Les principes fondamentaux de la technologie de désinfection par lumière UV
17-février-2022
Qu’est-ce que la lumière ultraviolette (UV) ?
La lumière ultraviolette (UV) est une forme de rayonnement électromagnétique avec une longueur d’onde de 100 nm à 400 nm. Le spectre UV est divisé en 3 bandes appelées UVC, UVB et UVA. Les longueurs d’onde UVC vont de 100 à 280 nm, les longueurs d’onde UVB vont de 280 à 315 nm et les longueurs d’onde UVA vont de 315 à 400 nm. Les UV sont naturellement présents dans le rayonnement solaire. Le rayonnement est l’énergie d’émission sous forme d’ondes ou de particules à travers l’espace ou à travers un support matériel, et comprend, entre autres formes, l’émission ultraviolette, la lumière visible et l’émission infrarouge. Au-dessus de l’atmosphère terrestre, le rayonnement solaire est composé à 10 % d’UV (UVC, UVB et UVA), à 40 % dans le visible et à 50 % dans l’infrarouge. Après avoir traversé l’atmosphère terrestre, le rayonnement est composé à 5 % d’UV (UVB et UVA uniquement), à 43 % dans le visible et à 52 % dans l’infrarouge. Tous les UVC sont absorbés par l’atmosphère terrestre, ce qui est notable en ce qui concerne la technologie de désinfection par lumière UV, car la plupart des technologies de désinfection par lumière UV sont basées sur les longueurs d’onde UVC et doivent être générées électriquement. Consultez les autres FAQ pour plus d’informations sur des sources UVC spécifiques.
La lumière UV est-elle visible ?
La lumière UV n’est généralement pas visible à l’œil humain. Certaines sources UV émettent également une partie de leur lumière à l’intérieur du spectre visuel, nous pouvons donc voir un peu de lumière, mais ce n’est généralement que la partie non UV. Notez qu’en raison de différences individuelles, certaines personnes peuvent avoir une certaine perception de la gamme UVA.
Pourquoi la lumière UV est-elle utilisée pour les applications germicides ?
Les scientifiques anglais W. B. Hugo Downes et Thomas Porter Blunt sont crédités d’avoir fait les premières déclarations scientifiques concernant les propriétés antimicrobiennes des UV dans la lumière du soleil en 1877. Depuis lors, la compréhension scientifique de la façon dont l’intensité, la durée et la longueur d’onde des UV affectent leur fonctionnement en tant qu’aide germicide a progressé significativement. De manière générale, les UVC (avec la longueur d’onde UV la plus courte) sont beaucoup plus efficaces comme germicide que les UVA ou les UVB. Cette longueur d’onde plus courte signifie également que la lumière UVC est moins nocive pour notre peau et nos yeux que les UVB ou les UVA.
Comment les UV fonctionnent-ils comme technologie de désinfection ?
Le fonctionnement des UV en tant que technologie de désinfection dépend de la ou des longueurs d’onde utilisées. Les UVC (200-280 nm) ont la capacité d’inactiver les bactéries, les virus, les moisissures et les champignons. Dans cette gamme de longueurs d’onde, les photons sont très énergétiques et agissent en provoquant des réactions photochimiques dans les acides nucléiques (ADN et ARN) des micro-organismes pathogènes. Ces réactions photochimiques créent ce qu’on appelle une lésion de l’ADN ou de l’ARN, qui empêche un agent pathogène de se répliquer, le rendant ainsi inoffensif. Les longueurs d’onde UVB (280-320 nm) et UVA (320-400 nm) plus longues ont également démontré leur capacité à tuer certaines bactéries (mais pas les virus, les moisissures et les champignons). Ces longueurs d’onde provoquent l’oxydation des protéines et des lipides, entraînant la mort cellulaire et, par conséquent, ne fonctionnent que sur les bactéries. Il a également été démontré que la lumière violette dans les longueurs d’onde de 405 nm à 470 nm tue les bactéries aux doses appropriées. La lumière violette provoque une photoexcitation des porphyrines endogènes qui conduit à la génération d’espèces réactives de l’oxygène, qui sont toxiques pour les cellules bactériennes.
Où les UV sont-ils utilisés comme aide à la désinfection ?
Les UV sont utilisés dans la désinfection de l’air, de l’eau et des surfaces. Les produits de désinfection UV d’Acuity Brands se concentrent sur le contrôle des agents pathogènes1 dans l’air et sur les surfaces dans les environnements architecturaux intérieurs.
Pourquoi les UVC sont-ils utilisés comme stratégie de désinfection ?
Les UVC, en particulier les longueurs d’onde de 200 à 280 nm, sont connues pour être une technologie efficace pour l’inactivation de nombreux virus et bactéries2. L’UVC est simple à appliquer dans une zone définie et son efficacité attendue peut être prédéterminée dans un ensemble de paramètres de conception d’application et en référence aux données de sortie mesurées et aux données des tests de laboratoire. Avec une dose adéquate appliquée, la lumière UVC peut traiter la zone rapidement. L’utilisation d’UVC pour le contrôle des agents pathogènes peut réduire la quantité de produits chimiques qui doivent être utilisés à des fins de désinfection.
À quelle vitesse les UVC agissent-ils pour inactiver les virus et les bactéries ?
Il est possible d’inactiver virus et bactéries en quelques secondes grâce aux UVC ; cependant, il est essentiel de comprendre les exigences de niveau de puissance pour fournir une inactivation rapide. Il n’y a pas de temps défini pour délivrer une dose efficace ; la détermination d’une dose efficace dépendra de plusieurs facteurs d’application et du ou des agents pathogènes1 ciblés et sera adaptée à l’espace à traiter.
En général, comment les produits UV peuvent-ils être installés et utilisés en toute sécurité ?
