UV – Ultraviolet licht kan bijna alle virussen in een kamer doden. Waarom is het niet overal?
Indignatie redactie
18 min. lezen
Kunnen speciale UV gloeilampen een einde maken aan de volgende pandemie voordat deze begint?
UV – Op een bepaald moment in de afgelopen paar weken ben ik erin geslaagd een druppel water in de lucht in te ademen die honderden of duizenden exemplaren van een virus bevatte (waarschijnlijk een rhinovirus, het soort dat de meest voorkomende verkoudheid veroorzaakt ). Dat virus besmette mijn keel en mijn sinussen, wat resulteerde in de zere keel en de verstopte neus die ik nu heb. Terwijl ik dit artikel schrijf, ben ik verkouden.
Wat de ongemakken betreft, voelt dit nogal klein. Ik denk aan mijn vrienden met kleine kinderen, die voortdurend twijfelen tussen RSV en de griep en god weet welke andere infecties hun kinderen in de crèche hebben opgepikt en mee naar huis hebben genomen. Ik denk aan mijn familie in woonzorgcentra, die soms opgesloten zitten in hun kamer, niet in staat zijn hun vrienden te zien of contact te maken met de buitenwereld, terwijl er een ademhalingsvirus rondgaat.
Ik denk aan de grofweg 1,3 miljoen mensen die jaarlijks sterven aan tuberculose , een luchtwegbacterie die we nog moeten verslaan. En natuurlijk denk ik aan de ongeveer zeven miljoen mensen wereldwijd die de afgelopen vier jaar zijn omgekomen door een ademhalingsvirus dat zich op precies dezelfde manier verspreidde: Covid-19 .
Zolang mensen in grote, hechte groepen hebben geleefd, zijn er ademhalingsvirussen aanwezig geweest – soms een ergernis, soms een catastrofe. Hoewel we erin zijn geslaagd vaccins en medicijnen te ontwikkelen om de effecten ervan af te zwakken, blijven de virussen bestaan.
Maar er is een groep mensen die vindt dat we niet op deze manier hoeven te leven. Deze wetenschappers, activisten en ondernemers geloven dat we op dit tijdperk, een tijdperk van vaak door de lucht overgedragen infecties, zullen terugkijken als een geval van antiquarische barbarij, een hoop onnodig lijden dat we hebben geaccepteerd omdat we niet beter wisten.
Ze geloven dat we nu over de technologie beschikken, en binnenkort zelfs nog betere technologie zullen hebben, die luchtweginfecties voorgoed zou kunnen beëindigen, zoals het desinfecteren van ons drinkwater met chloor hielp een einde te maken aan tyfus als belangrijke doodsoorzaak in de VS.
De technologie wordt kiemdodend ultraviolet licht (GUV) genoemd, en in het bijzonder een relatief nieuw soort ultraviolet licht dat vaak wordt aangeduid als ‘ver-UV’. “We hebben zoveel gegevens die erop wijzen dat dit verreweg de meest impactvolle technologie is die momenteel bestaat als het gaat om de bescherming van mensen tegen infectieziekten ”, zegt Kevin Esvelt, een professor en bioloog aan het MIT die het idee heeft verdedigd.
Deze voorstanders stellen zich een wereld voor waarin ver-UV-lampen worden opgesteld in de meeste grote binnenruimtes waar mensen samenkomen, en stralen uitzenden die in de lucht verspreide virussen en bacteriën doden, terwijl mensen ongedeerd blijven.
Als alles volgens plan verloopt, zal de kinderopvang stoppen met de verspreiding van norovirussen en griep; ziekenhuisinfecties zullen dalen; ouderen en immuungecompromitteerde mensen kunnen zich openlijk en ontmaskerd verzamelen, zonder bang te hoeven zijn dat ze iets zullen oplopen. In een wereld waar de griep alleen al de VS gemiddeld 11 miljard dollar aan economische kosten per jaar oplegt en Covid de Verenigde Staten ongeveer 14 biljoen dollar heeft gekost , is dat een bijna utopische visie.
