Đèn UVC Led có tối ưu hơn đèn phát ra tia UVC truyền thống?

Tiệt trùng bằng tia cực tím là công nghệ hiện đại và mới nhất trên thị trường; được ứng dụng trong rất nhiều sản phẩm. Có 2 loại đèn cực tím phổ biến trên thị trường, đó là đèn UVC LED và đèn UV truyền thống. Vậy ta nên chọn đèn UVC LED hay UV truyền thống, và loại nào diệt khuẩn hiệu quả hơn?

Tổng Quan về đèn UVC LED

Đèn UV diệt vi khuẩn hay còn được biết với tên gọi là đèn tia cực tím. Là đèn có bức xạ cực tím phát ra nhắm vào DNA của vi sinh vật; gây chết tế bào hoặc làm cho quá trình sinh sản không thể thực hiện được. Trong đó; tia UVC (bước sóng từ 100-280nm) đã được các nhà khoa học chứng minh hiệu quả với phần lớn vi khuẩn và virus; bao gồm cả Covid-19.

Tuy hiệu quả diệt khuẩn rất cao nhưng tia cực tím cũng gây một số ảnh hưởng tiêu cực đối với da và mắt nếu chúng ta tiếp xúc trực tiếp với chúng. Vì vậy người dùng phải hết sức cẩn thận khi xử lý và sử dụng các loại đèn UV này.

Đèn UVC LED là gì?

Đầu tiên ta cần làm rõ nguyên lý hoạt động của đèn Led thông thường. Đèn Led là các thiết bị bán dẫn; được tạo thành từ nhiều lớp vật liệu cơ chất. Bản chất của chip led là một đi – ốt chứa một chip bán dẫn có pha tạp chất để tạo thành một tiếp giáp P-N; kênh N chứa điện tử và kênh P chứa lỗ trống. Khi điện tử lấp đầy chỗ trống sẽ sinh ra một bức xạ ánh sáng. Ánh sáng phát ra có màu sắc khác nhau sẽ phụ thuộc vào tạp chất có trong chip bán dẫn.

Đèn UVC LED diệt khuẩn có cấu tạo phần lớn giống với các loại đèn LED thông dụng khác; nhưng ánh sáng mà đèn phát ra đã được tinh chỉnh để đạt được bước sóng của tia cực tím. Tùy thuộc vào công nghệ sản xuất và mục đích sử dụng cụ thể; UV LED có thể phát ra tia UVA; UVB và UVC. 

Đối với lĩnh vực diệt khuẩn; khả năng tạo ra tia UVC ở bước sóng gần nhất với khoảng 260nm – 265nm; trong khi sử dụng ít nhất điện năng là mục tiêu hướng tới của các nhà sản xuất UV LED.

Đèn UV truyền thống thì sao?

Đèn UV truyền thống thường là UV huỳnh quang. Có ba loại chính: cực âm lạnh, cực âm nóng và phát quang điện. Tất cả đều sử dụng phốt pho được kích thích bởi các electron để tạo ra ánh sáng. Đèn huỳnh quang hoạt động bằng cách ion hóa hơi thủy ngân trong ống thủy tinh. Điều này làm cho các electron trong khí phát ra các photon ở tần số UV. Ánh sáng UV được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy tiêu chuẩn bằng cách sử dụng lớp phủ phốt pho ở bên trong ống. Giống với UV LED, đèn UV huỳnh quang cũng được ứng dụng trong diệt khuẩn. 

 

Vậy UVC LED và UV truyền thống khác nhau như thế nào?

1. Thời Gian sử dụng

Thời gian sử dụng là một yếu tố cần được cân nhắc kỹ lưỡng. Vì yếu tố này tương đương với giá trị khách hàng nhận được cho chi phí đầu tư vào sản phẩm. Trong khi UV LED có thời gian sử dụng khoảng 10.000 giờ; các loại đèn UV truyền thống trên thị trường thường được quảng bá có tuổi thọ từ 5.000 – 15.000 giờ. Với những con số này tưởng chừng như giá trị về thời gian sử dụng của 2 loại nguồn UV là tương đương nhau; nhưng thực tế vận hành thì không phải vậy!

Sở dĩ tuổi thọ của đèn UV truyền thống có một khoảng lớn như vậy vì độ bền của đèn UV phụ thuộc vào số lần bật / tắt trong suốt quá trình sử dụng. Bật / tắt càng nhiều thì tốc độ lão hóa của đèn UV thủy ngân càng tăng đáng kể. Trong khi UV LED cho phép người dùng bật tắt lên tới hàng ngàn lần mà không có dấu hiệu suy giảm trong khả năng diệt khuẩn. Thêm vào đó, do đặc tính cấu tạo kế thừa từ đèn thủy ngân truyền thống; UV truyền thống có thể cần tới 10 phút làm nóng để đạt được bước sóng diệt khuẩn tối ưu. Thoạt nghe thì 10 phút mỗi ngày có thể không đáng là bao; nhưng điều đó tương đương với gần 61 giờ mỗi năm đèn UV truyền thống không diệt khuẩn mà vẫn tiêu thụ điện năng. Con số này còn được nhân lên nhiều lần với hệ thống UV truyền thống không vận hành liên tục cả ngày.

Vậy nếu không bật / tắt mà cứ để đèn UV truyền thống chạy 24/7 có được không?

