Taasisi kama hospitali na mifumo ya usafirishaji imekuwa ikitumia disinfection ya UV kwa miaka. Sergei Bobylev \ TASS kupitia Picha za Getty

Taa ya ultraviolet ina historia ndefu kama dawa ya kuua viini na virusi vya SARS-CoV-2, ambayo husababisha COVID-19, ni inayotolewa kwa urahisi bila madhara na nuru ya UV. Swali ni jinsi bora kutumia taa ya UV kupambana na kuenea kwa virusi na kulinda afya ya binadamu wakati watu wanafanya kazi, kusoma, na kununua ndani ya nyumba.

Virusi huenea kwa njia kadhaa. Njia kuu ya usafirishaji ni kupitia mawasiliano ya mtu na mtu kupitia erosoli na matone iliyotolewa wakati mtu aliyeambukizwa anapumua, anaongea, anaimba au anakohoa. Virusi pia vinaweza kuambukizwa wakati watu wanapogusa nyuso zao muda mfupi baada ya kugusa nyuso ambazo zimechafuliwa na watu walioambukizwa. Hii ni ya wasiwasi sana katika mipangilio ya utunzaji wa afya, nafasi za rejareja ambapo watu mara nyingi hugusa kaunta na bidhaa, na kwenye mabasi, treni na ndege.

Kama mhandisi wa mazingira ambaye anasoma taa ya UV, nimeona kuwa UV inaweza kutumika kupunguza hatari ya kuambukizwa kupitia njia zote mbili. Taa za UV zinaweza kuwa vifaa vya mashine za rununu, iwe ni roboti au inayodhibitiwa na binadamu, ambayo huweka viuatilifu kwenye nyuso. Wanaweza pia kuingizwa katika mifumo ya kupokanzwa, kuingiza hewa, na hali ya hewa au vinginevyo imewekwa ndani ya mtiririko wa hewa ili kuzuia hewa ya ndani. Walakini, milango ya UV ambayo imekusudiwa kusafisha watu wakati wanaingia kwenye nafasi za ndani ina uwezekano wa kuwa haina tija na inaweza kuwa hatari.

Mwanga wa ultraviolet ni nini?

Mionzi ya umeme, ambayo ni pamoja na mawimbi ya redio, mwangaza unaoonekana na eksirei, hupimwa kwa nanometers, au milioni ya milimita. Mionzi ya UV ina urefu wa urefu wa kati ya nanometer 100 hadi 400, ambayo iko zaidi ya sehemu ya zambarau ya wigo wa mwangaza unaoonekana na hauonekani kwa macho ya mwanadamu. UV imegawanywa katika mikoa ya UV-A, UV-B na UV-C, ambayo ni 315-400 nanometers, 280-315 nanometers na 200-280 nanometers, mtawaliwa.

Safu ya ozoni katika anga huchuja urefu wa mawimbi ya UV chini ya nanometer 300, ambayo huzuia UV-C kutoka jua kabla ya kufikia uso wa Dunia. Nadhani ya UV-A kama safu ya jua na UV-B kama anuwai ya jua. Viwango vya juu vya kutosha vya UV-B vinaweza kusababisha vidonda vya ngozi na saratani ya ngozi.

UV-C ina wavelengths yenye ufanisi zaidi kwa kuua vimelea vya magonjwa. UV-C pia ni hatari kwa macho na ngozi. Vyanzo vya mwanga bandia vya UV iliyoundwa kwa disinfection hutoa mwanga ndani ya anuwai ya UV-C au wigo mpana unaojumuisha UV-C.

Jinsi UV huua vimelea vya magonjwa

Fotoni za UV kati ya nanometer 200 hadi 300 huingizwa vizuri na asidi ya kiini inayounda DNA na RNA, na picha zilizo chini ya nanometer 240 pia huingizwa na protini. Biomolecule hizi muhimu zinaharibiwa na nishati inayofyonzwa, ikitoa nyenzo za maumbile ndani ya chembe ya virusi au vijidudu visivyo na uwezo wa kuiga au kusababisha maambukizo, ikizuia vimelea.

Kwa kawaida huchukua kipimo cha chini sana cha nuru ya UV katika safu hii ya vijidudu ili kufanya kisababishi magonjwa. Kiwango cha UV imedhamiriwa na nguvu ya chanzo cha nuru na muda wa mfiduo. Kwa kipimo kinachotakiwa, vyanzo vya kiwango cha juu vinahitaji nyakati fupi za mfiduo, wakati vyanzo vya nguvu ya chini vinahitaji nyakati za kufunua zaidi.

Kuweka UV kufanya kazi

UV disinfection, ambayo inaweza kufanywa na roboti kama hii, hupunguza maambukizo yanayopatikana hospitalini. Marcy Sanchez / Kituo cha Matibabu cha Jeshi la Jeshi la William Beaumont

Kuna soko lililoanzishwa la vifaa vya disinfection ya UV. Hospitali zimekuwa zikitumia roboti ambazo hutoa mwangaza wa UV-C kwa miaka kuua viini vyumba vya wagonjwa, vyumba vya upasuaji na maeneo mengine ambayo maambukizo ya bakteria yanaweza kuenea. Roboti hizi, ambazo ni pamoja na Tru-D na Xenex, ingiza vyumba tupu kati ya wagonjwa na uzurura kuzunguka kwa mbali kutoa umeme wa nguvu wa UV kwa nguvu ili kuondoa diski kwenye nyuso. Nuru ya UV pia hutumiwa kutolea dawa vifaa vya matibabu katika masanduku maalum ya mfiduo wa UV.