De volgende Covid zou in de wieg worden gewurgd en niet in staat zijn de miljarden mensen te bereiken die SARS-CoV-2 deed, omdat het bij elke beurt wordt gedeactiveerd. In tegenstelling tot een vaccin, dat voor elke opkomende ziekteverwekker opnieuw moet worden geformuleerd en vervolgens proactief moet worden ingenomen door iedereen die risico loopt, zou ver-UV een passieve verdediging zijn tegen allerlei soorten ademhalingsvirussen, zowel bestaande als toekomstige. Pandemieën zouden van een gewone dreiging tot iets uit het verleden gaan behoren.
Dat is in ieder geval het plan. Maar er is nog steeds veel dat we niet weten, niet in de laatste plaats over wat het schijnen van deze lichten doet met de lucht die ermee in aanraking komt en wat dat zou kunnen doen met mensen die die lucht inademen. Het is een technologie met een ongelooflijke belofte, maar één waarbij het goed krijgen van de details nauwelijks belangrijker kan zijn.
UV-germicide, uitgelegd
Mensen kunnen golven van elektromagnetische straling zien met golflengten tussen ongeveer 400 en 700 nanometer (een meting die een miljoenste van de grootte van een millimeter is), waarbij violette kleuren aan het kortere uiteinde van dat bereik komen en rood aan het langere uiteinde. Dit is wat wij kennen als ‘zichtbaar licht’.
Straling met golflengten die net langer zijn dan deze, wordt “infrarood” genoemd; als je nog langer stilstaat, krijg je radiogolven. Straling met golflengten die net korter zijn dan zichtbaar licht, wordt ultraviolet genoemd; ga nog korter en je krijgt röntgenfoto’s. Ultraviolet licht wordt onderverdeeld in UV-A (315 tot 400 nm), UV-B (280-315 nm) en UV-C (100-280 nm). Kunstmatige UV die voor desinfectie wordt gebruikt, is bijna altijd UV-C, dus UV en UVC worden in de volksgezondheid vaak door elkaar gebruikt als termen .
De meeste mensen kennen ultraviolette straling als een gezondheidsrisico, en dat kan ook zo zijn. Het veroorzaakt zonnebrand en huidkanker als het in grote hoeveelheden wordt aangetroffen; zonnebrandcrème blokkeert het. Maar UV-straling is niet alleen maar slecht: in mildere hoeveelheden zorgt het er ook voor dat de huid vitamine D aanmaakt. En al bijna anderhalve eeuw weten onderzoekers dat ultraviolet licht virussen en bacteriën kan doden, om dezelfde reden dat het de huid kan beschadigen. huidcellen. Zonlicht is, zo niet het beste ontsmettingsmiddel, toch een behoorlijk goed middel.
In 1877 publiceerden de onderzoekers Arthur Downes en Thomas Blunt een notitie in Nature waarin stond dat zonlicht in kleine doses de reproductie van bacteriën verhinderde en in grotere hoeveelheden de ziekteverwekkers volledig doodde. In een vervolgartikel van de twee uit hetzelfde jaar werd geconcludeerd dat het effect ‘voornamelijk … geassocieerd was met de actinische stralen van het spectrum’, waarbij ‘actinisch’ een archaïsche term is voor ‘ultraviolet’.
Het man-en-vrouw-team van William F. Wells, een ingenieur en gerenommeerd oesterkweker , en arts Mildred Weeks Wells pakte de jacht in de jaren dertig op. In 1935 publiceerden William Wells en Gordon Fair een artikel in Science waarin werd gedocumenteerd dat een ultraviolette lamp die in een kamer werd geplaatst, bacteriën in de lucht volledig doodde.
De Wellses en Penn-professor TS Wilder voerde een pilot uit bij Germantown Friends , een privéschool in Philadelphia, om te zien of UV-straling ziekten in een echte omgeving kon voorkomen. Ze plaatsten ‘bestralingskamers’ onder de plafonds van klaslokalen; lucht zou op natuurlijke wijze naar de kamers reizen, waar het zou worden blootgesteld aan UV-stralen die bedoeld waren om ziekteverwekkers te doden.
