Politiche e tecnologie per l’industria digitale

Con la pandemia di Covid-19 le operazioni di sanificazione, disinfezione e igienizzazione degli ambienti hanno assunto un ruolo di primaria importanza anche in contesti che in passato non ne prevedevano l’uso. L’utilità di queste pratiche e la crescente attenzione verso tecnologie innovative e sostenibili per la loro esecuzione fa pensare che il loro impiego non si esaurirà con il superamento dell’emergenza sanitaria. Chiari, dunque, i segnali per interessanti sviluppi in ambiti più variegati: casa, ufficio, fabbrica, trasporti – solo per citarne alcuni. In questo articolo scopriremo che cosa c’è da sapere sulla tecnologia LED UV-C per la disinfezione degli ambienti e delle superfici.

Ma prima di partire, facciamo un primo passo e cerchiamo di fissare il vocabolario corretto.

In questi quasi due anni, anche in ottemperanza alle direttive governative, si è spesso parlato in modo improprio di sanificazione, disinfezione e igienizzazione. Cerchiamo di fare chiarezza sulla terminologia riassumendo quanto previsto dalla normativa vigente (D.M 274/1997) e da quanto specificato dall’Istituto Superiore della Sanità e dal Ministero della Salute.

Si tratta di tre livelli di intervento progressivi, uno più elaborato del precedente, nel quale l’igienizzazione rappresenta il primo step, la disinfezione il secondo, quindi più accurato, e la sanificazione il terzo, più completo, che comprende i primi due.

Nel contesto della disinfezione, l’utilizzo dei raggi ultravioletti è una tendenza crescente ed è un tema che riguarda ogni ambito, non più solo medico ma anche industriale, residenziale, trasporti.

La radiazione ultravioletta germicida è un metodo di disinfezione fisico ecologico che usa la luce ultravioletta con lunghezze d’onda comprese nella banda UV-C (tra 280 e 100 nanometri) per modificare il DNA e l’RNA dei microorganismi inibendone la replica.  A differenza degli agenti chimici, funziona contro microrganismi, virus e muffe senza creare resistenze. I sistemi a raggi ultravioletti sono relativamente veloci e facili da usare, non lasciano residui chimici e non rischiano di esporre l’uomo a sostanze nocive. Si tratta di una tecnologia affidabile a patto che vi sia un solido know-how per un utilizzo efficace e sicuro.

Gli ambiti applicativi sono molteplici: dal trattamento delle superfici, al miglioramento della qualità dell’aria e alla purificazione dell’acqua. In particolare, con l’accensione di una sorgente UV-C verso una superficie si ottiene una riduzione della crescita microbica che può spingersi anche oltre il 99.9999%.

In laboratorio gli UV-C sono stati utilizzati con successo per decontaminare le mascherine filtranti esposte al virus Escherichia MS2 e al virus dell’influenza. Ci sono anche esempi di report/letteratura scientifica circa il trattamento UV-C di virus compreso lo stesso SARS CoV_2.

È, inoltre, comprovata l’efficacia dei raggi ultravioletti nella disinfezione di aria e superfici da microrganismi che in ambito sanitario causano le infezioni correlate all’assistenza come Clostridium Difficile, Stafilococchi Meticillino Resistenti (MRSA), Klebsiella, Campilobacter Baumanj, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, ecc.

La disinfezione a raggi UV-C è sempre stata realizzata con lampade a tubo con vapori di mercurio che presentano due grandi limiti: vita del prodotto e gestione smaltimento rifiuti critici (mercurio); dimensioni e poca versatilità della soluzione con tubo a vuoto.

L’introduzione della soluzione a stato solido (LED) elimina entrambi questi problemi dando la possibilità di distribuire la luce su superfici complesse, in ombra, con maggiore sicurezza.

Alla base della tecnologia utilizzata dal LED vi è una pellicola di nitruro di gallio e alluminio in grado di emettere la lunghezza d’onda UV e di formare una lega semiconduttrice grazie all’impiego di un substrato di carburo di silicio. Il risultato è una lampada con luce UV-C che, impiegata nelle lunghezze d’onda più corte, riesce a danneggiare batteri e virus, lasciandoli incapaci di svolgere alcune funzioni cellulari vitali.

