Un aperçu des progrès de la lumière ultraviolette et de l'avenir de la technologie
La technologie de la lumière ultraviolette (UV) pour la désinfection a connu un regain d'intérêt massif en 2020. La preuve que les UV peuvent être déployés pour le traitement de l'air et des surfaces à grande échelle afin d'inactiver le SRAS-CoV-2 (le virus qui cause le COVID-19) est nouveau pour beaucoup et sans surprise pour ceux qui travaillent déjà avec la technologie.
Le concept est simple. Les photons UV pénètrent dans une paroi cellulaire pour perturber l'ADN et rendre l'agent pathogène inactif ou incapable de se répliquer. Ces photons sont produits par des lampes spécialisées et configurés dans différents systèmes de diffusion en fonction de l'application : air, surface ou eau.
Des exemples de ces trois applications peuvent être vus dès le début des années 1900; Cependant, l'utilisation commerciale généralisée des UV en tant que technologie de désinfection a vraiment commencé dans les années 1970, avec une croissance énorme des applications d'eau et d'eaux usées dans les années 1990 et 2000.
Les principaux domaines de croissance initiaux étaient l'eau potable en Allemagne et en Autriche et les eaux usées aux États-Unis.Cryptosporidiumest difficile à inactiver avec un traitement chimique) et la facilité d'utilisation.
La technologie ultraviolette est désormais établie comme un outil de désinfection clé à l'échelle mondiale dans une large gamme d'applications d'eau et d'eaux usées, et avec elle, il existe une chaîne d'approvisionnement établie de fabricants de composants et de systèmes, ainsi que des réglementations (principalement) claires sur la conception et le fonctionnement de la La technologie. Il y a eu de nouveaux domaines de croissance dans les soins de santé, la transformation des aliments et la réutilisation de l'eau ces dernières années, bien que dans l'ensemble, les UV aient connu une trajectoire de croissance agréable au fil du temps.
L'émergence du COVID-19 en 2020 a quelque peu bouleversé le panier des pommes UV. L'intérêt technique et commercial des grandes entreprises et des entrepreneurs a inondé l'espace d'application. Certains ont déjà travaillé avec la technologie UV et ont élargi leur gamme d'applications pour répondre spécifiquement aux problèmes liés au COVID-19. D'autres sont entrés sur le marché à partir d'applications adjacentes, telles que les fournisseurs d'éclairage général cherchant à intégrer des sources de lumière UV dans leurs produits. Pourtant, d'autres, souvent parce qu'ils sont devenus chômeurs ou sous-employés, se sont intéressés à fournir des solutions complètement extérieures à l'espace.
Ce changement rapide a mis à rude épreuve les chaînes d'approvisionnement au détriment des intérêts existants en matière de traitement de l'eau. En particulier, la fabrication des lampes UV spécialisées à vapeur de mercure a connu une augmentation massive de la demande, entraînant ainsi des délais de livraison plus longs et une augmentation des prix.
Ces lampes nécessitent généralement un remplacement annuel, donc en supposant que les produits liés au COVID-19 seront utilisés dans un avenir prévisible, cette situation se poursuivra jusqu'à ce que la capacité de fabrication augmente. Inversement, si la demande chute en 2021 et au-delà, la capacité excédentaire deviendra-t-elle un problème inverse ? Seul le temps nous le dira.
Les sources de lumière alternatives telles que les LED UV-C et les lampes UV à base d'excimères sont apparues comme des alternatives bien avant 2020. Cependant, en partie en raison des contraintes d'approvisionnement et en partie en raison d'une gamme d'utilisations plus large, elles ont accéléré la croissance.
Ces sources lumineuses alternatives, en particulier les LED UV-C, ont commencé à bénéficier d'augmentations significatives de l'échelle de fabrication et, parallèlement à une tendance à l'augmentation des performances, elles sont enfin mises en œuvre dans des produits commerciaux à grande échelle.
AquiSense Technologies du Kentucky a récemment annoncé un important contrat d'approvisionnement avec Mitsubishi Electric Corp. du Japon pour la fourniture d'un produit LED UV-C sur mesure pour la désinfection des eaux grises dans une application résidentielle estimée à plus de 100 000 unités par an.
