Τεχνολογία

Το Far-UVC στα 222 nm: η εξήγηση με αριθμούς

Στα 254 nm η υπεριώδης ακτινοβολία βλάπτει το δέρμα και τα μάτια, γι’ αυτό ο χώρος πρέπει να είναι άδειος. Στα 222 nm απορροφάται στο εξωτερικό, νεκρό στρώμα του δέρματος και στη δακρυϊκή στιβάδα του ματιού, ενώ εξακολουθεί να είναι ισχυρά μικροβιοκτόνος.

Γιατί το προϊόν είναι το φίλτρο

Μια λυχνία χλωριούχου κρυπτού δεν εκπέμπει ένα μόνο, καθαρό μήκος κύματος. Η κύρια εκπομπή της είναι στα 222 nm, αλλά παράγει και μια μικρή «ουρά» πάνω από τα 230 nm. Αυτή η ουρά συμπεριφέρεται όπως το συμβατικό UV: διεισδύει και βλάπτει. Το UV222® βασίζεται σε μια φιλτραρισμένη μονάδα χλωριούχου κρυπτού. Το φίλτρο δεν είναι οργανικό φιλμ που φθείρεται. Είναι σκληρή πολυστρωματική διηλεκτρική επίστρωση πάνω σε χαλαζία και περιορίζει ό,τι εκπέμπεται πάνω από τα 230 nm στο 0,43% της κύριας εκπομπής.
Η εφεύρεση πίσω από αυτό →
Χωρίς φίλτρο Με φίλτρο 222 η ουρά 230 nm 222 τίποτα πάνω από 230 nm 230 nm
Σχηματική απεικόνιση: ακριβή μήκη κύματος, ενδεικτικές εντάσεις. Το 0,43% είναι μετρημένη τιμή: Narita K et al., PLOS ONE 2022;17(5):e0267957.

Τι θεωρείται ασφαλής δόση εδώ

Στην ΕΕ το όριο που μετράει είναι αυτό της ICNIRP, γιατί σε αυτό βασίζεται η Οδηγία 2006/25/ΕΚ. Το αμερικανικό όριο της ACGIH είναι περίπου είκοσι μία φορές πιο χαλαρό για το δέρμα και επτά φορές για το μάτι, και δεν έχει νομική ισχύ ούτε στην Κύπρο ούτε στην Ελλάδα.
Σχεδιάζουμε κάθε εγκατάσταση με βάση τα 23 mJ/cm² ανά οκτάωρο.
Όριο σε 8 ώρεςΔέρμαΜάτι
ICNIRP — η βάση της νομοθεσίας ΕΕ23 mJ/cm²23 mJ/cm²
ACGIH — Ηνωμένες Πολιτείες479 mJ/cm²161 mJ/cm²

Δόση σημαίνει απόσταση και χρόνο

Δόση = ένταση × χρόνος. Η ισχύς εξόδου ορίζεται στο εργοστάσιο και δεν μπορεί να αυξηθεί. Η δόση για μείωση 90% (D90) δεν είναι ένας μόνο αριθμός: κυμαίνεται από περίπου 0,4 mJ/cm² για τους κορονοϊούς έως περίπου 107 mJ/cm² για σπόρια Aspergillus niger. Πιο εύκολα αδρανοποιούνται οι ιοί και ακολουθούν τα Gram-αρνητικά βακτήρια, τα Gram-θετικά, τα βακτηριακά σπόρια, οι ζύμες και, τελευταία, τα σπόρια μυκήτων.
Γιατί υπάρχει κύκλος λειτουργίας
Σε απόσταση ενός μέτρου κάτω από δέσμη 60°, το όριο της ICNIRP συμπληρώνεται σε περίπου 28 λεπτά. Άρα, σε μια οκτάωρη βάρδια, η λυχνία μπορεί να λειτουργεί περίπου το 5,8% του χρόνου.
Δέσμη 60°, 115 mW
ΑπόστασηΈνταση90% του SARS-CoV-2, σε επιφάνεια
1 m13,8 µW/cm²43 s
2 m3,42 µW/cm²2 min 54 s
3 m1,52 µW/cm²6 min 31 s
4 m0,86 µW/cm²11 min 36 s
5 m0,55 µW/cm²18 min 7 s