Questi sono in maniera schematica i vantaggi della tecnologia Led UV-C

Poiché non è sempre possibile utilizzare prodotti chimici per la disinfezione, l’irradiazione tramite LED UV-C può rappresentare un metodo alternativo efficace per l’inattivazione dei microorganismi.

L’efficacia delle lampade UV-C dipende dalla durata dell’esposizione di un microrganismo agli UV, dall’intensità e dalla lunghezza d’onda della radiazione ultravioletta, oltre alla capacità del batterio di resistere alla luce ultravioletta durante l’esposizione. Polvere e pellicole che potrebbero rivestire la lampada UV-C riducono l’emissione dei raggi UV, dunque richiedono pulizia e una corretta manutenzione.

Come ogni tecnologia, anche quella dei LED UV-C è costantemente in miglioramento sia in termini di efficienza che, di conseguenza nel rapporto prezzo/efficacia. Il costo è da determinare in funzione di molteplici fattori ma di certo è importante considerare che la tecnologia LED UV-C è l’unica in grado di garantire stabilità ed efficacia nel tempo. Questo aspetto, ovviamente, prescinde dal mero costo.

In ogni caso, per rispondere alla domanda “Quali sono i costi della tecnologia LED UV-C” dobbiamo prima rispondere alla domanda: “quale livello di disinfezione devo raggiungere?”. Dopodiché è fondamentale rivolgersi a professionisti del settore che sono in grado di “confezionare su misura” la giusta soluzione e al giusto prezzo. Evitando così sprechi energetici ed economici.

La normativa che regolamenta la sicurezza fotobiologica, CEI-EN 62471 (con i vari suffissi), permette di valutare se un dispositivo sia sicuro per le persone che lo utilizzano.

Si valuta se dal dispositivo vi sia la fuoriuscita di radiazioni dannose per la pelle e gli occhi degli operatori. La radiazione UV-C risulta invisibile all’occhio umano e pertanto non si è in grado di capire se un prodotto sia sicuro o meno. Proprio per questo si consiglia di acquistare solo prodotti certificati o rivolgersi a chi è in grado di “misurare” il grado di pericolosità dell’applicazione in oggetto.

Le lampade a vecchia tecnologia UV-C (lampade a scarica) sono quasi nella totalità prodotte in Cina.

Relativamente invece ai sistemi a LED UV-C, come qualsiasi altro prodotto, possono essere prodotti in Cina e/o in Europa. Vi sono però già alcune aziende che progettano e producono totalmente in Italia i sistemi a LED UV-C con il vantaggio di soddisfare le normative vigenti.

Esistono tantissime tecnologie basate su principi chimici e/o fisici diversi. Ognuna ha delle caratteristiche diverse e più o meno adatte ad uno specifico ambito di applicazione, ma tutte le tecnologie si basano su un concetto imprescindibile: funzionano solo se impiegate in combinazione con un’adeguata pulizia. La tecnologia di disinfezione a LED UV-C ha sicuramente una gamma di applicazioni molto ampia in quanto ha l’unico svantaggio di avere un elevato costo d’investimento iniziale, ammortizzato però a fronte dei tempi di vita dei LED.

L’utilizzo dei LED a raggi UV-C è una tendenza crescente nel contesto della disinfezione mirata a preservare la salute dei lavoratori e dei cittadini. Un’attività che, oggi più che mai, è diventata sinonimo di salute e sicurezza sui luoghi di lavoro e nella vita di tutti i giorni.

I sistemi UV-C trovano, infatti, largo impiego già in molteplici settori: ospedali, industrie, rete trasporti e centri residenziali. Pensiamo, ad esempio, alla corretta conservazione dei frutta e verdura in frigorifero; alla disinfezione di linee produttive alimentari; alla conservazione in condizioni salubri di materiali e superfici; al miglioramento delle condizioni di vita all’interno di spazi chiusi; disinfezione di dispositivi automatici come bancomat, distributori alimentari, banchi di lavoro, ecc.

Innovation Post è un portale di informazione e approfondimento dedicato alle politiche e alle tecnologie per l'innovazione nel settore manifatturiero. Il portale è nato alla fine di settembre 2016 e si è affermato come riferimento d’elezione per chi vuole informarsi su industria 4.0, automazione, meccatronica, Industrial IT, Cyber security industriale, ricerca e formazione, domotica e building automation. Innovation Post è una testata del Network Digital360 diretta da Franco Canna

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