, todas las fuentes UVGI utilizan un envolvente de lámpara tipo vidrio de cuarzo, que presenta el peligro potencial de vidrios rotos. Dependiendo de la aplicación, las lámparas pueden protegerse físicamente con las mismas carcasas que evitan la exposición a los ojos y la piel a la energía UV. En otros casos, se puede aplicar una manga transmisora de rayos UV a las lámparas, por lo que todo el vidrio y el mercurio están contenidos dentro del manguito en caso de rotura.  Esta es una solución muy común en la fabricación de la industria alimentaria.

Mercurio

Las lámparas LPMV y MPMV contienen mercurio para emitir las longitudes de onda deseadas de energía UV germicida. En el uso normal, esto no representa ningún peligro, pero crea problemas en caso de que se rompan y se desechen de lámparas.

En el caso de que las lámparas se rompan, las fundas encapsuladoras mencionadas en la sección anterior sobre vidrios rotos contendrán el mercurio. Si las lámparas no están encapsuladas y es necesario limpiar el mercurio de las lámparas, se deben tomar las precauciones adecuadas para manipular el mercurio y no debe haber contacto directo con la piel bajo ninguna circunstancia.

Para desecharlas, consulte las ordenanzas y leyes locales relativas a la eliminación de dispositivos que contienen mercurio. El contenido de mercurio de la mayoría de las lámparas LPMV es como las lámparas fluorescentes de tamaño similar, así que se aplican las mismas pautas de eliminación. Muchos fabricantes ofrecen lámparas LPMV con bajo contenido de mercurio que utilizan considerablemente menos mercurio que las lámparas LPMV tradicionales, lo que disminuye el impacto ambiental de desechar las lámparas gastadas. Las lámparas MPMV contienen más mercurio y requieren una eliminación especial. Las lámparas de xenón PUV y los LED no contienen mercurio, así que esto no se aplica a este tipo de fuentes UV.

Exposición ocular

La exposición ocular a los rayos UV actínicos (de 200 a 315 nm) causará una sensación muy dolorosa que durará aproximadamente de cuatro a 12 horas después de que ocurra la exposición. La afección se conoce como queratoconjuntivitis y también se conoce como destello de soldador y ceguera de la nieve. A pesar de que puede ser extremadamente doloroso, es una afección temporal que se resuelve en 48 horas. La exposición actínica a los rayos UV provoca que la córnea y la conjuntiva se inflamen, lo que causa problemas de visión y dolor agudo. Dependiendo de la intensidad y la fluencia de la fuente, puede surgir una fotoqueratoconjuntivitis incluso después de unos pocos minutos de exposición sin protección. No hay evidencia que demuestre que hay algún daño permanente en los seres humanos debido a esta exposición, pero es extremadamente dolorosa y debe evitarse absolutamente a toda costa. En caso de exposición ocular a los rayos UV actínicos, lo mejor que se puede hacer es buscar atención médica. Por lo general, un profesional médico proporcionará un tratamiento para el dolor durante 48 horas.

Los sistemas UVGI deben incorporar elementos de seguridad para evitar la exposición ocular. Esto puede incluir el blindaje óptico de la parte de los sistemas UVGI que funcionan cerca de personas, los interruptores de límite de interbloqueo de seguridad en los paneles de acceso a las secciones UVGI de los equipos y los sensores de movimiento para los sistemas operados donde el personal puede ingresar accidentalmente al campo de energía UV actínica.

Si el personal debe estar cerca de los rayos UV actínicos sin blindaje, se debe usar el equipo de protección personal (PPE, por sus siglas en inglés) adecuado. La mayoría de las gafas de seguridad y protectores faciales no transmiten UV en estas longitudes de onda, pero siempre es mejor preguntar que asumir en caso de seguridad. Siempre asegúrese de que las gafas protectoras destinadas a ser utilizadas cerca de fuentes UV actínicas estén clasificadas para bloquear la energía de 200 a 315 nm.

Exposición de la piel

La exposición a los rayos UV actínicos de la piel causará un enrojecimiento de la piel expuesta que se sentirá similar a una quemadura solar. Las longitudes de onda UV-C no son penetrantes y causarán una fuerte reacción en la superficie de la piel, pero no tienen la capacidad de penetrar profundamente. Las longitudes de onda UV-B son las que se conocen como cancerígenas en los seres humanos. No se conocen datos que muestren un efecto cancerígeno en humanos por la exposición a los rayos UV-C. De cualquier forma, se debe tener mucho cuidado para evitar exponer la piel desnuda a los rayos UV actínicos de cualquier longitud de onda. Las mismas precauciones de seguridad que se aplican para la exposición ocular por los sistemas UVGI se aplican a la exposición de la piel. En cuanto a el equipo de protección personal (PPE, por sus siglas en inglés), la mayoría de la ropa habitual es suficiente para atenuar la exposición incidental a los rayos UV. Cualquier persona que trabaje en un entorno donde la energía UV actínica directa esté presente durante cualquier período de tiempo debe cubrir toda la piel expuesta.

Límites de exposición

En la actualidad, "no existen límites de exposición de los empleados a la radiación ultravioleta exigidos por la OSHA4". En cuanto a los límites de exposición, la Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH, por sus siglas en inglés) publica los valores límite de umbral (TLV®, por sus siglas en inglés) y los valores de UVGI dependen tanto de la fuente como de la longitud de onda. La publicación anual de la ACGIH de los Valores Límite de Umbral para Sustancias Químicas y Agentes Físicos e Índices de Exposición Biológica (Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents & Biological Exposure Indices) debe consultarse en situaciones en las que la exposición del personal a los rayos UVGI sea inevitable5.

Observaciones finales

En resumen, es importante comprender que a pesar de que los diversos tipos de fuentes UVGI tienen sus ventajas y desventajas en varias aplicaciones, no existe una mejor fuente para cada aplicación. Es crucial evaluar el tipo de fuente que se utiliza en una aplicación en el contexto de esa aplicación en específico y los requisitos del sistema UVGI según lo definido por el alcance del proyecto. Al igual que la caja de herramientas de un artesano, hay ocasiones en las que un martillo y clavos son la mejor herramienta posible, pero un martillo y clavos no son una gran solución si el objetivo es cortar una tabla de un largo en específico.

A medida que la industria UV continúa creciendo y madurando, la cooperación y colaboración continua de científicos, investigadores, fabricantes de componentes, fabricantes de sistemas y agencias reguladoras será un gran activo para el objetivo colectivo de avanzar en el uso adecuado, efectivo y consciente con el medio ambiente de la tecnología ultravioleta para el bien del mundo y todos sus habitantes.

Referencias:

1. "Ultraviolet light disinfection in the use of individual water purification devices" (PDF). U.S. Army Public Health Command. Recuperado el 2014-01-08.
2. https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/toolbox/emspectrum1.html
3. Kowalski, W. (2009) Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook: UVGI for Air and Surface Disinfection. New York, NY: Springer.
4. https://www.osha.gov/laws-regs/standardinterpretations/2003-02-26
5. ACGIH.® 2019 TLVs® and BEIs® Based on the Documentation of the Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents & Biological Exposure Indices. ACGIH®, Cincinnati, OH (2019).