LED UVC che sostituiscono le lampade al mercurio a bassa pressione (LP-Hg) nei sistemi di purificazione/disinfezione

Aggiornamento: 12 agosto 2023

Nel mercato dei LED UVC, è iniziata la corsa per il WPE più alto: WPE è la frazione di energia elettrica nel LED che viene convertita in potenza ottica fuori dal dispositivo. In questa gara, Bolb Inc. è in vantaggio.

Dopo lo scoppio del COVID-19, ams OSRAM si sta già posizionando come leader con uno dei migliori LED UVC sul mercato.

Utilizzati da più di 40 anni per i loro effetti germicidi, i sistemi basati su lampade al mercurio a bassa pressione (lampade LP-Hg) per la disinfezione di superfici, aria e acqua scompariranno gradualmente a favore dei LED UVC.

La Convenzione di Minamata sul mercurio (un trattato globale che mira a proteggere la salute umana e l’ambiente dagli effetti nocivi del mercurio), le normative future e la mancanza di concorrenza la tecnologia dovrebbe consentire ai LED UVC di conquistare il mercato, proprio come avevano fatto alcuni anni prima i LED a luce bianca nel segmento dell’illuminazione generale.

L'adozione di questa tecnologia per questo scopo, quindi, non è più una questione di "se" ma di "quando".

Come per i LED a luce bianca, l'efficienza della presa a muro è considerata il parametro campione che, a un livello specifico, contribuirà a porre fine alle lampade LP-Hg.

Tuttavia, per il momento, la maggior parte dei WPE LED UVC è compresa tra 1 e 4%, troppo bassa per competere con le lampade LP-Hg che hanno un'efficienza di circa il 30%

"Questo crea un effetto a cascata con, come risultato finale, una conseguenza sul costo: minore è l'efficienza, maggiore è la quantità di calore da dissipare, più difficile è l'integrazione e maggiore è il costo", afferma l'analista Matthieu Verstraete , "tuttavia, alcune aziende stanno iniziando a distinguersi con WPE promettenti".

Nichia fornisce un LED con WPE > 5%, anche se per una lunghezza d'onda di 280 nm che ha un effetto germicida inferiore. Bolb Inc. e ams OSRAM se la cavano bene con un'efficienza > 5.5% a 265 nm, la lunghezza d'onda ottimale per questa applicazione.

Resta il fatto interessante che il leader mondiale nelle soluzioni ottiche ha introdotto il suo prodotto, che ha una strana somiglianza con il design di Bolb, pochi mesi dopo aver acquisito il 20% di Bolb Inc., senza lasciare dubbi sull'origine del dispositivo. Tuttavia, con la sua struttura LED UVC a chip trasparente brevettata, Bolb Inc., il nuovo arrivato, è in testa alla concorrenza con quattro prodotti con un'efficienza compresa tra il 5.5 e il 6.4%.
Costo

Nonostante una significativa diminuzione tra il 2016 e il 2021 (fattore 200), il costo dei LED UVC rimane elevato rispetto alle lampade LP-Hg ($ 0.05/mW contro ~$ 0.002/mW). Tuttavia, si sta avvicinando a un livello sufficientemente alto per intensificare l'interesse a portare il prodotto sul mercato.
Tutta la vita.

Anche se già superiore alle lampade LP-Hg (12,000 h contro 8,000 h), la durata rimane un parametro da migliorare per compensare il costo di acquisto con una maggiore autonomia e, quindi, un minore costo di manutenzione.
Con tutte le carte in regola, PISÉO ritiene che i LED UVC potrebbero presentare un WPE equivalente a quello delle lampade LP-Hg e una durata pari a quella dei LED a luce bianca (50,000 ore) entro il 2028.

La sfida consiste nel combinare tutti i migliori parametri - alto WPE, basso costo, lunga durata, alla lunghezza d'onda ottimale - in un unico dispositivo - con strategie diverse, le soluzioni sviluppate dai principali attori dovrebbero alla fine convergere verso il LED UVC ideale. L'analisi determina il punto critico in cui è più conveniente investire in LED UVC piuttosto che in lampade LP-Hg. Questa analisi del costo totale di proprietà tiene conto dell'evoluzione del consumo energetico e dell'ammortamento della sorgente UVC in base al suo prezzo e alla sua durata.

Dopo alcuni anni di timidi risultati, la pandemia di COVID-19 ha fatto uscire allo scoperto i lettori ottici.

Molti annunci sono stati fatti di recente. Il mese scorso, Bolb Inc. ha vantato un WPE dell'8.3% sui prototipi LED UVC, mentre Crystal IS ha dichiarato un valore di durata L70 previsto di oltre 25,000 ore per il suo prodotto di ultima generazione.

Samsung, che è recentemente entrata nel mercato, potrebbe mostrare alcuni risultati entusiasmanti quest'anno. Sono attesi ulteriori annunci, a conferma dell'intensa attività sul campo.

 

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