UVGI คืออะไร?

uv_slide01

 

 

แสงยูวีคืออะไร?


แสงยูวีจัดอยู่ในช่วงแสงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (Invisible Light Wavelength) ซึ่งมีความยาวคลื่นสั้นกว่าช่วงที่แสงที่มองเห็นได้ (Visible Light Wavelength) แต่ยาวกว่ารังสี X-Rays คุณสมบัติพิเศษของแสงยูวีคือมีพลังงานสูงเป็นพิเศษทำให้มีความสามารถในการส่องทะลุผ่านผิววัตถุได้ง่ายกว่าแสงที่เห็นทั่วๆไป

 


แสงยูวีมาจากไหน?
      

แหล่งกำเนิดของแสงยูวีมีมากมายทั้งที่มาจากธรรมชาติซึ่งก็คือดวงอาทิตย์ และที่มาจากการสังเคราะห์ขึ้นเองโดยมนุษย์ ได้แก่ Black Light, UV Lamp, UV LEDs, UV Laser เป็นต้น แต่อย่างไรก็ตามแหล่งกำเนิดที่ใหญ่ที่สุดก็คือดวงอาทิตย์นั่นเอง

 

โดยธรรมชาติแสงที่มาจากดวงอาทิตย์จะเป็นสเปคตรัมที่ประกอบด้วยแสงหลายๆความยาวคลื่นเข้าด้วยกัน ได้แก่ Radio waves, Infrared, Visible Light, X-Rays, Gamma Rays และ Cosmic Rays  โอโซนในชั้นบรรยากาศจะทำหน้าที่ดูดซับปริมาณส่วนมากของแสงยูวีเพื่อป้องกันไม่ให้เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ส่วนที่ทะลุผ่านมาถึงผิวโลกได้โดยมากจะเป็นแสงยูวีประเภท UVA

 

 

แสงยูวีมีกี่ประเภท?

 

uv wavelength


แสงยูวีสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทตามช่วงความยาวคลื่น ได้แก่ UVA (320-400 nm) UVB (280-320 nm) และ UVC (200-280 nm) โดยแสงยูวีประเภท UVC จะมีความยาวคลื่นน้อยสุดส่งผลให้มีพลังงานสูงสุดในกลุ่มตามไปด้วย


 แสงยูวีประเภท UVA; มีความยาวคลื่นมาก มักรู้จักกันในนาม "Black Light" ถูกใช้ในการทำ Skin Tanning และการรักษาโรคที่เกี่ยวกับความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับผิวหนัง


 แสงยูวีประเภท UVB; มีความยาวคลื่นระดับกลาง สามารถส่งผลอันตรายต่อผิวหนังและตาได้ โดยมากจะดูดซับไว้โดยชั้นโอโซนของโลก


 แสงยูวีประเภท UVC; มีความยาวคลื่นสั้นที่สุด มักถูกนำไปใช้ประโยชน์เกี่ยวกับการฆ่าเชื้อโรคในอากาศ พื้นผิวและน้ำ ระดับความยาวคลื่นที่ 253.7 nm จะส่งผลให้ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อมี มากที่สุด อย่างไรก็ตามแสงยูวีประเภทนี้มีอันตรายต่อผิวหนังและตามากที่สุดในกลุ่ม

 


อะไรคือระบบ UVGI?


 

uv chart

 

 

"UVGI" ย่อมาจาก Ultraviolet Germicidal Irradiation หมายถึงระบบการใช้แสงยูวีที่มีความเข้มข้นสูงพิเศษ (Germicidal Range) เพื่อฆ่าและทำลายเชื้อโรคต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น Virus Bacteria Fungi และ Yeast & Mold ที่อยู่บนพื้นผิวและในอากาศ

 

หากเชื้อโรคต่างๆได้รับปริมาณแสงยูวีที่ช่วงความยาวคลื่นของแสง UVC และระยะเวลาที่เพียงพอ (Dosing) แสงยูวีนี้สามารถทะลุทะลวงเข้าในระบบสืบพันธุ์ (DNA) และทำให้เชื้อโรคเหล่านั้นตายในที่สุดได้

 

หากระบบ UVGI ได้รับการคำนวณออกแบบอย่างถูกต้องและเหมาะสม แสงเหล่านี้จะช่วยลดปริมาณเชื้อโรคในอากาศ (Microbial Content) ป้องกันการเกิดโรคติดต่อทางระบบหายใจ (Respiratory Airborne Diseases) อาทิเช่น ไข้หวัด2009 (H1N1) ไข้หวัดนก (H5N1) วัณโรค (Tuberculosis) แม้กระทั่ง Anthrax และอาการภูมิแพ้ หอบหืดจากสารจำพวก Allergens รวมทั้งยกระดับคุณภาพอากาศภายในอาคาร (Indoor Air Quality) ได้ด้วยการลงทุนไม่มากนัก

 


ประวัติการใช้งานระบบ UVGI


การริเริ่มนำพลังงานจากแสงอัลตร้าไวโอเล็ทมาใช้ในทำลาย กำจัดเชื้อโรคนั้นมีมานานแล้ว โดยเริ่มจากการนำไปใช้กำจัดเชื้อในน้ำก่อน แล้วจึงพัฒนามาใช้กับอากาศในภายหลัง

     

ปัจจุบันหน่วยงานต่างๆได้ออกมารองรับในประสิทธิการกำจัดเชื้อโรคด้วยระบบ UVGI นี้ อาทิเช่น CDC (Centers for Disease Control and Prevention) กับการแนะนำให้ใช้ในโรงพยาบาล ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) กับการแนะนำให้ใช้ในระบปรับอากาศในอาคาร รวมทั้ง WHO (World Health Organization) ที่แนะนำให้ใช้ระบบ UVGI เพื่อควบคุมการแพร่กระจายของวัณโรค (Tuberculosis)

