06
Mar
Crecimiento del mercado global de desinfección UV
Una solución prometedora para el tratamiento, la tecnologia UV y el agua
Mercado global de desinfección UV de un vistazo
El flujo de información y la investigación de mercado sobre las tecnologías UV han mejorado desde que se agregó el "Desinfección ultravioleta (UV): Informe comercial estratégico global" de marzo de 2023 a las ofertas del recurso de análisis y conocimiento de marketing Research and Markets.¹ Este es su resumen reciente (proporcionado por interés, no revisión por pares, y no se debe asumir ningún respaldo):
- El mercado de desinfección ultravioleta (UV) en los EE. UU. [fue] estimado en US $ 1.2 mil millones en el año 2022. Se pronostica que China, la segunda economía más grande del mundo, alcanzará un tamaño de mercado proyectado de US $ 2.8 mil millones para el año 2030, detrás de una CAGR [tasa de crecimiento anual compuesta] del 16.2 por ciento durante el período de análisis 2022 a 2030.
- Entre los otros mercados geográficos notables se encuentran Japón y Canadá, cada uno de los cuales se prevé que crezca un 10,5 por ciento y un 11,4 por ciento, respectivamente, durante el período 2022 2030. Dentro de Europa, se prevé que Alemania crezca a una tasa compuesta anual de aproximadamente el 11,2 por ciento. Liderado por países como Australia, India y Corea del Sur, se prevé que el mercado de Asia Pacífico alcance los 2 mil millones de dólares para el año 2030.
- Se prevé que el mercado mundial de desinfección UV, estimado en 4.700 millones de dólares en 2022, alcance un tamaño revisado de 12.900 millones de dólares en 2030, creciendo a una tasa compuesta anual del 13,4 por ciento durante el período de análisis 2022-2030.
- Se proyecta que las lámparas UV, uno de los segmentos analizados en el informe, registren una CAGR del 14.6 por ciento y alcancen los US $ 5.4 mil millones al final del período de análisis. Teniendo en cuenta la recuperación en curso después de la pandemia, el crecimiento en el segmento de unidades de balastos/controladores se reajusta a una CAGR revisada del 12,9 por ciento para el próximo período de ocho años. ²
Investigación de LED UV patrocinada por la Fundación de Investigación del Agua
En los últimos dos años, la Fundación para la Investigación del Agua (WRF, por sus siglas en inglés) ha financiado tres proyectos interesantes, oportunos y emocionantes relacionados con el LED UV (diodo emisor de luz ultravioleta). Un agradecimiento especial a H. Grace Jang, gerente del programa de investigación de WRF, por proporcionar la siguiente información.
Proyecto WRF 5173 recientemente financiado:
Factibilidad de la implementación a gran escala de la desinfección LED UV.
El trabajo comenzará en breve e involucra a un gran número de participantes en la tarea, dirigidos por Graham Gagnon de la Universidad de Dalhousie. El resumen dice: "El objetivo del proyecto propuesto es realizar una evaluación cuantitativa de la viabilidad de reactores de desinfección de agua LED UV a gran escala para aplicaciones de tratamiento de agua potable y aguas residuales a través de un enfoque One Water". (Se puede encontrar más información sobre el movimiento One Water en https://uswateralliance.org/one-water).
En esta propuesta se esbozan cuatro tareas. La Tarea 1A está dirigida por la empresa de ingeniería, adquisiciones, consultoría y construcción Black & Veatch e incluye a 15 partes interesadas de reguladores de toda América del Norte como parte de encuestas y talleres de LED UV. La Tarea 1B, dirigida por Gagnon y Karl Linden (Universidad de Colorado Boulder, o CU Boulder), consistirá en una revisión de la literatura publicada y revisada por pares, que establecerá el estado del arte de las tecnologías LED UV e informará los métodos a escala de laboratorio para estudiar la desinfección con LED UV en la Tarea 2.
La Tarea 2 es un estudio interlaboratorio dirigido por Dalhousie y CU Boulder. Cada laboratorio, en paralelo, recolectará agua de cinco empresas de servicios públicos de agua participantes de toda América del Norte para evaluar el rendimiento de los LED UV y, al mismo tiempo, establecer un protocolo armonizado para estudios de LED UV a escala de laboratorio.