De resultaten waren opvallend: in klaslokalen waar de straling aanwezig was, raakte tijdens een virusepidemie in 1941 slechts 14,5 procent van de leerlingen besmet met de mazelen. (Dit was tientallen jaren voordat het mazelenvaccin werd uitgevonden.) In de niet-bestraalde klaslokalen van de school was 55,3 procent besmet. De Welleses voerden een tweede experiment uit op openbare scholen in de buitenwijk Swarthmore, met vergelijkbare resultaten.
Later onderzoek was echter dubbelzinniger. Nicholas G. Reed, auteur van een geschiedenis van UV-ziektebestrijding , merkt op dat de vervolgstudies met zwakkere resultaten kunnen worden verklaard door “infecties die buiten het klaslokaal plaatsvinden. … Wells heeft met succes de verspreiding van mazelen op scholen voorkomen, omdat infectie buiten de school in een rijke buitenwijk van Philadelphia onwaarschijnlijk was. In de andere onderzoeken, waarbij deelnemers met UV-desinfectie in omgevingen buiten de ene locatie te maken kregen met door de lucht overgedragen ziekten, veroorzaakte het bedekken van één van de plaatsen waar ze naartoe gingen geen enorme deuk in de ziekte.
Tegelijkertijd wekte de toenemende populariteit van antibiotica en antivirale vaccins de hoop dat dergelijke maatregelen op zichzelf voldoende zouden zijn om de samenleving van ziekten te verlossen. Ultraviolet heeft de daaropvolgende decennia een kleine groep enthousiastelingen behouden, die zich uitsluitend richtten op het voorkomen van de overdracht van tuberculose – waarvoor geen betrouwbaar effectief vaccin voor volwassenen bestaat – in de resterende broeinesten, zoals daklozenopvangcentra.
De grootste test die het ontving, de Tuberculosis Ultraviolet Shelter Study van 1997-2004 , toonde aan dat UV-straling in de ‘bovenkamer’, waarin UV-emitterende lampen minstens 2 meter boven de vloer zijn geplaatst waar ze de lucht kunnen desinfecteren zonder mensen schade toe te brengen, veilig was. . Maar de proef kon niet vaststellen of de methode daadwerkelijk werkte, omdat niet genoeg mensen in de opvangcentra tuberculose kregen. Dat was goed voor de bewoners, maar slecht voor het onderzoek.
De hyperfocus op tuberculose maakte deel uit van een bredere trend in de geneeskunde tegen het serieus nemen van de overdracht van virussen en bacteriën via de lucht, vanwege de overtuiging dat alleen zeer kleine ziekteverwekkers als ‘aerosolen’ in de lucht konden worden gesuspendeerd.
Grotere ziekteverwekkers, zo luidde het oude dogma, konden alleen worden verspreid als ‘druppeltjes’, die werden uitgestoten tijdens het niezen of hoesten en zich op ongeveer 1,80 meter afstand van de geïnfecteerde persoon bevonden en niet verder, en niet in de lucht bleven. UV kan ook oppervlakken desinfecteren waar druppels terechtkomen, maar is een minder effectief hulpmiddel voor op druppels gebaseerde infecties.
Dit hielp bij het motiveren van de ‘1,8 meter afstand’-regel vanaf het begin van de Covid-pandemie: het idee was dat het virus niet verder kon reizen, dus het aanhouden van enkele meters afstand was voldoende om verspreiding te voorkomen.
Dat was niet het geval – speurwerk van wetenschappers als Linsey Marr, Jose-Luis Jimenez en Katherine Randall, midden in de pandemie, stelde vast dat deze conclusie gebaseerd was op een verkeerde interpretatie van het onderzoek van Wellses , dat op de een of andere manier al tientallen jaren in de medische wetenschap had standgehouden. beroep. Covid en andere virussen waarvan men dacht dat ze ‘te groot’ waren om zich als aërosolen over lange afstanden te verspreiden, verspreidden zich ook echt door de lucht en niet alleen als druppeltjes.