Fluence rate: αυτό που πραγματικά μετράει στον αέρα

Ο αριθμός στον παραπάνω πίνακα είναι η ένταση ακτινοβολίας (irradiance): αυτό που δέχεται μια επιφάνεια στραμμένη προς τη λυχνία. Είναι το σωστό μέγεθος για τη δόση σε επιφάνεια και για την ασφάλεια ματιών και δέρματος. Για τον αέρα όμως είναι λάθος.
Ένα παθογόνο που αιωρείται στον αέρα δεν είναι επίπεδη επιφάνεια στραμμένη κάπου. Η ακτινοβολία το χτυπά ταυτόχρονα από κάθε κατεύθυνση: απευθείας από τη λυχνία και ξανά από τους τοίχους και την οροφή. Το μέγεθος που το περιγράφει είναι ο ρυθμός ροής ακτινοβολίας (fluence rate), και αυτός καθορίζει τόσο την απολύμανση του αέρα όσο και τη φωτοχημεία που παράγει όζον.
Τα δύο έχουν την ίδια μονάδα και μπερδεύονται συνεχώς, ακόμη και στα τεχνικά φυλλάδια. Κάθε σωστή εγκατάσταση στηρίζεται σε αυτή τη διάκριση.
Fluence rate Ē₀Irradiance Ee
ΓεωμετρίαΣφαίρα — φωτόνια από όλες τις κατευθύνσειςΕπίπεδο με κατεύθυνση
ΓωνίαΔεν εξαρτάταιΠέφτει με cos φ — στις 60°, το μισό
ΚαθορίζειΑπολύμανση αέρα · όζονΔόση σε επιφάνεια · ασφάλεια ματιών και δέρματος
Μετριέται μεΣφαιρικό ραδιόμετρο — σπάνιο και ακριβό· στην πράξη προσομοιώνεταιΣυνηθισμένο ραδιόμετρο
Ένα ραδιόμετρο χειρός μετρά ένταση ακτινοβολίας, που ισούται με το fluence rate μόνο όταν το όργανο είναι στραμμένο κατευθείαν σε μία λυχνία, κάθετα, χωρίς ανακλάσεις και χωρίς δεύτερη πηγή. Σε πραγματικό χώρο με πολλές λυχνίες και ανακλαστικές επιφάνειες, η μέτρηση της έντασης υποεκτιμά το fluence rate. Γι’ αυτό μια «μελέτη» με ένα όργανο και χωρίς μοντέλο δεν είναι μελέτη.
Πώς το υπολογίζουμε για τον χώρο σας
Τρία βήματα, με αυτή τη σειρά. Το πρώτο παίρνει ένα λεπτό· το τελευταίο μια επίσκεψη.
01 · ΕΚΤΙΜΗΣΗ
Το μοντέλο μήκους διαδρομής. Αν μια οροφή εμβαδού A εκπέμπει προς τα κάτω ισχύ P, το μέσο fluence rate είναι Ē₀ = P/A = P·l/V. Δίνει το θεωρητικό μέγιστο (η πραγματική τιμή είναι πάντα χαμηλότερη) και μας λέει κατά προσέγγιση πόσες λυχνίες χρειάζεται ένας χώρος.
02 · ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ
