Công nghệ đèn UV là sự đột phá quan trọng trong việc khử trùng, khử mùi và xử lý ô nhiễm trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đèn UV với khả năng diệt khuẩn, virus và tác nhân gây bệnh đã trở thành một công cụ mạnh mẽ để nâng cao chất lượng môi trường. Vậy công nghệ đèn UV là gì?
1. Công nghệ đèn UV
Công nghệ đèn UV là hình thức sử dụng ánh sáng tử ngoại (ultraviolet) với những bước sóng nhỏ làm thay đổi cấu trúc sinh học (DNA & RNA) của vi sinh vật nhằm hạn chế sự phát sinh của vi sinh vật. Đèn UV sử dụng các bóng đèn đặc biệt được thiết kế để phát ra ánh sáng tử ngoại, có bước sóng ngắn hơn ánh sáng màu tím trong phổ điện từ.
Công nghệ đèn UV
Công nghệ đèn UV đã được phát triển và sử dụng kể từ thế kỷ 20. Năm 1903, nhà khoa học người Pháp Alexandre Edmond Becquerel đã phát hiện ra hiệu ứng quang điện trong ánh sáng tử ngoại, mở ra cơ sở khoa học cho công nghệ đèn UV.
Năm 1930, công nghệ đèn UV được ứng dụng để khử trùng không khí trong phòng mổ của bệnh viện tại Bệnh viện Đại học Duke. Đến năm 1955, những tiến bộ với công nghệ UV ở Thụy Sĩ và Áo đã dẫn đến những ứng dụng đáng tin cậy đầu tiên của đèn UV để khử trùng nước uống được lắp đặt trong các nhà máy xử lý nước.
Vào cuối những năm 1980, trước sự trỗi dậy bất ngờ của bệnh lao, sử dụng công nghệ đèn UV giúp giải quyết những vấn đề chất lượng môi trường trong ngành công nghiệp. Từ những năm 1990 trở đi, việc sử dụng thiết bị UV trong thương mại, công nghiệp và sinh hoạt đã tăng cao bao gồm vệ sinh không khí, vệ sinh bề mặt và lọc nước.
2. Cấu tạo công nghệ đèn UV
Công nghệ đèn UV thường sử dụng các loại đèn đặc biệt, được thiết kế để phát ra ánh sáng UV trong khoảng bước sóng phù hợp. Có ba loại chính của ánh sáng UV được sử dụng trong công nghệ này bao gồm UVA (bước sóng dài nhất), UVB và UVC (bước sóng ngắn nhất). Mỗi loại ánh sáng UV có đặc điểm và ứng dụng riêng trong các quá trình diệt khuẩn, khử trùng và xử lý ô nhiễm.
Cấu tạo đèn UV
3. Nguyên lý hoạt động của công nghệ đèn UV
Công nghệ đèn UV hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng ánh sáng tử ngoại (ultraviolet) để thực hiện các quá trình diệt khuẩn, khử trùng và xử lý một số loại chất ô nhiễm khác. Nguyên lý hoạt động chính của công nghệ đèn UV là sự tác động của ánh sáng UV lên vi sinh vật hoặc các hợp chất hóa học.
Khi ánh sáng UV chiếu vào vi khuẩn, virus hoặc tác nhân gây bệnh khác làm tác động lên cấu trúc tế bào hoặc vật chất của chúng. Ánh sáng UV có đủ năng lượng để tác động lên liên kết và cấu trúc tế bào của vi sinh vật, làm hỏng DNA hoặc RNA của chúng, gây tổn thương và ngừng sự phát triển, hoặc làm chúng mất khả năng gây nhiễm trùng.
Nguyên lý hoạt động của đèn UV
Ngoài ra, ánh sáng UV cũng có khả năng kích hoạt quá trình oxi hóa và tạo ra các dạng oxy hoá mạnh như các gốc hydroxyl và gốc oxi. Các dạng oxy hoá này có khả năng tác động lên các chất ô nhiễm hóa học, làm phân hủy hoặc biến đổi chúng thành các dạng không độc hơn.
4. Ưu và nhược điểm công nghệ đèn UV
4.1. Ưu điểm
Công nghệ đèn UV được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ EPA công nhận có thể được sử dụng để ngăn ngừa, tiêu diệt, đẩy lùi hoặc giảm thiểu bất kỳ loài gây hại nào (thực vật, động vật, virus, vi khuẩn hoặc vi sinh vật khác) vào tháng 10 năm 2020.