De wetenschap dat Covid en andere ziekten ons letterlijk in de lucht kunnen omringen, en dat het reinigen van die lucht een effectieve manier zou kunnen zijn om ze te bestrijden, heeft de weg geëffend voor een comeback van UV.
UV, dichtbij en veraf
“Bovenkamer”-UV, de belangrijkste vorm van UV-ziektebestrijding die tot nu toe is getest, is een soort compromis. De primaire golflengte die het gebruikt, 254 nanometer, is gevaarlijk voor de menselijke huid en ogen als er rechtstreeks op wordt geschoten. Je schiet het dus niet rechtstreeks op hen af. Het beste is om de lampen hoog in een kamer te plaatsen, waar ze op die hoogte ziekteverwekkers kunnen doden en de mensen kunnen sparen.
Maar dit heeft zijn eigen nadelen. Ziekteverwekkers in de lucht, zo hebben we geleerd van onderzoekers als Marr, Jimenez en Randall, zijn overal om ons heen, niet alleen bovenop ons. Terwijl de lucht voortdurend circuleert, wat betekent dat lampen in de bovenkamer in theorie in staat zouden moeten zijn om uiteindelijk alle ziekteverwekkers in een kamer te doden, roept het de vraag op of ze ze op tijd kunnen doden.
Stel dat jij en ik in een kamer staan, en ik hoest in jouw richting – of spreek of zing zelfs in je directe omgeving. De virussen die ik uitspuw kunnen je bereiken voordat een lamp in de bovenkamer tijd heeft om ze te doden.
Installatie is ook een uitdaging, deels omdat het een nichetechnologie blijft, wat betekent dat professionals zonder speciale training in UV het niet voor u in uw gebouw kunnen plaatsen zonder gevaarlijke blootstellingsniveaus te riskeren.
“Zoals het er nu voor staat, als je een lamp voor de bovenkamer bestelt… moet iemand van dit heel kleine bedrijf deze voor je komen installeren”, zegt Gavriel Kleinwaks, die een initiatief rond UV leidt bij de groep voor volksgezondheid en voorbereiding op pandemieën. 1Day Sooner, zegt. “Het kan je ogen irriteren als het verkeerd wordt gedaan. … Dat beperkt echt de huidige mogelijke opnamesnelheid voor [UV] in de bovenkamer.”
Far-UV gebruikt daarentegen kortere golflengten – conventioneel rond de 222 nm. Het is veel eenvoudiger te installeren: je plaatst gewoon een paar speciale lampen in een kamer, er zijn geen specialisten nodig. En het is veel nieuwer en komt pas als optie naar voren dankzij recent werk van medisch fysicus David Brenner van Columbia University.
‘Een potentiële donor benaderde de decaan van Columbia zo’n tien jaar geleden,’ herinnert Brenner zich. ‘Haar man was overleden aan een infectie op de operatiewond.’ Dergelijke postoperatieve infecties zijn gemakkelijk genoeg te behandelen met antibiotica, maar niet als de bacterie resistent is tegen medicijnen. Het probleem is dat resistente bacteriën steeds vaker voorkomen , waardoor een eindeloze race nodig is om nieuwe antibiotica te ontwikkelen die bacteriën op nieuwe manieren aanvallen, zodat de geneeskunde gelijke tred kan houden.
UV bood een oplossing voor dat probleem. Het doodt zonder onderscheid virussen en bacteriën, zonder afhankelijk te zijn van specifieke eiwitten of andere structuren in die ziekteverwekkers. Ze krijgen geen kans om immuniteit te ontwikkelen. Ze kunnen zich misschien aanpassen, maar alleen over een extreem lange tijdsschaal.