Hiển nhiên thời gian chạy càng lâu thì độ bền của đèn UV truyền thống được kéo dài hơn. Nhưng khi tia UVC có khả năng diệt 99.99% vi khuẩn; và virus chỉ trong thời gian được tính bằng phút thì việc bật liên tục đèn UV để diệt khuẩn có vẻ như là một sự lãng phí về điện. Đối với các hệ thống UV truyền thống chạy liên tục không nghỉ thì các nhà sản xuất cũng đưa ra khuyến nghị thay thế bóng UV truyền thống hàng năm để đảm bảo khả năng diệt khuẩn tối ưu. Còn đối với UV LED thì có thể vận hành ổn định cho tới khi hết tuổi thọ của đi-ốt LED.

2. Hiệu quả diệt khuẩn

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả diệt khuẩn

Theo một nghiên cứu khoa học được công bố trên website MDPI – cổng thông tin mở cho các nghiên cứu khoa học; UV LED có khả năng diệt khuẩn tốt hơn đèn UV truyền thống. “Sterilization” nghĩa là diệt mọi vi sinh vật, đồng thời cũng phá hủy các bào tử (spores) của chúng. “Disinfection” là loại bỏ; hoặc giảm thiểu các vi sinh vật có hại khỏi môi trường hoặc bề mặt được soi chiếu. Sự khác nhau về hiệu quả diệt khuẩn này là bởi cấu tạo của UV LED cho phép tinh chỉnh bước sóng bức xạ đầu ra ở khoảng hẹp và sát với bước sóng diệt khuẩn tối ưu (260nm – 265nm) hơn. Kèm theo đó là khả năng chiếu theo định hướng tập trung của mỗi đi-ốt. Đèn UV truyền thống thường có khoảng bức xạ đầu ra rộng hơn nên mức năng lượng diệt khuẩn đạt được trong cùng 1 thời gian soi chiếu thấp hơn. 

3. Kích thước

Do đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động; đèn UV truyền thống có kích thước khá to và nặng so với UV LED. Theo đó, tùy thuộc vào không gian cần diệt khuẩn, mỗi loại nguồn UV sẽ có những lợi thế riêng. Đèn UV truyền thống có sẽ phù hợp với những hệ thống phục vụ diệt khuẩn cho không gian lớn và ít có người qua lại. Nhờ vào kích thước bóng dài và khả năng chiếu đa hướng; tia UV diệt khuẩn từ mỗi đèn UV truyền thống có thể dễ dàng bao phủ một không gian lớn. Đối với UV LED có thiết kế đi-ôt nhỏ nên rất phù hợp để ứng dụng vào các sản phẩm nhỏ gọn để mang theo người và có tính thẩm mỹ cao. Bên cạnh đó; việc chiếu sáng có định hướng của đèn UV LED cũng là một lợi thế cho việc thiết kế các sản phẩm dùng trong nhà hoặc nơi có nhiều người qua lại; giảm thiểu nguy cơ chiếu tia UV lên người dùng. 

4. Rủi ro và các yếu tố khác

Rủi ro sức khỏe là một yếu tố mà bạn cần phải cân nhắc trước khi mua đèn; hoặc sản phẩm có sử dụng đèn UV truyền thống. Các bóng đèn UV truyền thống hiện nay đa phần đều có chứa thủy ngân; là chất có thể gây ngộ độc và ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người. Với kích thước lớn nhưng lại có lớp vỏ bằng thủy tinh mỏng manh; bóng UV truyền thống dễ bị vỡ bởi tác động bên ngoài và cả tác động từ bên trong do quá trình lão hóa của bóng đèn. Bên cạnh đó; việc tiêu hủy các loại bóng UV truyền thống cần phải thực hiện theo đúng quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo không gây ra tác hại với môi trường. Trong khi đó UV LED lại hoàn toàn không gặp phải vấn đề với hóa chất độc hại. 

Nhưng người dùng cũng cần lưu ý vì một số loại UV LED có thể tạo ra ozon trong quá trình vận hành. Sẽ rất nguy hiểm cho hệ hô hấp của người dùng; nếu tiếp xúc với dù chỉ là một lượng nhỏ ozon. Theo đó hãy thật cẩn trọng trong việc lựa chọn nhà cung câp sản phẩm. Bạn hoàn toàn có thể yêu cầu công ty bán hàng cung cấp các chứng nhận liên quan tới an toàn ozon khi chọn mua sản phẩm có sử dụng UV LED.

Đèn UVC LED tại UVGREEN

Các dòng sản phẩm UVGREEN phát triển và sản xuất đều sử dụng UVC LED hàng đầu thế giới, được cung cấp bởi tập đoàn đối tác Bolb Inc USA. UVC LED phát ra tia UVC ở bước sóng 275nm ổn định, diệt khuẩn mạnh mẽ với tuổi thọ lên tới 10.000 giờ. Thêm vào đó, UVC LED của Bolb đã được kiểm chứng khả năng tiêu diệt được Virus Corona, đạt các tiêu chuẩn của Châu Âu về an toàn hóa học cho người dùng bao gồm RoHS, REACH và an toàn Ozon. Với những ưu điểm vượt trội về công nghệ UVC LED trên, UVGREEN tự tin đi đầu trong các sản phẩm diệt khuẩn sử dụng bức xạ UVC ở thị trường Việt Nam.

Hy vọng bạn thấy hữu ích với những thông tin trên. Vui lòng trải nghiệm các sản phẩm của UVGREEN tại https://uvgreenlife.com/san-pham/