D’abord et avant tout, les précautions de sécurité nécessaires en ce qui concerne l’application de produits UV sont déterminées par la technologie impliquée. Deuxièmement, les produits UV sélectionnés doivent être différenciés selon qu’ils sont conçus avec une lumière UV directe, indirecte ou mixte. Lorsqu’une exposition humaine à la lumière UV est prévue, il est essentiel que les installations fonctionnent dans le respect des directives de sécurité applicables. Dans les situations où l’exposition potentielle aux UV présente un risque que l’exposition dépasse les consignes de sécurité (c’est-à-dire dans les systèmes non destinés à être utilisés lorsque les espaces sont occupés), l’appareil et/ou les installations doivent être équipés d’éléments de sécurité et d’avertissement comme décrit dans les normes UL applicables. Ces éléments doivent inclure des capteurs de mouvement ou de présence, des signaux visuels et sonores, etc., ainsi qu’un mécanisme de secours qui, en cas de défaillance de l’un des systèmes de sécurité ou d’avertissement, activerait une autre méthode de protection. Dans ces cas où des systèmes de sécurité et d’avertissement sont nécessaires pour éviter une exposition indésirable aux UV, l’installateur doit effectuer une analyse des risques de l’installation et de l’utilisation du système. Les systèmes doivent incorporer au moins deux protections électriques ou mécaniques indépendantes (c’est-à-dire primaire et secondaire) pour réduire le risque de surexposition si le système est activé par inadvertance ou intentionnellement alors que l’espace traité est occupé. Cela peut être accompli avec n’importe quelle combinaison de protections du site et de l’équipement. Des protections doivent être installées à proximité ou à l’intérieur de l’espace traité pour réduire la probabilité d’occupation immédiatement avant ou pendant le fonctionnement du système. La signalisation, le marquage des produits et les instructions d’utilisation ne suffisent pas pour se conformer à cette exigence.
La lumière UV présente-t-elle un risque pour la santé humaine ?
Dans le cas des UV, il existe deux sources possibles de danger : l’irradiance, qui est invisible à l’œil, et l’ozone, qui produit une odeur distincte permettant à l’homme de détecter une situation potentiellement dangereuse. Étant donné que les UV ne sont pas visibles, les individus peuvent être surexposés sans s’en rendre compte jusqu’à ce que les effets potentiellement néfastes sur la santé deviennent apparents des heures plus tard. Comprendre ces dangers et savoir comment les prévenir est essentiel pour concevoir le système de désinfection par lumière UV approprié pour l’application. Voir les FAQ supplémentaires pour une discussion sur le potentiel spécifique d’effets indésirables sur la santé.
Quels sont les risques d’irradiance pour les UV ?
Avec les UVC, les deux risques photobiologiques connus sont la photokératite et l’érythème. La photokératite est une affection oculaire résultant de lésions de la cornée causées par une surexposition à la lumière UVC. L’érythème est une rougeur de la peau, causée par une augmentation du flux sanguin dans les capillaires, qui peut également résulter d’une surexposition à la lumière UVC. Ces effets sont généralement temporaires, mais peuvent être assez graves et douloureux. La photokératite et l’érythème peuvent également être induits par une surexposition aux UVB, et une surexposition aux UVB et aux UVA peut entraîner des effets supplémentaires. Les UVB et les UVA peuvent être une source de bronzage et de brûlures cutanées thermiques, de cataractes possibles et, à mesure que les longueurs d’onde approchent de la plage visible, de brûlures rétiniennes et de dégradation des couleurs et de la vision nocturne. La lumière visible peut être une source de brûlures cutanées thermiques, de brûlures rétiniennes, de dégradation des couleurs et de la vision nocturne et de cataractes. La surexposition aux UVB et aux UVA peut également augmenter le risque de cancer de la peau. Ce risque est également présent, mais fortement réduit, dans le domaine des UVC. Les UVC sont principalement absorbés dans les couches superficielles de la peau et des yeux. En comparaison, les UVB et les UVA peuvent atteindre la couche germinative (couche basale de l’épiderme), présentant ainsi plus de risque présent dans le cas d’expositions cumulées à long terme.
Quels sont les risques d’ozone pour les UV ?
Les émissions UV inférieures à 240 nm peuvent produire de l’ozone à de faibles niveaux. Les longueurs d’onde de 160 à 200 nm peuvent produire des niveaux d’ozone plus élevés. L’ozone est créé par la photolyse de la molécule d’oxygène (O2) qui perturbe la molécule et crée des atomes d’oxygène valent (O) qui se fixent ensuite à n’importe quelle molécule d’oxygène individuelle (O2) pour créer de l’ozone (O3). Lorsqu’il est inhalé, l’ozone peut endommager les poumons et est potentiellement toxique pour la fonction pulmonaire. Des quantités relativement faibles peuvent provoquer des douleurs thoraciques, de la toux, un essoufflement et une irritation de la gorge. L’ozone peut également aggraver les maladies respiratoires chroniques telles que l’asthme et compromettre la capacité du corps à combattre les infections respiratoires. L’administration de la sécurité et de la santé au travail (OSHA) réglemente l’exposition des employés à l’ozone par le biais de sa norme sur les contaminants de l’air, 29 CFR 1910.1000. La limite d’exposition admissible pour les travailleurs est un niveau moyen pondéré dans le temps (TWA) maximal pour l’exposition à l’ozone de 8 heures à 0,10 partie d’ozone par million de parties d’air (ppm) pour un travail « léger » et de 8 heures à 0,05 ppm pour « travail lourd ». Le National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) recommande une limite supérieure de 0,10 ppm, à ne dépasser à aucun moment. Acuity Brands teste ses produits pour la production d’ozone conformément aux normes UL.
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