Het probleem is dat je conventioneel 254 nm-licht niet veilig op mensen kunt laten schijnen, en nog minder op de wonden van mensen die herstellen van een operatie. Dus kwamen Brenner en zijn collega’s, nadenkend over de uitdaging van de donor, op het idee om kortere golflengten uit te proberen, 207 nm of 222 nm ver-UV. Deze golflengten dringen veel minder door dan conventioneel UV, en daardoor leek het veel minder waarschijnlijk dat ver-UV de menselijke huid of oogcellen zou beschadigen, terwijl het nog steeds sterk genoeg was om virussen en bacteriën te doden.
Het daaropvolgende decennium van onderzoeken leverde sterk bewijs op dat ver-UV zowel effectief is in het doden van virussen en bacteriën als veilig is voor menselijke blootstelling. Een van de meest veelbelovende onderzoeken tot nu toe onderzocht een kamer waarin onderzoekers voortdurend de bacterie Staphylococcus aureus in de lucht vrijgaven, de ziektekiem die stafylokokbesmettingen veroorzaakt.
Vervolgens keken ze of vijf ver-UV-lampen, die op laag vermogen werkten, de ziekteverwekker effectief konden doden. Het zou kunnen. Zelfs nu er voortdurend meer bacteriën naar binnen spuwden, verminderde de verre UV-straling de prevalentie ervan met 98,4 procent. In tegenstelling tot UV in de bovenkamer kunnen de lampen veilig naar beneden worden gericht, waardoor virussen en bacteriën in realtime worden gedood terwijl mensen hoesten en praten.
Het is niet alleen stafylokok. Brenner en collega’s Manuela Buonanno, David Welch en Igor Shuryak lieten in 2020 zien dat zelfs lage doses ver-UV-straling 99,9 procent van de coronavirussen in een testkamer kunnen doden. Twee jaar eerder ontdekten zij en andere co-auteurs dat het voor meer dan 95 procent effectief was tegen H1N1 , de Mexicaanse griep. Met elke ziekte die ze ertegen bestreden en die zich door de lucht verspreidden, werkte het gewoon.
Er zijn twee grote veiligheidsrisico’s voor mensen als gevolg van blootstelling aan UV: schade aan de huid en schade aan de ogen. Maar onze huid en ogen zijn behoorlijk veerkrachtig, en ver-UV-onderzoekers hoopten dat onze natuurlijke afweer schade zou voorkomen door kortgolvige straling, die niet zo diep in de huid doordringt als langgolvige straling. “Op het oppervlak van onze huid hebben we een laag die het stratum corneum wordt genoemd, een laag dode cellen”, legt Brenner uit.
“Dat is, op de schaal van de dingen, behoorlijk dik. We dachten dat de verre UVC daar niet doorheen zou kunnen dringen. Op dezelfde manier is in het oog het buitenste deel van het oog het hoornvlies. Maar buiten het hoornvlies bevindt zich de traanlaag, een laag vloeistof.” Far-UV, zo luidde de hypothese, kon daar ook niet doorheen dringen.
Tot nu toe hebben veiligheidstests deze voorspellingen bevestigd. Het blootstellen van de huid van haarloze muizen aan 222 nm UV veroorzaakte geen huidbeschadiging. De natuurkundige Ewan Eadie, destijds onderzoeker aan de Universiteit van Dundee, stelde zijn eigen huid bloot aan het spectrum en ontdekte geen enkele vorm van roodheid die op ernstige schade wees. Bij ongeveer 6.000 millijoule per vierkante centimeter begon hij oppervlakkige vergeling te zien zonder schade aan de onderste lagen. Dat is, ter referentie, honderden keren meer straling dan geproduceerd door de lampen die 98,4 procent van de stafylokokbacteriën in een grote kamer doodden. In de echte wereld lijkt dit gewoon geen probleem.
Het bewijsmateriaal over de ogen is voorlopig maar ook veelbelovend. Een onderzoeksteam van de Kobe Universiteit in Japan ontdekte dat zelfs na wekenlange blootstelling, en zelfs bij muizen die genetisch gemanipuleerd waren om supergoed te zijn in het krijgen van kanker, blootstelling aan verre UV-straling leidde tot “geen significante veranderingen in het netvliesweefsel”, wat erop wijst dat dat, precies zoals Brenner voorspelde, de waterige buitenste lagen van het oog de straling zonder schade absorbeerden. (Er was ook geen significante huidbeschadiging – en geen tumoren, ondanks dat dit speciale kankermuizen waren.)
