Une lampe germicide ultraviolette (UV) est une lampe à vapeur de mercure qui émet des rayons ultraviolets à courte portée avec une longueur d’onde d’environ 254 nanomètres (0.00001 pouces). Les UV à courte portée (UVC) brisent les liaisons moléculaires dans l’acide désoxyribonucléique (ADN) des micro-organismes, créant des mutations qui inhibent la croissance et la reproduction. La lumière germinale UV est utilisée pour désinfecter l’air et l’eau, purifier les aliments et stériliser les articles dans les laboratoires et les établissements médicaux. Un certain nombre de facteurs déterminent l’efficacité de la lumière germinale UV, notamment la résistance des micro-organismes aux UV, la présence de particules qui bloquent les UV, les fluctuations de puissance qui peuvent altérer la longueur d’onde et la durée d’exposition. Gagnant du prix Nobel de médecine en 1903 pour sa méthode innovante de destruction des bactéries qui causent la tuberculose, Niels Finsen a été le pionnier de l’utilisation des rayons ultraviolets comme germicide, mais les systèmes de lumière germicide ultraviolet sont devenus largement disponibles au milieu du 20e siècle.
La lumière ultraviolette ultra-courte dans les lampes UVC peut blesser les humains, l’exposition entraînant des coups de soleil et un cancer de la peau. L’exposition des yeux produit des brûlures cornéennes douloureuses, des cataractes, une toxicité rétinienne et une cécité temporaire à permanente. Les UVC génèrent de l’ozone lorsqu’ils frappent les molécules d’oxygène, et tandis que l’ozone dans la stratosphère protège la terre du rayonnement solaire, l’ozone peut être toxique lorsque les niveaux atmosphériques dépassent 05 partie par million. Dans la plupart des systèmes d’irradiation germicide, les lampes à germes UV sont installées dans des environnements fermés, comme des systèmes de circulation d’air ou des réservoirs d’eau, ou ont des écrans défensifs qui atténuent le risque.
L’irradiation germicide à l’aide de lampes à germes UV peut être utilisée conjointement avec des systèmes de filtration pour stériliser l’air dans des systèmes à air pulsé, en faisant circuler le flux d’air devant une lampe située au niveau des serpentins ou du bac de récupération. La purification de l’eau par irradiation UV dans les installations de traitement des eaux usées a remplacé la chloration dans de nombreux sites, mais un inconvénient potentiel de cette méthode de stérilisation est que l’eau peut être à nouveau contaminée après le traitement, contrairement à l’eau chlorée. La lumière germinale UV a également été utilisée pour stériliser des jus de fruits frais, comme le cidre de pomme, et certains fruits et légumes, en particulier depuis que des réglementations ont été adoptées par la Food and Drug Administration des États-Unis en 2001 exigeant une réduction des bactéries. Les laboratoires de microbiologie stérilisent généralement la verrerie, les lunettes, les instruments, les appareils et les plastiques à la lumière ultraviolette. Les lumières peuvent également contrôler les agents pathogènes indésirables dans les étangs et les aquariums.
Des passages multiples à travers un système redondant augmentent l’efficacité de la stérilisation à l’aide de la lumière germinale UV en prolongeant l’exposition à la lumière. Les ampoules UV doivent être remplacées chaque année et nettoyées régulièrement pour empêcher la poussière et les particules de réduire la production d’UV. Protéger les lumières du flux d’air direct empêche la dégradation de l’effet par le refroidissement par air. La réflexion utilisant l’aluminium intensifie et renforce également l’effet tueur d’agents pathogènes de la lumière.