LED'ler birçok teknolojik yenilikte belirleyici bir faktör olmuştur ve su arıtma da bir istisna değildir. Lambalar doğru takıldığında cıvalı lamba kazaları nadir olmakla birlikte, UV-C LED'lerin faydaları, mevcut durumda kalma ihtiyacından daha ağır basmaya başlamıştır.
Ultraviyole (UV) ışığı yüzyıllardır suyu doğal olarak arındırıyor. Açık gökyüzü ile güneşimiz su bazlı patojenleri minimum altı saat içinde etkisiz hale getirebilir. Bulutlu gökyüzü veya berrak olmayan su, kusurlu koşullara neden olur. Bu koşullar, bakterilerin büyümesine ve doğal su kaynaklarının kullanımını güvensiz hale getirmesine izin verir. Neyse ki, kimyasallardan UV lambalarına kadar çeşitli su dezenfeksiyonu türleri geliştirdik. Bunların hepsi insan sağlığına faydalı olsa da, bazıları çevreye diğerlerinden daha faydalıdır.
Değişim İhtiyacı
Kimya ve teknolojideki gelişmeler, suyu arıtmak için çok sayıda etkili yöntemle sonuçlanmıştır. Klor gibi kimyasallar, yaygın olarak kullanılan ilk dezenfeksiyon yöntemiydi ve çoğu durumda birincil saflaştırma yöntemi olmaya devam ediyor. Kimyasal işlemler patojen hücreleri tamamen çözer ve ultraviyole (UV) işlemine kadar mevcut en iyi seçenek olmuştur. Bununla birlikte, içme suyunda kimyasal kullanmanın dezavantajları vardır. Sudaki yaşam için toksik olabilirler, zararlı yan ürünler oluşturabilirler ve tüm patojenlere (Cryptosporidium gibi) karşı etkili değildirler. Dezenfeksiyon için kullanılan kimyasallar da oldukça aşındırıcıdır ve nakliye ve depolama sırasında güvenlik ve çevresel risklere neden olabilir. (NSFC, Ulusal Küçük Akışlar Takas Merkezi)
UV dezenfeksiyonunun kimyasal kullanımdan daha güvenli olduğu düşünülse de, tüm geleneksel UV lambaları tipik olarak 20-200 miligram cıva içerir ve nakliye, taşıma ve çalıştırma sırasında kırılmaya karşı hassastır. Geleneksel UV lambaları, cıvalarını ya sıvı halde (orta basınçlı lambalarda daha yaygındır) ya da bir amalgamda (düşük basınçlı, yüksek çıkışlı lambalarda daha yaygındır) tutar. Kazalar ve uygun olmayan prosedürler maruz kalma riskini artırır.
Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP), insan sağlığını ve çevreyi antropojenik emisyonlardan ve cıva salınımlarından korumak için Minamata Merkür Sözleşmesini başlattı. UNEP, 2020 yılına kadar cıva üretiminin aşamalı olarak durdurulması hedefini belirledi. 2013 yılında, kuruluşlardan ve hükümetlerden cıva kullanımını derhal başlatmaları istendi ve 127 ülke, yıl sonuna kadar tüm cıvaların kaldırılmasını onaylamak için imza attı. 2020. Su dezenfeksiyonu için kullanılan UV lambaların bu yönetmelikten muaf tutulup tutulmayacağı belli olmamakla birlikte, alternatiflerin aktif olarak değerlendirilmesi gerektiği açıktır.
Su Dezenfeksiyonu için UV-C LED'ler
LED'ler, başlangıcından bu yana aydınlatma yeniliklerinin ön saflarında yer aldı - akıllı telefonlar onlarsız olmazdı. Daha uzun ömür, hızlı açma/kapama süreleri ve düşük güç tüketimi sağlarlar. LED'ler son birkaç on yılda geliştirilmiştir ve UV LED'ler en son yeniliktir. Işık spektrumundaki her gelişme, LED'ler için yeni olanaklar sunar.
Geleneksel UV lambalarının aksine, LED'ler cıva kullanmazlar, yani lamba yanlış takılırsa veya kırılırsa suyu kirletme riski yoktur. UV-C LED'lerin başlangıç zamanı birkaç nanosaniyedir ve açma/kapama sınırlaması yoktur, bu da anında dezenfeksiyon ve esnek çalışma süreleri sağlar. Cıvalı lambaların yaklaşık bir yıllık sınırlı bir kullanım ömrü vardır ve özel olarak elden çıkarılması gerekirken, LED lambaların değiştirme aralıkları 10 yıldan fazla olabilir.
Tüm LED'ler düşük enerji tüketimleriyle bilinir ve aynı şey kaliteli bir dezenfeksiyon sisteminde kullanıldığında UV-C LED'ler için de geçerlidir. Geleneksel cıvalı lambaların çalışması için 110 ila 240 volt arasında bir voltaj gerekirken, LED'ler düşük voltajlı DC gerektirir, bu da küçük bir güneş paneli veya pille çalışan dezenfeksiyonun mümkün olduğu anlamına gelir.
Çoğu bakteriyi etkisiz hale getirmek için ideal dalga boyu 260-270 nm arasındadır, ancak bu hedeflenen spesifik bakterilere bağlıdır. Cıva lambaların iki seçeneği vardır: 254 nm yayan düşük basınç; ve 200-300 nm arasında dalga boyları yayan orta basınç. UV-C LED'ler, gücün en verimli dezenfeksiyon dalga boyunda hedeflenmesine izin veren seçilebilir dalga boylarına sahiptir, düşük basınçlı lambalarda olduğu gibi yanlış hizalanmaz veya orta basınçlı lambalarda olduğu gibi boşa harcanmaz.
Su Arıtmanın Geleceği
LED teknolojisi, UV su arıtımının daha önce geleneksel cıva lambaları için mevcut olmayan uygulamalarda kullanılmasına izin verir. Örneğin, uzak topluluklar suyu güneş enerjisi seçenekleriyle kolayca arıtabilir ve UV-C LED cihazlarının sağlamlığı ve küçük boyutu nedeniyle artık mobil kullanımlar mevcuttur. Kullanım noktasında uygulanan, hastane ve araştırma tesislerinde depolama tanklarına ihtiyaç duyulmadan suya ek güvenlik sağlanabilir. UV-C LED teknolojisi sadece teorik veya konsept aşamasında değildir; BIOWYSE Projesi şu anda Uluslararası Uzay İstasyonundaki suyu dezenfekte etmek için UV-C LED'leri uygulayacak bir cihaz üzerinde çalışıyor. UV-C LED cihazları şu anda mevcuttur ve dezenfeksiyon pazarını değiştirmeye hazırdır.
LED'ler birçok teknolojik yenilikte belirleyici bir faktör olmuştur ve su arıtma da bir istisna değildir. Lambalar doğru takıldığında cıvalı lamba kazaları nadir olmakla birlikte, UV-C LED'lerin faydaları, mevcut durumda kalma ihtiyacından daha ağır basmaya başlamıştır. Geleneksel ultraviyole arıtma teknolojisi, dünyaya kimyasal su arıtmaya bir alternatif sağladı. Şimdi LED'lerdeki gelişmelerle birlikte su arıtmanın bir sonraki aşamasına geldik.