Eadie en co-auteurs hebben de oogvraag bij mensen bekeken . “We hebben de far-UVC in een klaslokaal geïmplementeerd”, vertelde hij me. “We hadden drie scenario’s. We hadden een situatie waarin de lampen niet aan waren, wat wij zelf onder controle hadden. We hadden een situatie waarin de lampen aan waren met een rendement van 10 procent. En dan hadden we nog de lampen die de hele tijd aan stonden met een rendement van 100 procent.”
Vervolgens ondervroegen ze gedurende een paar weken studenten, gerandomiseerd in elk van deze armen, over hun mate van oogongemakken. “Wat we ontdekten was dat er helemaal geen verschil was in het gerapporteerde ongemak tussen de controlearm en een van de interventiearmen.”
Op dit moment is het duidelijk dat ver-UV in kleinschalige omgevingen de overgrote meerderheid van de aanwezige ziekteverwekkers kan doden, wat op zijn beurt het risico op de verspreiding van luchtwegaandoeningen enorm zou verminderen. Het lijkt veilig voor de menselijke huid, en waarschijnlijk ook veilig voor de menselijke ogen. Dat is wat wij weten. Wat weten we niet?
Het ozonraadsel
“Dit is de moeilijkste lezing die ik in mijn carrière heb moeten houden”, vertelde Jose-Luis Jimenez, een vooraanstaande professor in de scheikunde aan de Universiteit van Colorado, dit aan het publiek op het eerste Internationale Congres over Far-UVC Science and Technology. afgelopen juni. “Ik ben niet blij met de resultaten, maar ze zijn wat ze zijn.”
Jimenez, die veel had gedaan om het belang van de overdracht van aerosolen tijdens het hoogtepunt van de Covid-pandemie vast te stellen en dus net als iedereen de inzet van de strijd tegen door de lucht overgedragen ziekten begreep, was daar om de menigte te vertellen dat ze een enorm probleem hadden. Ver-UV is misschien grotendeels veilig voor het menselijk lichaam, maar veroorzaakte ook luchtvervuiling – aanzienlijke luchtvervuiling. En deze vervuiling zou voldoende slecht zijn voor de menselijke gezondheid om het aantal levens dat ver-UV zou redden ernstig te beperken.
Het is een kwestie van fundamentele chemie. Wanneer ver-UV-licht zuurstofmoleculen raakt, breekt het een aantal ervan af en vormt O3, beter bekend als ozon. Ozon zelf is gevaarlijk en verantwoordelijk voor ongeveer 365.000 sterfgevallen per jaar wereldwijd .
Ozon heeft ook een wisselwerking met vluchtige organische stoffen (VOS), kleine op koolstof gebaseerde moleculen die in de lucht zweven. ‘Als we schilderen, koken of shampoo gebruiken, is alles wat ruikt een vluchtige organische stof,’ legde Jimenez me uit. Deze verbindingen interageren met de ozon en creëren fijnstof. En deeltjes in de lucht – smog in feite – kunnen ook dodelijk zijn . Ze doden jaarlijks ongeveer 6,6 miljoen mensen , goed voor ruim 11 procent van alle sterfgevallen.
Iedereen in de UV-wereld weet dat dit gebeurt als je UV in een kamer plaatst. De vraag is er één van omvang: hoe groot is het probleem? Jimenez beweert dat het aanzienlijk is. Hij schat dat als ver-UV wordt geïnstalleerd in 1 procent van de binnenruimtes in de VS, en zonder enige verbetering van de binnenventilatie, dit jaarlijks zou kunnen leiden tot “tientallen tot honderden” extra sterfgevallen als gevolg van luchtvervuiling.