UV inatumiwa au kupimwa kwa kuua viini mabasi, treni na ndege. Baada ya matumizi, roboti za UV au mashine zinazodhibitiwa na binadamu iliyoundwa kutoshea kwenye magari au ndege hupitia na kuondoa vijidudu ambavyo mwangaza unaweza kufikia. Wafanyabiashara pia wanazingatia teknolojia kwa disinfecting maghala na nafasi za rejareja.

Mamlaka ya Usafiri wa Jiji la New York (MTA) inapima matumizi ya taa ya ultraviolet ili kuua viini kutoka kwa magari ya chini ya nje ya huduma. MTA, CC BY-SA

Inawezekana pia kutumia UV kwa disinfect hewa. Nafasi za ndani kama shule, mikahawa na maduka ambayo yana mtiririko wa hewa unaweza weka taa za UV-C juu ya kichwa na ililenga dari ili kuua viini hewa wakati inazunguka. Vivyo hivyo, mifumo ya HVAC inaweza kuwa na vyanzo vya nuru vya UV ili kuzuia hewa wakati inavyosafiri kupitia kazi ya bomba. Mashirika ya ndege yanaweza pia kutumia teknolojia ya UV kwa kuzuia hewa katika ndege, au kutumia taa za UV kwenye bafu kati ya matumizi.

UV-C ya mbali - salama kwa wanadamu?

Fikiria ikiwa kila mtu angeweza kutembea akizungukwa na taa ya UV-C. Inaweza kuua virusi vyovyote vya erosoli ambavyo viliingia kwenye eneo la UV karibu na wewe au ambavyo vilitoka puani au kinywani ikiwa umeambukizwa na kumwaga virusi. Nuru pia ingeondoa ngozi yako kabla ya mkono wako kugusa uso wako. Hali hii inaweza kuwa inawezekana kiteknolojia siku moja hivi karibuni, lakini hatari za kiafya ni jambo muhimu.

Wakati urefu wa UV unapungua, uwezo wa photoni kupenya kwenye ngozi hupungua. Photoni hizi fupi-za urefu mfupi huingizwa kwenye safu ya juu ya ngozi, ambayo hupunguza uharibifu wa DNA kwa seli zinazogawanyika kikamilifu hapa chini. Kwa urefu wa mawimbi chini ya nanometer 225 - eneo la mbali la UV-C - UV inaonekana kuwa salama kwa mfiduo wa ngozi kwa kipimo chini ya viwango vya mfiduo inavyoelezwa na Kamati ya Kimataifa ya Ulinzi wa Mionzi isiyo na Ionizing.

Utafiti ni kuthibitisha nambari hizi kutumia mifano ya panya. Walakini, chini inajulikana juu yatokanayo na macho na ngozi iliyojeruhiwa kwa urefu huu wa urefu wa UV-C na watu wanapaswa kuzuia mfiduo wa moja kwa moja juu ya mipaka salama.

Utafiti unaonyesha kwamba mwanga wa UV-C unaweza kuua vimelea vya magonjwa bila kuumiza afya ya binadamu:
{vembed Y = YATYsgi3e5A}

The ahadi ya Mbali UV-C kwa kuzuia vimelea vya magonjwa kwa usalama kufungua fursa nyingi za matumizi ya UV. Pia imesababisha matumizi ya mapema na hatari.

Biashara zingine ni kufunga milango ya UV ambayo huangaza watu wanapopita. Wakati kifaa hiki hakiwezi kusababisha madhara mengi au uharibifu wa ngozi kwa sekunde chache kutembea kwenye bandari, kipimo kidogo kinachotolewa na uwezo wa kutibu vazi la nguo pia haitafaa kutuliza maambukizi yoyote ya virusi.

Jambo muhimu zaidi, usalama wa macho na mfiduo wa muda mrefu haujasomwa vizuri, na aina hizi za vifaa inahitaji kudhibitiwa na kudhibitishwa kwa ufanisi kabla ya kutumiwa katika mipangilio ya umma. Athari za mfiduo unaokithiri wa viuadudu vya wadudu kwenye microbiome ya mazingira pia inahitaji kueleweka.

Kama tafiti zaidi juu ya UV-C ya Mbali huonyesha kuwa mfiduo kwa ngozi ya binadamu sio hatari na ikiwa tafiti juu ya mfiduo wa jicho hazionyeshi ubaya wowote, inawezekana kwamba mifumo ya mwanga ya mbali ya UV-C iliyosanikishwa katika maeneo ya umma kama vile maduka ya rejareja na vituo vya usafirishaji inaweza kuunga mkono majaribio ya kudhibiti uambukizi wa virusi kwa SARS-CoV-2 na virusi vingine vinavyosababishwa na virusi. vimelea vya magonjwa leo na baadaye.

Kuhusu Mwandishi

Karl Linden, Profesa wa Uhandisi wa Mazingira na Profesa wa Mortenson katika Maendeleo Endelevu, Chuo Kikuu cha Colorado Boulder

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

vitabu_sheria