Az utóbbi évtizedekben az ultraibolya (UV) fertőtlenítés vonzó technológiává vált a globális vízkezelő iparban az UV-berendezések költségeinek csökkenése és a vegyszeres fertőtlenítéssel kapcsolatos aggodalmak miatt. Bár az UV-fertőtlenítéshez általában hagyományos higanygőzlámpát használnak, egy viszonylag új technológia a múlté teszi ezt a lámpát: az UV-C fénykibocsátó diódát (LED). Az UV-C LED az UV-spektrum úgynevezett C tartományában működik, 100-280 nanométer közötti hullámhosszal. Ebben a tartományban az UV-fény csíraölő tulajdonságokkal rendelkezik, így ideális vízfertőtlenítésre.
Fényt vet az UV-C LED-ek előnyeire
A LED-ek, amelyek félvezető alapú fényforrások, az 1960-as évek óta kaphatók a kereskedelemben, de csak 2012-ben váltak széles körben elérhetővé az UV-C LED-ek vízfertőtlenítésre. Az UV-C LED-ek anyagszerkezete lényegesen eltér az ismertebb látható fényű LED-ektől, és sokkal nehezebb tömegben gyártani őket.
A higanygőzlámpákhoz képest az UV-C LED-ek számos előnnyel rendelkeznek, beleértve az alacsonyabb energiaigényt, ami biztonságosabbá teszi a használatukat. Egy másik kulcsfontosságú előny, hogy az UV-C LED-ek rendkívül kis méretben készíthetők, lehetővé téve a hordozható fertőtlenítő rendszerek gyártását – esetleg elég kompaktak ahhoz, hogy beférjenek a lakossági vízvezetékbe vagy csaptelepbe, ami gyakorlatilag önfertőtlenítővé tenné ezeket a lámpatesteket.
Ezenkívül az UV-C LED-ek azonnali be- és kikapcsolási képességgel rendelkeznek, míg a higanygőzlámpák akár tíz percet is igénybe vehetnek, hogy felmelegedjenek a szükséges fertőtlenítési intenzitásra. A hosszú felmelegedési időszakok elkerülése érdekében a higanygőzlámpás fertőtlenítő rendszereket gyakran folyamatosan bekapcsolva hagyják, ami gyakoribb lámpacserét eredményez. Az UV-C LED-ek szintén nem használnak higanyt, amely magas ártalmatlanítási költséggel járó, környezetre veszélyes anyag.
Az UV-C LED-ek hátrányai
Számos előnyük ellenére az UV-C LED-eknek számos hátránya van, például magasabb kezdeti költségük a higanygőzlámpákhoz képest. Az UV-C LED-ek másik nagy problémaköre a hőkezelés. Mivel a teljesítményüknek csak körülbelül 5%-a alakul fénnyé, a fennmaradó 95% hővé válik, amelyet gyorsan el kell távolítani az áramköri lapról, mielőtt a hőérzékeny LED-szerszám meghibásodik. Viszonylag költséges anyagokat, köztük nanokerámiát és alumínium-nitridet kell használni az áramköri lapon, hogy biztosítsák a szükséges hővezető képességet, és még ezeknek az anyagoknak is vannak teljesítménykorlátai (például a ridegség).