De afgelopen jaren verbleekt die tol in vergelijking met de tol van luchtwegaandoeningen. In 2020 , het laatste jaar waarvoor we volledige gegevens hebben, stierven ongeveer 404.375 Amerikanen aan Covid of de griep. Als we dat met 1 procent zouden terugdringen, zouden ongeveer 4.000 levens gered kunnen worden. Daarnaast lijken “tientallen tot honderden” sterfgevallen door luchtvervuiling misschien niet zo veel. Ik kijk zeker naar die cijfers en denk dat het een redelijke ruil is.
Maar 2020 was ook een ongewoon wreed jaar voor door de lucht overgedragen ziekten: in 2019 stierven bijvoorbeeld 49.783 Amerikanen aan de griep (en geen enkele aan Covid); 1 procent van dat aantal zijn ongeveer 500 mensen, wat vergelijkbaar begint te worden met de kosten van luchtvervuiling die Jimenez identificeert. (In ontwikkelingslanden als Nigeria, waar in 2021 alleen al 125.000 mensen stierven aan tuberculose in de lucht , kunnen de voordelen van desinfectie groter zijn.)
Als je de lucht reinigt door betere ventilatie en filtratie, zijn de gevaren van ver-UV-licht veel kleiner, maar de voordelen zijn ook kleiner, omdat de filtratie de lucht zelf van ziekteverwekkers bevrijdt en de kosten hoger zijn. Jimenez is voorstander van het gebruik van UV op locaties met een zeer hoog risico, zoals ziekenhuizen, maar is bang dat bouwbedrijven, scholen, winkelcentra en dergelijke het potentieel van ver-UV zullen aangrijpen als excuus om niet te investeren in goede ventilatie en filtratie, waardoor er ons met de lelijke afweging die hij identificeert.
Toch zijn veel ver-UV-enthousiastelingen zeer sceptisch over het feit dat de afweging zo belangrijk is als Jimenez gelooft. Brenner stelt dat de berekeningen van Jimenez gebaseerd zijn op laboratoriumomstandigheden en geen realistisch beeld geven van hoeveel ozon er in de praktijk daadwerkelijk rondzweeft. Ozon “wordt geabsorbeerd in de muren, wordt geabsorbeerd in tapijten enzovoort”, zegt Brenner. “Er zijn nu een paar onderzoeken gedaan naar ver-UVC in een echte kamer, één in een kantoor en één in een hotel . En de niveaus daar zijn veel, veel lager dan je zou zien in een afgesloten metalen kamer.
Jimenez werpt tegen dat de producten van de ozon die op deze manier wordt vernietigd net zo gevaarlijk kunnen zijn als ozon zelf . Maar beide onderzoekers zijn het erover eens dat we gewoon meer moeten weten. We hebben meer onderzoek nodig om te weten hoe ernstig het probleem is van de luchtvervuiling veroorzaakt door UV-licht.
Een ver-UV-wereld
De volgende stap voor ver-UV is ook de volgende stap die nodig is om het grote ozondebat te beslechten: een grote, echte pilot. Concreet hebben we een booreiland nodig.
“Mensen werken er doorgaans een maand aan, en gaan dan een maand terug naar het vasteland”, zegt Esvelt, een hypercerebrale bioloog die misschien wel de laatste persoon is van wie ik ooit had verwacht dat hij mij zou uitleggen hoe booreilanden werken. “Na twee weken heb je meestal een dienst. De helft van de bemanning vertrekt en hun vervangers komen aan. … Dat introduceert een heleboel nieuwe ziekteverwekkers, die vervolgens kunnen circuleren.”
Als onderzoekers ver-UV-lampen op het platform zouden kunnen installeren, zouden ze de hoeveelheid ziekteverwekkers die in omloop zijn, kunnen meten en bewoners in de loop van de tijd op verschillende virussen kunnen testen. Ze zouden ook de luchtkwaliteit binnenshuis kunnen monitoren en zien hoeveel van het soort deeltjesvervuiling waar Jimenez zich zorgen over maakt, opduikt. Wetenschappers zouden dan een vergelijking kunnen maken met controleboorplatforms en zien hoeveel minder ziekten, en misschien hoeveel meer ozon, opduiken.