 


Year

Event

Reference

1892

พบว่าส่วนของแสงยูวีในแสงแดด มีคุณสมบัติในการกำจัดเชื้อโรค

Ward (1892)

1904

หลอดประเภท Quartz Lamp ถูกพัฒนาครั้งแรกเพื่อสังเคราะห์แสงยูวี

Lorch (1987)

1906

แสงยูวีอยู่นำไปใช้กำจัดเชื้อโรคในน้ำเป็นครั้งแรก (Water Disinfection)

Recklinghausen (1914)

1909

ประเทศในยุโรปเริ่มประยุกต์ใช้แสงยูวีในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ

AWWA (1971)

1916

ประเทศสหรัฐอเมริกาเริ่มประยุกต์ใช้แสงยูวีในการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ

AWWA (1971)

1932

แสงยูวี ที่ระดับ 253.7 nm ซึ่งมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรค ถูกสังเคราะห์ได้ครั้งแรก

Ehrismann (1932)

1936

ระบบ UV ที่ติดเหนือหัว (Upper Air UV) ถูกนำมาใช้ในโรงพยาบาลเป็นครั้งแรก

Wells and Wells (1936)

1937

ระบบ UV ที่ติดเหนือหัว (Upper Air UV) ถูกนำมาใช้ในโรงเรียนเป็นครั้งแรก

Wells (1938)

1954

ระบบ UV ถูกนำมาใช้ร่วมกับระบบปรับอากาศ

MRC (1954)

1994

CDC ยอมรับและแนะนำการใช้ระบบ UVGI เพื่อกำจัดวัณโรค (TB)

CDC (2005)

1999

WHO ยอมรับและแนะนำการใช้ระบบ UVGI เพื่อกำจัดวัณโรค (TB)

WHO (1999)

2003

CDC แนะนำระบบ UVGI สำหรับโรงพยาบาลอย่างเป็นทางการ

CDC (2003)

2003

ASHRAE แต่งตั้งหน่วยงานเพื่อรองรับระบบ UVGI สำหรับการกำจัดเชื้อโรคในอากาศและพื้นผิวโดยเฉพาะ

Martin et al. (2008)

2005

รัฐบาลของประเทศสหรัฐอเมริการะบุให้ใช้ระบบ UVGI ในการกำจัดเชื้อโรคที่ระบบปรับอากาศ (Cooling Coil Disinfection)

GSA (2003)

 

 

สภาพมลภาวะทางอากาศในปัจจุบันและการใช้ระบบ UVGI
      

ปัจจุบันมลพิษทางอากาศกำลังเป็นปัญหาใหญ่ จำนวนเชื้อโรคที่อยู่ในอากาศมีมากมายไม่ว่าจะเป็น Virus Bacteria Fungi Yeast & Mold โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อที่สามารถติดต่อกันได้ทางระบบหายใจ (Respiratory Airborne Diseases) เช่น ไข้หวัด2009 (H1N1) ไข้หวัดนก (H5N1) SARS และเชื้อวัณโรค (Tuberculosis) เป็นต้น รวมทั้งปัญหาเรื่องภูมิแพ้ หอบหืด อันเกิดมาจากสภาพอากาศภายในอาคารบ้านเรือน (Indoor Air Pollution)

     

การออกแบบอาคาร บ้านเรือนให้เป็นระบบปิด (Closed System) เพื่อรักษาพลังงาน ไม่ว่าจะเป็นความร้อนหรือความเย็นจากระบบปรับอากาศ ไม่ให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่าย เป็นอีกหนึ่งปัจจัยหลักทำให้เชื้อโรคเหล่านี้ถูกเก็บสะสมอยู่ภายในอาคาร ก่อให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บต่างๆในระยะยาวโดยไม่รู้ตัว (Sick Building Syndrome; SBS)     

     

ปัญหาเหล่านี้ครอบคลุมหมด ไม่ว่าจะเป็นบ้านเรือนที่อยู่อาศัย (Residential Building) จนไปถึงอาคารพาณิชย์ (Commercial Building) ทุกๆที่ โดยเฉพาะ โรงพยาบาล โรงแรม โรงภาพยนตร์ห้างสรรพสินค้า รวมทั้งโรงงานอุตสาหกรรมอาหารและยา ที่ให้ความสำคัญของปริมาณเชื้อโรคในอากาศเป็นพิเศษ (Microbial Content)

     

นอกจากสภาพพื้นที่ปิด (Closed System) ที่ส่งผลให้ระบบการถ่ายเทอากาศ (Ventilation) ไม่ดีเท่าภายนอกแล้ว ระบบปรับอากาศภายในอาคารก็เป็นอีกหนึ่งปัจจัยหลักโดยสามารถเปรียบเครื่องปรับอากาศเหล่านี้ได้เหมือนกับตู้ฟักเชื้อโรค (Incubator) เนื่องจากภายใน Cooling Coil และ Air Duct มักจะมีระดับความชื้น อุณหภูมิ ที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของเชื้อโรค เมื่อเชื้อโรคถูกดูดเข้ามาพร้อมอากาศจากภายนอก เพิ่มปริมาณภายในระบบปรับอากาศ ถึงระยะเวลาที่เหมาะสมมันก็จะออกมากับอากาศ สร้างปัญหาให้กับผู้อยู่อาศัย

 

 

ระบบ UVGI ของ IsscoThai คลิกที่นี่

 

 

uv_slide02