Μοντελοποίηση radiosity στο Illuminate, που είναι φτιαγμένο για μικροβιοκτόνο UV και λαμβάνει υπόψη τις ανακλάσεις στους τοίχους. Όταν οι ίδιες δύο λυχνίες μετακινήθηκαν σε διαγώνιες θέσεις, το μέσο fluence rate αυξήθηκε κατά 50% στο δημοσιευμένο παράδειγμα. Η θέση δεν είναι λεπτομέρεια.
03 · ΜΕΤΡΗΣΗ
Σημειακές μετρήσεις επιτόπου για τον έλεγχο του μοντέλου. Γίνονται στο 1–2 m και ακριβώς κάτω από τη λυχνία, εκεί όπου το αποτέλεσμα εξαρτάται λιγότερο από την ακριβή θέση του αισθητήρα.
Ένας χώρος, και οι δύο απαντήσεις
Η αδρανοποίηση των παθογόνων και το όζον εξαρτώνται από το ίδιο μέγεθος, οπότε μπορούμε να τα προβλέψουμε μαζί: από έναν αριθμό, με μία εξίσωση για το καθένα.
Λυμένο παράδειγμα: Claus (2026). Χώρος 4 × 3 × 3 m, 36 m³, δύο φιλτραρισμένες λυχνίες KrCl, μέσο Ē₀ = 1,8 µW/cm², τιμή μέσα στο συνηθισμένο εμπορικό εύρος 0,5–2,5.
ΑΕΡΟΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΟ ΠΑΘΟΓΟΝΟ
94,5%
μείωση σε σταθερή κατάσταση, ισοδύναμη με 25,9 επιπλέον εναλλαγές αέρα την ώρα
ΟΖΟΝ, ΙΔΙΟΣ ΧΩΡΟΣ
5,4 ppb
έναντι κατευθυντήριας τιμής 50 ppb — περίπου το ένα δέκατο του ορίου
Γι’ αυτό η «σχεδόν πλήρης εξάλειψη παθογόνων με μηδενικό όζον» δεν είναι απλώς διαφημιστική υπερβολή. Η φυσική δεν το επιτρέπει. Και τα δύο προέρχονται από τα ίδια φωτόνια. Όποιος ισχυρίζεται το ένα χωρίς το άλλο είτε δεν έχει μετρήσει είτε υπολογίζει ότι δεν θα ρωτήσετε.
Και αυτό κερδίζετε με το φίλτρο
Μετρημένη παραγωγή όζοντος ανά μονάδα fluence rate. Μια φιλτραρισμένη λυχνία χλωριούχου κρυπτού, σαν αυτές που εγκαθιστούμε, παράγει λιγότερο από το μισό όζον από μια χωρίς φίλτρο.
σNC σε ppb·hr⁻¹ ανά µW/cm². Η τιμή 10,5 μετρήθηκε σε φιλτραρισμένη λυχνία Ushio Care222 από τους Peng et al. (2023).
6,9 θεωρητική, τέλεια μονοχρωματική
10,5 φιλτραρισμένη λυχνία Ushio Care222, μετρημένη
7–13 φιλτραρισμένη χλωριούχου κρυπτού, τυπικό εύρος
> 20  χωρίς φίλτρο χλωριούχου κρυπτού
Claus, H. Fluence rate and ozone production from far-UVC lamps — a perspective. Photochemistry and Photobiology (2026). doi:10.1111/php.70139