Công nghệ đèn UV có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm y tế, xử lý nước, công nghiệp, thực phẩm và đồ uống, điện tử và nhiều lĩnh vực khác.
Công nghệ UV giúp khử khuẩn, khử mùi
4.2. Nhược điểm
Hiệu suất công nghệ UV phụ thuộc vào môi trường thông qua các yếu tố bao gồm không gian giới hạn, thời lượng sử dụng của thiết bị, khoảng cách của ánh sáng, bước sóng UV, tác nhân gây hại (vi khuẩn, virus, nấm mốc,..), cường độ hoặc công suất của tia cực tím bóng đèn, tuổi của bóng đèn UV, vùng bóng tối hoặc các yếu tố khác (EPA).
Công nghệ đèn UV có hiệu suất tốt nhất khi ánh sáng tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân cần tiêu diệt. Trong môi trường có nhiều vật liệu, bụi bẩn hoặc trục trặc, đèn bị cản sáng và che phủ dẫn đến hiệu suất có thể giảm.
Ánh sáng UV có khả năng xuyên qua một số vật liệu, do đó cần thiết kế vị trí đèn UV một cách thích hợp để đảm bảo ánh sáng tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân cần xử lý.
Công nghệ đèn UV không loại bỏ được bụi bẩn, phấn hoa, các chất hữu cơ bay hơi và mùi khó chịu. Đồng thời vi sinh vật vẫn có thể sống và đôi khi hồi phục thành độc hại.
Khí Ozone được sinh ra trong quá trình sử dụng công nghệ UV có thể gây nguy hiểm tới sức khỏe con người. Ánh sáng UV còn có khả năng gây hại cho da và mắt con người. Do đó, khi sử dụng công nghệ UV cần tuân thủ các biện pháp bảo vệ và an toàn bao gồm đeo kính bảo hộ và hạn chế tiếp xúc trực tiếp.
5. Ứng dụng công nghệ đèn UV
Công nghệ đèn UV có nhiều ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực khác nhau. Một trong những ứng dụng tiêu biểu nhất là khử trùng và khử mùi không khí.
Công nghệ đèn UV được sử dụng để diệt khuẩn, tiêu diệt vi khuẩn, virus và tác nhân gây bệnh trong không khí. Đèn UV cũng có khả năng loại bỏ mùi khó chịu, khử mùi và làm sạch không khí trong các phòng khám, phòng phẫu thuật, phòng chờ, nhà máy xử lý không khí và hệ thống điều hòa không khí.
Đèn UV được sử dụng trong hệ thống xử lý nước để diệt khuẩn, tiêu diệt vi khuẩn và virus có thể gây bệnh. Công nghệ đèn UV được áp dụng trong các hệ thống xử lý nước uống, hồ bơi, spa, máy lọc nước gia đình và các ứng dụng công nghiệp khác.
Công nghệ UV ứng dụng trong máy lọc nước
Trong y tế, công nghệ UV được ứng dụng để khử trùng không khí, bề mặt, dụng cụ y tế và phòng phẫu thuật. Bên cạnh đó, công nghệ được sử dụng trong y tế cộng đồng nhằm khử trùng nước uống và xử lý chất thải y tế.
Đèn UV ứng dụng trong xử lý nước thải
Ngoài ra, trong công nghiệp điện tử, công nghệ đèn UV được sử dụng trong sản xuất điện tử để khô nhanh keo, mực in và chất phủ tạo ra in ấn nhanh chóng và chất lượng cao hơn.
Công nghệ đèn UV được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực cuộc sống. Đèn UV có khả năng khử khuẩn, khử mùi cao giúp bảo vệ chất lượng môi trường và xử lý tốt các vấn đề nước thải. Tuy nhiên, công nghệ UV có thể gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, động vật và thực vật.
Tìm hiểu và cập nhật những thông tin mới nhất về không khí tại đây.
THAM KHẢO
[1] EPA Regulations about UV Lights That Claim to Kill or Be Effective against Viruses and Bacteria. 2020.
[2] https://www.facebook.com/Nguyenhoangphicws. Đèn Uv Là Gì ? Ứng Dụng Của Đèn UV Diệt Khuẩn Trong Phòng Sạch. 9 Nov. 2021, www.cws-boco-cleanrooms.com/den-uv-la-gi/#Den_UV_la_gi. Accessed 15 June 2023.