La tarea 3 investigará la desinfección con LED UV de fuentes de agua superficial, fuentes de agua subterránea y efluentes de aguas residuales. La Tarea 3A utiliza un reactor LED UV de 10 galones por minuto (gpm) instalado dentro de la red de la Autoridad del Agua de las Primeras Naciones del Atlántico. La Autoridad del Agua del Sur de Nevada tiene el reactor LED UV instalado más grande de América del Norte y liderará las actividades de la Tarea 3B en su sitio de instalación durante seis meses. Se instalará un reactor LED UV de canal cerrado de 100 gpm en una de las instalaciones de aguas residuales de Halifax Water para la Tarea 3C. Este trabajo evalúa la viabilidad de la desinfección con LED UV para matrices de aguas residuales en el transcurso de un período de estudio de seis meses.
La Tarea 4 entregará un modelo económico y un análisis del ciclo de vida para la instalación y el uso de LED UV, e incorporará información de todas las tareas anteriores para informar y brindar orientación a las empresas de servicios públicos, reguladores y partes interesadas que están considerando las tecnologías de LED UV.
Proyecto 5213 financiado por WRF, Inactivación de patógenos oportunistas unidos a biopelículas en tuberías de instalaciones utilizando LED UVC.
El trabajo comenzó en diciembre de 2022 bajo la dirección de Karl Linden en CU Boulder. El resumen dice:
- Se han detectado patógenos oportunistas en biopelículas en tuberías de edificios, lo que presenta riesgos potenciales para la calidad y seguridad del agua potable. Los diodos emisores de luz (LED) que emiten radiación UV germicida son una tecnología UV emergente, y estudios anteriores muestran que podrían ser una solución ideal para sistemas de gestión o distribución de agua a largo plazo y patógenos de tuberías de edificios. Las ventajas de los LED UV incluyen tamaño reducido, vida útil, longitud de onda de emisión seleccionable, alta densidad de potencia, encendido instantáneo y sin producción directa de subproductos de desinfección. El objetivo de esta investigación es investigar el papel potencial de la tecnología UV en la minimización de la formación de biopelículas adversas y el control de patógenos oportunistas en las redes de tuberías de distribución de agua.³
Otra información específica y los avances del proyecto en curso están disponibles.
En 2022, WRF financió el Proyecto 5218, Inactivación de Legionella pneumophila internalizada en amebas mediante LED UV y enfoques de barrera múltiple.
El trabajo comenzó en marzo de 2023 bajo la dirección de Ariel Atkinson en la Autoridad del Agua del Sur de Nevada. El resumen dice:
- La enfermedad del legionario representa la mayoría de las muertes relacionadas con el agua en los Estados Unidos y continúa aumentando, con estimaciones actuales de 52,000 a 70,000 enfermedades causadas por L. pneumophila cada año. Esta tasa de incidencia supera los puntos de referencia de riesgo de 1 en 10.000 que se utilizan habitualmente para determinar los objetivos de patógenos en las evaluaciones cuantitativas de riesgo microbiano. La comprensión de las implicaciones de la Legionella internalizada por amebas sigue siendo un área de investigación que se pasa por alto para proporcionar un seguimiento más preciso y significativo por parte de las empresas de servicios públicos y las agencias de salud pública. El proyecto propuesto también aportará información crucial sobre la eficacia de las estrategias de tratamiento convencionales para la Legionella, así como los beneficios de la tecnología emergente (LED UV) y las estrategias de barrera múltiple. Los resultados de este proyecto proporcionarán información crítica y orientación que es necesaria para una mejor gestión de la legionela por parte de las empresas de servicios públicos, los operadores de sistemas de agua de edificios, las agencias de salud pública y la industria del agua".
Otra información específica y los avances del proyecto en curso están disponibles.
