¿Qué es la energía ultravioleta?
Luz Ultravioleta es el nombre dado a las ondas electromagnéticas en longitudes de onda entre el rango visible y los rayos X. La energía ultravioleta en onda cercana a 254 nm. tiene un enorme poder germicida, siendo capaz de eliminar cualquier tipo de microorganismo, que sea irradiado con ella.
Esta energía es generada por lámparas de mercurio a baja presión, cuyas paredes de Cuarzo puro son transparentes a la luz ultravioleta, es decir, no alteran su longitud de onda.
¿Cómo elimina los microorganismos la luz ultravioleta?
Los rayos de luz UV penetran la membrana exterior de las bacterias, virus, hongos y algas, destruyendo el A.D.N., que es el material genético que permite a los microorganismos vivir y reproducirse (Cuadro 1). Experiencias científicas demuestran que la luz ultravioleta entre 250 – 260 nm. presenta la capacidad de provocar diversas reacciones químicas en los ácidos nucleicos que conforman el A.D.N. como: Timina y Citosina, bloqueando la división celular y causando la muerte del microorganismo.
Cuadro 1 Inactivación del ADN por efecto de la acción de la luz UV (250 –260 nm.)
¿Por qué escoger esta tecnología?
Porque este mecanismo es rápido, confiable y eficiente para la eliminación de microorganismos patógenos, sin agregar al agua productos químicos que puedan generar compuestos tóxicos, como en el caso del cloro, manteniendo inalterada la calidad del agua, su sabor y aroma. Finalmente de contaminación del medio ambiente con este elemento y sus subproductos tóxicos como por ejemplo: compuestos clorados, cloraminas, clorofenoles, etc.
Por otra parte, el uso de energía ultravioleta no requiere de grandes estanques para el almacenamiento del agua, puesto que no necesita los tiempos de retención que requieren para actuar los agentes activos de otros sistemas como Cloro, Ozono, etc., así como tampoco produce cambios físicos o químicos en el fluido, y por lo tanto, en el medio ambiente (Cuadro 2).
Cuadro 2. Tabla comparativa de los tres medios más utilizados para la desinfección del agua.
¿Cómo funcionan los equipos de esterilización de agua por luz ultravioleta?
La esencia del sistema, es conducir el flujo a través de una cámara de irradiación o fotorreactor, en cuyo interior se ubica, aislada por tubo de cuarzo, una lámpara generadora de luz UV. Esta lámpara es un tubo largo de cuarzo, sellado en sus extremos en cuyo interior hay gas de mercurio a baja presión (menor a 1 atmósfera).
Un arco eléctrico vaporiza el mercurio y lo energiza; los átomos excitados pasan a un nivel de energía mayor, por lo que al acabar el ciclo de energización los electrones vuelven a sus niveles normales (de menor energía), emitiendo con esto, luz ultravioleta de 254 nm que es la longitud de onda de mayor poder germicida.
Es fundamental que los materiales por los que debe atravesar la luz ultravioleta en su camino, tengan una excelente transparencia a ésta, para evitar que su paso por otros elementos, como es el caso del vidrio común, alteren, aunque sea en un pequeño porcentaje su longitud de onda ( = 254 nm), ya que como podemos ver en el cuadro 3, es ésta la longitud con mayor efecto germicida. Por esta razón el material ideal para lámparas y tubos aisladores del medio es el cuarzo puro, cuya transmitancia a la luz UV es del 95%, lo que maximiza la capacidad del equipo.
Cuadro 3 Efectividad germicida de la luz UV ( = 253,7 nm)
Así tenemos que el poder germicida de un equipo depende fundamentalmente de cinco factores:
- Tiempo de paso (o de retención) del fluido en el equipo esterilizador, lo que depende exclusivamente de variables de diseño del mismo.
- Intensidad de la luz ultravioleta en el equipo, que es una función de las lámparas (watts).
- Resistencia relativa de los microorganismos a destruir, ya que no todos son igualmente resistentes. Así por ejemplo, la espora del Aspergillus niger es 50 veces más resistente que la bacteria común Escherichia coli, por lo que el equipo a utilizar debe tener una mayor potencia y tiempo de retención.
- Transparencia del fluido a esterilizar, ya que la presencia de partículas en el agua puede ocultar los microorganismos de la luz germicida a la vez que la dispersan, por lo que en estos casos se recomienda el uso de filtros orientados a la remoción de la materia sólida en suspensión.
- Capacidad de absorción de luz ultravioleta del fluido a esterilizar. Todos los fluidos absorben diferentes cantidades de luz UV. En el caso del agua, esta es una función inversa del contenido de compuestos orgánicos, color y minerales disueltos, como Manganeso y Sales de Hierro.
La mayoría de las bacterias requieren no más de 16.000 unidades (microwatt x seg/cm²) para su completa destrucción, sin embargo, los equipos diseñados por Bio Light S.A. aplican una dosis de 30.000 a 40.000 unidades al flujo de diseño de cada equipo.
Mantención de los equipos UV
Las lámparas de luz UV normalmente no deben quemarse, sin embargo después de 7.500 horas de operación, el cuarzo de sus paredes se ha solarizado y ya no puede transmitir adecuadamente la luz ultravioleta, perdiendo en parte su capacidad germicida. Las lámparas deben ser cambiadas cuando hayan perdido un 30% de su emisión ultravioleta (Cuadro 4).
Cuadro 4 Pérdida de emisión ultravioleta en el tiempo
Del mismo modo, los tubos de cuarzo pueden ser removidos en cosa de minutos y sólo es necesario cambiarlos cada 5 años de uso continuo. Sin embargo, es muy importante que se mantengan limpios, lo que depende fundamentalmente del medio en que opera el equipo, asegurando así, una máxima irradiación, y con ello una óptima desinfección.
Para mayores consultas sobre los equipos disponibles puede llamar al Departamento de Calidad de Leche de COLUN (+56 9 90168813) los que gestionaran el contacto con la empresa Biolight, los que analizaran de acuerdo a los requerimientos la mejor solución para sus sistema. Más de 10 equipos ya se encuentran funcionando en diferentes lecherías de nuestros Cooperados con excelentes resultados, así que no dude en consultar.
