Under de senaste decennierna har ultraviolett (UV) desinfektion blivit en tilltalande teknik i den globala vattenreningsindustrin på grund av sänkta kostnader för UV-utrustning och ökad oro för kemisk desinfektion. Även om UV-desinfektion vanligtvis använder en konventionell kvicksilverlampa, är relativt ny teknik redo att göra den lampan till ett minne blott: UV-C-ljusemitterande diod (LED). UV-C LED arbetar i det så kallade C-området i UV-spektrumet, med en våglängd från 100 till 280 nanometer. I detta sortiment har UV-ljus bakteriedödande egenskaper, vilket gör det idealiskt för vattendesinfektion.
Belyser fördelarna med UV-C lysdioder
Lysdioder, som är halvledarbaserade ljuskällor, har varit kommersiellt tillgängliga sedan 1960-talet, men det var inte förrän 2012 som UV-C lysdioder blev allmänt tillgängliga för vattendesinfektion. UV-C lysdioder har en mycket annorlunda materialstruktur än de mer välbekanta lysdioderna med synligt ljus och är mycket svårare att tillverka i masskvantiteter.
Jämfört med kvicksilverånglampor erbjuder UV-C lysdioder ett antal fördelar, inklusive lägre effektkrav, vilket gör dem säkrare att använda. En annan viktig fördel är att UV-C-lysdioder kan tillverkas i extremt små storlekar, vilket möjliggör tillverkning av bärbara desinfektionssystem – möjligen tillräckligt kompakta för att passa in i ett vattenrör eller en kran, vilket skulle göra dessa armaturer praktiskt taget självdesinficerande.
Dessutom har UV-C lysdioder omedelbar på/av-funktion medan kvicksilverlampor kan ta upp till tio minuter för att värmas upp till den nödvändiga nivån av desinfektionsintensitet. För att undvika dessa långa uppvärmningsperioder lämnas ofta desinfektionssystem baserade på kvicksilverånglampor på kontinuerligt, vilket leder till tätare lampbyte. UV-C lysdioder använder inte heller kvicksilver, ett miljöfarligt ämne med höga kasseringskostnader.
Nackdelar med UV-C lysdioder
Trots deras många fördelar har UV-C-lysdioder flera nackdelar, såsom deras högre initiala kostnad jämfört med kvicksilverlampor. Termisk hantering är ett annat stort problemområde för UV-C lysdioder. Eftersom endast cirka 5 % av deras effekt omvandlas till ljus, blir de återstående 95 % till värme som snabbt måste tas bort från kretskortet innan den värmekänsliga LED-matrisen går sönder. Relativt dyra material, inklusive nanokeramik och aluminiumnitrid, måste användas på kretskortet för att ge den nödvändiga värmeledningsförmågan, och även vissa av dessa material har prestandabegränsningar (som sprödhet).