De hoop onder de voorstanders van far-UV is dat een succesvolle pilot als deze, hoewel deze potentieel een paar miljoen dollar kost, aan bedrijven zou kunnen bewijzen dat het in hun belang is om lampen te kopen voor hun vergaderruimtes, hun ziekenhuizen en hun klaslokalen. Als het werkt, zou ver-UV het ziekteverzuim voldoende moeten terugdringen om het ziekteverzuim daadwerkelijk terug te dringen. Werknemers kosten veel geld; hen meer aan het werk te krijgen zou in het beperkte, op winst gerichte belang van de meeste bedrijven moeten zijn.
“De kosten van nutsvoorzieningen [elektriciteit, water, enz.] bedragen ongeveer $3 per vierkante meter voor een faciliteit”, beweert PJ Piper, oprichter en CEO van het lampenbedrijf Far UV Technologies . “De kosten van de faciliteit zelf bedragen ongeveer $30 per vierkante meter, maar de kosten van de mensen in de faciliteit bedragen meer dan $300 per vierkante meter. …Dus zelfs een verlaging van het ziekteverzuim met 1 procent is eigenlijk je hele energiebudget waard, toch?”
En als far-UV zijn beloften waarmaakt, kan de reductie veel meer dan 1 procent bedragen. Piper verkoopt al lampen aan uiteenlopende klanten, zoals een schooldistrict in South Carolina en de Universiteit van Maryland. Een goede piloot zou zijn klantenbestand dramatisch uitbreiden.
Een rapport van 1Day Sooner en de onderzoeksgroep Rethink Priorities schat dat het uitrusten van een kamer van ongeveer 750 vierkante meter met ver-UV-lampen momenteel tussen de $ 2.500 en $ 5.000 kost, afhankelijk van de vorm van de ruimte. Dat omvat niet de kosten van extra filtratie om rekening te houden met eventuele ozoneffecten. Maar het is veel kosteneffectiever, in termen van desinfectie per dollar, dan alleen het gebruik van ventilatie- en filtratiesystemen, een idee dat aan populariteit heeft gewonnen sinds het begin van de Covid-pandemie . En hoewel verhoogde ventilatie aanzienlijke energiekosten met zich meebrengt, is het energieverbruik van UV-lampen minimaal.
Alles bij elkaar schat het rapport dat een alomvattend plan om de luchtkwaliteit te verbeteren, inclusief ver-UV, UV-straling in de bovenste kamers en ventilatie/filtratie, in elk afzonderlijk commercieel gebouw in de VS een eenmalige investering van 214 miljard dollar zou vergen. Dat is geen klein bedrag, maar als bedrijven ervan overtuigd kunnen worden dat het in hun belang is om een groot deel ervan te betalen, zou dat al een heel eind komen.
Het hoopvolle scenario gaat ongeveer zo: een grote pilot laat zien dat ver-UV werkt; de vraag onder de gewone bedrijven stijgt; en dit maakt het voor bedrijven financieel haalbaar om te investeren in technologische doorbraken die ver-UV-lampen nog beter kunnen maken. Een aantal startups werken aan zogenaamde ‘solid-state UV’, geproduceerd door middel van LED’s of andere niet – gasvormige lichtbronnen.
Deze bronnen zijn nog steeds experimenteel en niet klaar voor grootschalige commerciële productie. Maar als ze werken, kunnen ze te maken krijgen met prijsdalingen die vergelijkbaar zijn met de prijsdalingen die gewone LCD’s en LED’s in de loop der jaren hebben meegemaakt, omdat tv’s en computermonitors enorm in omvang zijn gegroeid en in prijs zijn gedaald.
Dat gebeurde alleen omdat er miljoenen, misschien wel miljarden klanten in de rij stonden, bereid om voor die producten te betalen. Dat geldt nog niet voor ver-UV. En het waarmaken ervan zou een cruciale stap kunnen zijn in het verwezenlijken van de ver-UV-droom van schone, kiemvrije lucht overal.
