La desinfección del aire con luz ultravioleta germicida (GUV) ha cogido un gran protagonismo durante los últimos años, gracias a su capacidad para desinfectar el aire circulante, constituyéndose en una herramienta muy interesante para garantizar la seguridad en espacios de interior y evitar la propagación de virus como el de la gripe o el responsable del COVID. 

Si bien es muy conocido los posibles riesgos de esta tecnología sobre la piel y los ojos de las personas a determinadas longitudes de onda, si que ha recibido mucha menos atención los posibles impactos en la calidad del aire, con la transformación de los compuestos transportados por el aire en sustancias potencialmente nocivas.

Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han querido llenar esta hueco y han realizado un estudio para evaluar los impactos de la desinfección UVC en varias longitudes de onda (254 nm y 222 nm) en la calidad del aire interior y la posible generación de cantidades significativas de compuestos perjudiciales para la salud. 

Los investigadores han modelizado a través de simulaciones las reacciones iniciadas por la luz desinfectante UVC, con el objetivo de encontrar un equilibrio entre la eliminación de virus y la producción de contaminantes atmosféricos. Los resultados fueron publicados recientemente en la revista científica Environmental Science & Technology Letters de la American Chemical Society (ACS).

Desinfección UV-C y calidad del aire 

Los sistemas de lámparas UVC desinfectantes, también denominadas como Ultravioleta Germicidas (GUV), son desde hace tiempo una forma rentable de inactivar rápidamente los patógenos del aire en interiores. 

Uno de los diseños más utilizados utilizan lámparas que brillan a 254 nm, una longitud de onda perjudicial para la piel y los ojos de las personas, lo que obliga a montar los dispositivos cerca del techo o dentro de los conductos de ventilación. Recientemente, se ha apostado por la utilización de luz UV en el rango de los de 222 nm para la desinfección total de la habitación, ya que estas longitudes de onda se consideran más seguras para el ser humano. 

Sin embargo, a parte de estos riesgos, la luz UVC puede desencadenar muchas reacciones. Por ejemplo, se sabe que este tipo de luz puede romper las moléculas del aire, formando fuertes oxidantes, como radicales hidroxilo y ozono. A continuación, estos oxidantes pueden convertir los compuestos orgánicos volátiles (COV) ya presentes en el aire en peróxidos y compuestos carbonílicos, que la luz UVC puede descomponer aún más en radicales orgánicos. Se sabe que los oxidantes fuertes y los radicales orgánicos experimentan reacciones secundarias para generar COV y partículas adicionales, algunas de las cuales podrían afectar negativamente a la salud de las personas. 

A pesar del potencial de la desinfección UVC para causar químicas secundarias, este tema no se ha estudiado en detalle, pese a que al´gun estudio haya incluidos menciones a la generación de ozono. Es por ello que los investigadores Zhe Peng, Shelly Miller y José Jiménez, utilizando modelos informáticos, han evaluado el posible impacto de los dos tipos de sistemas de limpieza de aire UVC podrían tener sobre la desinfección y la calidad del aire en condiciones interiores típicas.

Resultados obtenidos 

Mediante simulaciones por ordenador, los investigadores calcularon la tasa de eliminación del virus SARS-CoV-2 y la cantidad de COV secundarios que se generarían en tres escenarios de interior (UVC 254nm, 222 nm, y sin UVC)  junto con diferentes tasas de ventilación de la habitación.

Los resultados iniciales indicaron que ambas longitudes de onda UVC disminuirían significativamente el riesgo de infección por SARS-CoV-2 en comparación con la ventilación sola. Los modelos también proyectaron que los sistemas iniciarían reacciones secundarias con los COV que se espera que haya en el aire interior. Aunque probablemente sólo se producirían pequeñas cantidades de COV secundarios, ozono y partículas, los niveles estimados no eran despreciables.

“El riesgo de GUV254 debido a los productos fotoquímicos secundarios no es insignificante, pero tampoco es dominante en condiciones interiores típicas. El riesgo de GUV222 parece ser sustancialmente menor cuando la ventilación no es pobre, pero es comparable o ligeramente mayor en caso de mala ventilación”, apuntan los investigadores en el Paper. 

En las condiciones simuladas, se demostró que la desinfección UVC puede inducir fotoquímica activa con la producción de COV oxigenados y aerosoles orgánicos secundarios. Estos productos no necesariamente tendrían efectos negativos significativos en la salud humana debido a sus concentraciones relativamente bajas.

Sin embargo, basándose en los resultados, el equipo recomienda el uso de sistemas GUV en entornos con alto riesgo de transmisión de patógenos por el aire, aquellos en los que el beneficio de eliminar estos microbios supera el impacto de los contaminantes atmosféricos añadidos.

Los investigadores señalan, no obstante, que las conclusiones de este estudio se limitan a las condiciones elegidas para los modelos informáticos, que podrían ser diferentes en lugares del mundo real.

Puede acceder al estudio completo a través del siguiente enlace:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.2c00599

Fuente de imágenes: “Model Evaluation of Secondary Chemistry due to Disinfection of Indoor Air with Germicidal Ultraviolet Lamps” 2022