Με πόσο αέρα ισοδυναμεί

Σε θάλαμο 32 m³ με βασικό αερισμό 3 ACH, το Far-UVC εντός του ορίου ICNIRP πέτυχε μείωση 92% σε λιγότερο από 15 λεπτά, που ισοδυναμεί με 35 εναλλαγές αέρα την ώρα.
Eadie et al., Scientific Reports 12:4373 (2022)
35 UV222 στο όριο ICNIRP
20 αερισμός χειρουργείου
6–15 φορητή μονάδα HEPA
Ισοδύναμες εναλλαγές αέρα την ώρα

Όζον: ο πραγματικός αριθμός

Οι λυχνίες Far-UVC παράγουν όντως όζον. Όποιος σας λέει το αντίθετο είτε είναι απρόσεκτος είτε ελπίζει ότι δεν θα ελέγξετε.
Το επίπεδο στο οποίο σταθεροποιείται το όζον δεν είναι ιδιότητα της λυχνίας. Είναι το fluence rate επί τον συντελεστή όζοντος, διαιρεμένο με το πόσο γρήγορα απομακρύνεται το όζον από τον χώρο: εναπόθεση σε επιφάνειες, αερισμός, οι άνθρωποι που βρίσκονται μέσα. Σε επιπλωμένο χώρο, η εναπόθεση από μόνη της είναι συνήθως ο μεγαλύτερος από αυτούς τους όρους.
Όζον σε σταθερή κατάσταση = σNC × Ē₀  ÷  ρυθμός απομάκρυνσης
στο παραπάνω παράδειγμα: 10,5 × 1,8 ÷ 3,5 hr⁻¹ = 5,4 ppb
Με τα fluence rate των συνηθισμένων εγκαταστάσεων, η αύξηση μένει σε μονοψήφιο αριθμό ppb, έναντι οκτάωρης κατευθυντήριας τιμής του ΠΟΥ περίπου 50 ppb. Σε καθαρό χώρο με 20–60 εναλλαγές αέρα την ώρα, στην πράξη δεν είναι καθόλου ζήτημα. Σε μικρό χώρο με κακό αερισμό πρέπει να ληφθεί υπόψη στον σχεδιασμό, και γι’ αυτό ακριβώς γίνεται η μελέτη χώρου.
Κάτι που παρακολουθούμε. Υπάρχει εκκρεμής πρόταση να γίνει αυστηρότερη η κατευθυντήρια τιμή, από τα 50 ppb προς τα 5. Αν περάσει, θα αλλάξει το πόσο ισχυρή μπορεί να σχεδιαστεί οποιαδήποτε εγκατάσταση Far-UVC, και οι δικές μας. Προτιμούμε να σας το πούμε από τώρα παρά να αιφνιδιαστούμε μαζί αργότερα.
Peng et al., Environmental Science & Technology Letters (2023) · NIST IR 8550 (2024) · Claus, Photochemistry and Photobiology (2026)

Τα δεδομένα για την ασφάλεια

Μάτια
Τέσσερις οφθαλμίατροι εργάστηκαν καθημερινά για 36 μήνες σε έκθεση έως 22 mJ/cm² ανά οκτάωρο, δηλαδή ουσιαστικά στο όριο της ICNIRP. Καμία μεταβολή στην οπτική οξύτητα, τη διάθλαση ή την πυκνότητα των ενδοθηλιακών κυττάρων του κερατοειδούς.
Sugihara K et al., Photochemistry and Photobiology (2025), PMID 39659140
Δέρμα
Είκοσι εθελοντές που εκτέθηκαν σε 50–500 mJ/cm² δεν εμφάνισαν ερύθημα σε καμία δόση. Σε άτριχα ποντίκια ευαίσθητα στο UV, εξήντα έξι εβδομάδες χρόνιας έκθεσης (πέντε ημέρες την εβδομάδα, οκτώ ώρες την ημέρα) δεν προκάλεσαν όγκους.
Fukui T et al., PLOS ONE 2020;15(8):e0235948 · Welch D et al. (2022)
Για σύγκριση
Δέκα λεπτά στον ήλιο με δείκτη UV 4 προκαλούν στη βασική στιβάδα του δέρματος τόση βλάβη στο DNA όση πάνω από 30.000 ώρες κάτω από φιλτραρισμένο Far-UVC.
Σύγκριση από μοντέλο, όχι από μέτρηση. Δίνεται για να φανεί η τάξη μεγέθους.

Τι δεν ισχυριζόμαστε

Οι πέντε προτάσεις που ένας ανταγωνιστής δεν θα βάλει στην ιστοσελίδα του.
Όχι μηδενικό όζον. Δημοσιεύουμε το εύρος τιμών και σχεδιάζουμε τον αερισμό με βάση αυτό.
Όχι υποκατάστατο του καθαρισμού ή του κλιματισμού. Ένα πρόσθετο μέτρο ελέγχου ανάμεσα στα δύο.
Όχι αποτελεσματικό στη σκιά. Το φως απολυμαίνει όπου φτάνει, και πουθενά αλλού.
Όχι ιατροτεχνολογικό προϊόν. Εξοπλισμός απολύμανσης· δεν προορίζεται για θεραπεία ασθενών.
Όχι μία δόση για όλα. Κάθε μικροοργανισμός και κάθε χώρος διαφέρει. Γι’ αυτό μοντελοποιούμε τον δικό σας.