V posledních desetiletích se ultrafialová (UV) dezinfekce stala přitažlivou technologií v globálním průmyslu úpravy vody kvůli poklesu nákladů na UV zařízení a zvýšeným obavám z chemické dezinfekce. Ačkoli UV dezinfekce obvykle využívá konvenční rtuťovou výbojku, je připravena relativně nová technologie, aby se tato lampa stala minulostí: UV-C dioda emitující světlo (LED). UV-C LED pracuje v tzv. C oblasti UV spektra s vlnovou délkou od 100 do 280 nanometrů. V této řadě má UV světlo germicidní vlastnosti, takže je ideální pro dezinfekci vody.
Osvětlení výhod UV-C LED
LED, které jsou zdroji světla na bázi polovodičů, jsou komerčně dostupné od 60. let 20. století, ale až v roce 2012 se UV-C LED staly široce dostupnými pro dezinfekci vody. UV-C LED diody mají mnohem odlišnou strukturu materiálu než známější LED diody pro viditelné světlo a je mnohem těžší je vyrobit ve velkém množství.
Ve srovnání se rtuťovými výbojkami nabízejí UV-C LED řadu výhod, včetně nižších požadavků na energii, díky čemuž je jejich použití bezpečnější. Další klíčovou výhodou je, že UV-C LED mohou být vyrobeny v extrémně malých velikostech, což umožňuje výrobu přenosných dezinfekčních systémů – možná dostatečně kompaktních, aby se vešly do domácí vodovodní trubky nebo vodovodního kohoutku, což by zajistilo, že tato svítidla jsou prakticky samodezinfikující.
Kromě toho mají UV-C LED diody okamžité zapnutí/vypnutí, zatímco rtuťové výbojky mohou vyžadovat až deset minut, než se zahřejí na potřebnou úroveň intenzity dezinfekce. Aby se předešlo těmto dlouhým zahřívacím obdobím, jsou dezinfekční systémy na bázi rtuťových výbojek často ponechány nepřetržitě zapnuté, což vede k častější výměně lampy. UV-C LED také nevyužívají rtuť, látku nebezpečnou pro životní prostředí s vysokými náklady na likvidaci.
Nevýhody UV-C LED
Navzdory četným výhodám mají UV-C LED několik nevýhod, jako je jejich vyšší počáteční cena ve srovnání s rtuťovými výbojkami. Tepelný management je další hlavní problémovou oblastí pro UV-C LED. Vzhledem k tomu, že pouze asi 5 % jejich energie se přemění na světlo, zbývajících 95 % se stane teplem, které musí být rychle odstraněno z desky plošných spojů, než dojde k poruše LED diody citlivé na teplo. Aby byla zajištěna potřebná tepelná vodivost, musí být na desce plošných spojů použity relativně drahé materiály, včetně nanokeramiky a nitridu hliníku, a dokonce i některé z těchto materiálů mají omezení výkonu (jako je křehkost).