La capacité de la technologie LED UV-C à surpasser techniquement et commercialement la technologie conventionnelle à vapeur de mercure UV dans une telle application est probablement un indicateur pour 2021 et au-delà. Non seulement on prévoit qu'il y aura une multitude d'applications similaires de moins de 20 gpm, mais il existe également des systèmes LED UV-C au point d'entrée (POE) disponibles dans le commerce et un certain nombre de systèmes pilotes municipaux à petite échelle en fonctionnement. . L'ingénierie et la flexibilité opérationnelle des LED UV-C en font une proposition attrayante.
Une autre source de lumière UV alternative qui a attiré beaucoup d'attention est une lampe à décharge gazeuse à base d'excimère produisant des longueurs d'onde dans la gamme de 200 nm, ou ce que l'on appelle « Far-UV ». Bien qu'il ne s'agisse pas d'une technologie nouvelle, elle a attiré l'attention d'études indiquant une exposition sans danger pour la peau humaine, qui a toujours été une limitation de la technologie UV-C conventionnelle dans la plage de 250 à 280 nm.
Bien que ces lampes puissent avoir des applications limitées dans les applications d'eau, qui ont tendance à être fermées, il sera intéressant de voir si elles peuvent augmenter leur efficacité et réduire leurs coûts, pour agir comme une alternative sans mercure à la technologie des lampes UV à décharge gazeuse.
Comme mentionné précédemment, l'un des principaux moteurs de la mise en place de la technologie UV dans l'industrie de l'eau et des eaux usées est l'existence de normes, de réglementations et de lignes directrices. Cela n'existe en grande partie pas pour les solutions d'air et de surface appliquant l'utilisation de la technologie UV, qui est en quelque sorte devenue le Far West, car les fournisseurs ont cherché des solutions rapides pour assurer la sécurité des bureaux, des espaces publics et des environnements personnels. De la conception du matériel à la vérification des mesures et aux normes de validation, l'industrie du traitement de l'eau a résolu de nombreux problèmes actuellement pris en compte dans d'autres milieux.
Il est intéressant de noter que les fournisseurs établis de traitement de l'eau ne semblent pas avoir profité de cet avantage. Il semble que les fabricants de systèmes d'eau UV soient restés en grande partie dans leur voie et ne se soient pas étendus aux applications de l'air et de la surface. Pourquoi donc? En ont-ils déjà assez dans leur assiette ? Considérent-ils cette candidature comme une opportunité potentielle à court terme ? Sont-ils habitués à des exigences plus strictes et mal à l'aise avec un « pas en arrière » en termes de vérification de processus ?
Quoi qu'il en soit, l'industrie du traitement de l'eau a beaucoup à offrir. L'Association internationale de l'ultraviolet (IUVA) a été une ressource clé pendant cette période, avec des groupes de travail produisant un certain nombre de documents d'information et de position clés.
La technologie de désinfection UV est devenue courante au cours de la dernière décennie. L'impact du COVID-19 a entraîné une certaine perturbation à court terme de l'industrie, bien que cela puisse être considéré comme un net positif. Alors, pouvons-nous apprendre quelque chose des conditions uniques de 2020, et comment pouvons-nous les utiliser pour accélérer l'innovation ?
Nous avons des solutions. Nous avons de très bonnes solutions. Ils sont meilleurs que nous ne le pensons. Bien sûr, nous devons continuer à avancer pour nous améliorer. Une efficacité accrue dans le contrôle des processus, un déploiement plus intelligent de la détection, une utilisation accrue de technologies telles que les LED UV-C, continueront de relever la barre. Cependant, nous pouvons envisager un déploiement plus large.
Il y a clairement une plus grande sensibilisation au contrôle des infections parmi la population mondiale et il est prouvé que les gouvernements, les entreprises et les particuliers investiront dans des solutions techniques qui améliorent la sécurité. Les réglementations peuvent avoir un impact positif sur le déploiement de la technologie UV. Une capacité de fabrication accrue et des sources de lumière UV alternatives feront baisser les prix, ce qui les rendra plus accessibles. Les entreprises qui s'engageaient déjà sur la voie de l'intégration de la technologie UV dans des produits à grand volume accélèrent également leurs pipelines d'innovation.
Cela conduit à la communication. Aussi répandu et aussi tragique que le COVID-19 ait été pour la population humaine mondiale, il n'en demeure pas moins que l'eau et l'assainissement l'emportent de loin en termes de décès, de maladie et d'impact économique négatif. Nous devons donc constamment affiner notre message au monde sur la vraie valeur de l'eau. Parce que nous sauvons des vies.
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