Tecnología UV y PFAS
Ningún artículo en 2023 relacionado con One Water estaría completo sin mencionar las PFAS. Probablemente bien conocido por la mayoría de los profesionales de la industria del agua, la EPA propuso regulaciones para seis compuestos PFAS en marzo de 2023. Se propone que los niveles máximos de contaminantes (MCL, por sus siglas en inglés) para PFOA y PFOS sean de cuatro partes por billón (aproximadamente cuatro nanogramos por litro). Se propuso un enfoque de índice de peligro acumulativo ponderado (aditivo) para los compuestos de PFAS ácido perfluorobutano sulfónico (PFBS), ácido perfluorohexano sulfónico (PFHxS), ácido perfluorononanoico (PFNA) y ácido dímero de óxido de hexafluoropropileno (HFPO-DA, también conocido como GenX), donde la suma total debe ser uno o menos para cumplir con el MCL.
Los profesionales experimentados en la industria del agua también reconocen que el viaje desde los MCL propuestos de este bajo nivel y complejidad hasta los estándares finalizados y aplicables para las PFAS puede ser largo y lento. Para obtener más detalles y aclaraciones, se puede descargar un conjunto conciso de diapositivas resumidas del sitio web de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.⁵
Las PFAS y las preocupaciones sociales (sanitarias), económicas y medioambientales relacionadas han provocado un nivel de actividad sin precedentes entre One Water y los profesionales relacionados en todos los niveles de la familia de cinco (empresas de servicios públicos, proveedores de servicios, fabricantes, reguladores e investigadores), que rivaliza y supera cuestiones históricamente significativas, como los subproductos de la desinfección y el riesgo microbiano. Naturalmente, esto lleva a uno a preguntarse si algún tipo de tecnología UV podría ser una bala de plata para las PFAS, como lo fue para el Cryptosporidium.
Hasta la fecha, se debe concluir que es poco probable, ya que la fotólisis directa, así como la oxidación avanzada mediante procedimientos de oxidación avanzados, no han demostrado ser prácticas o no es probable que obtengan un uso generalizado para los seis compuestos PFAS regulados en comparación con los puntos de referencia actuales de los procesos de adsorción de carbón activado granular y/o IX. La investigación en curso sobre los procesos avanzados de reducción impulsados por los rayos UV ha mostrado algunos resultados prometedores y, cada año, se aprende más sobre temas relacionados, como los precursores de PFAS que también están presentes en el agua potable.
Los profesionales del agua deben tener en cuenta que, al igual que cualquier otro tema emergente e intensamente estudiado, el desarrollo y la comprensión de los enfoques apropiados para la selección, el diseño, la operación y el mantenimiento de soluciones para reducir los riesgos de los compuestos PFAS para la salud humana y el medio ambiente están en pañales. El avance tecnológico seguirá la curva de diente de sierra de la comprensión y la implementación potencial (por ejemplo, tres pasos hacia adelante y dos pasos hacia atrás).
Referencias
1. www.researchandmarkets.com
2. www.globenewswire.com/en/news-release/2023/03/15/2627408/28124/en/Ultraviolet-UV-Disinfection-Global-Market-to-Reach-12-9 Billion-by-2030-UV-Disinfection-Presents-Intriguing-Alternative-to-Chlorine-for-Water-Treatment-Units.html
3. www.waterrf.org/research/projects/inactivation-biofilm-bound-opportunistic-pathogens-premise-plumbing-using-uvc
4. www.waterrf.org/research/projects/inactivation-amoeba-internalized-legionella-pneumophila-UVLED-and-multi-barrier
5. www.epa.gov/system/files/documents/2023-04/PFAS por ciento20Porcentaje NPDWR20Porcentaje de percent20Presentation_Full Público20 percent20Presentation_3.29.23_Final.pdf Técnico
Permiso de reimpresión otorgado por la revista UV Solutions (www.uvsolutionsmag.com), una publicación de la Asociación Internacional de Ultravioleta.
Acerca de los autores
Castine A. Bernardy es candidata a doctorado en ingeniería civil y ambiental en la Universidad de New Hampshire y puede ser contactada por correo electrónico en castine.bernardy@unh.edu.James P. Malley Jr., PhD, es profesor de ingeniería civil y ambiental en la Universidad de New Hampshire y puede ser contactada por correo electrónico en jim.malley@unh.edu.
