ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่น่าสนใจในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำทั่วโลก เนื่องจากต้นทุนอุปกรณ์ยูวีที่ลดลงและความกังวลที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วการฆ่าเชื้อด้วยแสงยูวีจะใช้หลอดไอปรอทแบบธรรมดา แต่เทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ก็พร้อมที่จะทำให้หลอดไฟนั้นกลายเป็นอดีตไปแล้ว นั่นคือ UV-C light-emitting diode (LED) UV-C LED ทำงานในช่วง C ที่เรียกว่าสเปกตรัม UV โดยมีความยาวคลื่นตั้งแต่ 100 ถึง 280 นาโนเมตร ในช่วงนี้ แสงยูวีมีคุณสมบัติฆ่าเชื้อ จึงเหมาะสำหรับการฆ่าเชื้อในน้ำ
ฉายแสงเกี่ยวกับประโยชน์ของ LED UV-C
LED ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงจากเซมิคอนดักเตอร์มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 แต่จนถึงปี 2555 ไฟ LED UV-C ก็มีวางจำหน่ายทั่วไปสำหรับการฆ่าเชื้อในน้ำ LED UV-C มีโครงสร้างวัสดุที่แตกต่างจาก LED แบบแสงที่มองเห็นได้ทั่วไปมาก และยากต่อการผลิตในปริมาณมาก
เมื่อเทียบกับหลอดไอปรอท LED UV-C มีข้อดีหลายประการ รวมถึงความต้องการพลังงานที่ต่ำกว่า ซึ่งทำให้ปลอดภัยกว่าในการใช้งาน ประโยชน์ที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือหลอด LED UV-C สามารถผลิตได้ในขนาดที่เล็กมาก ทำให้สามารถผลิตระบบฆ่าเชื้อแบบพกพาได้ – อาจมีขนาดกะทัดรัดพอที่จะใส่ลงในท่อน้ำหรือก๊อกน้ำในที่พักอาศัยได้ ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ติดตั้งเหล่านี้สามารถฆ่าเชื้อได้ด้วยตัวเองอย่างแท้จริง
นอกจากนี้ ไฟ LED UV-C ยังมีความสามารถในการเปิด/ปิดทันที ในขณะที่หลอดไอปรอทอาจต้องใช้เวลาถึงสิบนาทีในการอุ่นเครื่องจนถึงระดับความเข้มข้นของการฆ่าเชื้อที่จำเป็น เพื่อหลีกเลี่ยงระยะเวลาอุ่นเครื่องที่ยาวนานเหล่านี้ ระบบการฆ่าเชื้อที่ใช้หลอดไอปรอทมักจะเปิดทิ้งไว้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะทำให้ต้องเปลี่ยนหลอดไฟบ่อยขึ้น หลอด LED UV-C ยังไม่ใช้ปรอท ซึ่งเป็นสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและมีค่าใช้จ่ายในการกำจัดที่สูง
ข้อเสียของ LED UV-C
แม้จะมีประโยชน์มากมาย แต่ LED UV-C มีข้อเสียหลายประการ เช่น ราคาเริ่มต้นที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับหลอดไอปรอท การจัดการความร้อนเป็นอีกหนึ่งปัญหาหลักสำหรับหลอด LED UV-C เนื่องจากมีเพียงประมาณ 5% ของพลังงานที่ถูกแปลงเป็นแสง ส่วนที่เหลืออีก 95% จะกลายเป็นความร้อนที่ต้องถูกนำออกจากแผงวงจรอย่างรวดเร็วก่อนที่ไดย์ LED ที่ไวต่อความร้อนจะล้มเหลว ต้องใช้วัสดุที่มีราคาค่อนข้างสูง ซึ่งรวมถึงนาโนเซรามิกและอะลูมิเนียมไนไตรด์บนแผงวงจรเพื่อให้มีการนำความร้อนที่จำเป็น และแม้แต่วัสดุบางชนิดก็มีข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพ (เช่น ความเปราะบาง)
