Raggi ultravioletti e batteri

Lo spazio dei curiosi di futuro

Raggi ultravioletti e batteri

CENNI STORICI

Nel 1877, i ricercatori Arthur Downes e Thomas Blunt pubblicarono una nota su Nature in cui affermavano che la luce solare, in piccole dosi, impediva ai batteri di riprodursi e, in quantità maggiori, uccideva del tutto gli agenti patogeni. In un successivo articolo dello stesso anno, i due conclusero che l’effetto era principalmente associato ai raggi ultravioletti dello spettro.

Uno dei primi ad osservare l’effetto antimicrobico della luce ultravioletta fu il chimico francese Alexandre Edmond Becquerel nel 1842. Egli notò che i cristalli di cloruro di argento diventavano scuri quando venivano esposti alla luce solare, indicando un’azione battericida. Nel 1903, Niels Finsen, un medico danese, vinse il Premio Nobel per la Medicina per il suo lavoro sulla terapia con la luce, compresa l’osservazione dell’efficacia della luce solare nel trattamento di alcune malattie cutanee.

Nel 1935, William Wells e Gordon Fair pubblicarono un articolo su Science che documentava come una lampada a raggi ultravioletti posta in una stanza uccidesse completamente i batteri presenti nell’aria.

Quello che a noi oggi sembra ovvio, come spesso accade, è figlio del contributo e delle scoperte progressive di diversi uomini di scienza. Ma ovviamente non finisce qui. In epoca moderna, il test più importante che ha messo alla prova la tecnologia, il Tuberculosis Ultraviolet Shelter Study condotto tra il 1997 ed 2004, ha dimostrato che i raggi prodotti da lampade a emissione UV posizionate a circa 2 metri di altezza dal pavimento possono disinfettare l’aria senza danneggiare gli esseri umani. E questo è dovuto al fatto che l’aria che si riscalda in una stanza tende a salire dove i raggi uccidono virus e batteri. Grandi e piccoli.

PERCHE’ LA TECNOLOGIA NON E’ UBIQUA?

Verrebbe allora da chiedersi perché questa apparentemente “semplice” tecnologia non è diffusa praticamente ovunque. Ed i motivi sono tanti. Il primo è fin banale: se una persona è in grado di infettare gli altri con un respiro, un colpo di tosse o uno starnuto, non c’è tempo che l’aria salga verso le lampade ed i raggi uccidano i patogeni; il contagio può avvenire prima che la tecnologia eroghi il suo beneficio.

Il secondo è legato al fatto che non tutte le lunghezze d’onda dell’ultravioletto sono completamente innocue per l’uomo: alcune possono causare problemi e danni alla pelle ed agli occhi. Qui la scienza e la sperimentazione, però, ci vengono in soccorso. Alcuni studiosi hanno testato lampade che emettono raggi UV a lunghezze d’onda più corte, lasciandole accese in un caso al 10% di potenza ed in un altro al 100%. Risultato? Percentuali tra il 95% ed il 99,9% dei patogeni sono stati uccisi, senza danni all’uomo.

Perché? Per due semplici motivi, tali lunghezze d’onda non sono in grado di oltrepassare gli strati protettivi superficiali di cellule della nostra pelle o del film lacrimale degli occhi. Problema risolto allora? Per nulla. I detrattori apportano due motivazioni sostanziali.

La prima è che con la diffusione di antibiotici e vaccini, sostanzialmente non abbiamo granché bisogno della luce ultravioletta. E questa motivazione è debole. Perché, come ben sappiamo, l’uso prolungato o l’abuso di antibiotici, rende i batteri resistenti ai farmaci. I raggi UV, in verità, offrono una soluzione a questo problema. Infatti, uccidono virus e batteri in modo indiscriminato, senza fare affidamento su proteine specifiche o altre strutture di questi agenti patogeni, i quali, di conseguenza non hanno la possibilità di evolvere l’immunità. Potrebbero adattarsi, ma solo su una scala temporale estremamente lunga.

La seconda motivazione sembra invece più sostanziale. I raggi UV alla giusta lunghezza d’onda possono essere in gran parte sicuri per il corpo umano, ma creano anche inquinamento atmosferico. È una questione di chimica. Quando la luce a raggi ultravioletti colpisce le molecole di ossigeno, alcune di esse si rompono formando l’O3, meglio conosciuto come ozono. L’ozono, in elevate concentrazioni può essere dannoso per la salute umana, provocando un’infinità di problemi respiratori, infiammazioni polmonari e così via. Altri scienziati ritengono che l’ozono prodotto potrebbe essere filtrato, purificato ed in ogni caso in parte verrebbe assorbito dalle pareti, dalle superfici o dai tappeti ma, in generale, non è un buon cliente da avere in casa.

COSTI E TRADE-OFF

Gli economisti hanno anche fatto qualche calcolo. Complessivamente, un rapporto stima che un piano completo per migliorare la qualità dell’aria, che comprenda i raggi UV a minor lunghezza d’onda, quelli che si limitano alle aree superiori di una stanza e la ventilazione/filtrazione, in ogni singolo edificio commerciale degli Stati Uniti richiederebbe un investimento una tantum di 214 miliardi di dollari. Non esattamente bruscolini.

Come spesso accade, a guardare dentro alle cose, si capisce che il problema è più complesso di quello che sembra. Ed ecco perché l’uso dei raggi ultravioletti per uccidere i patogeni resta principalmente confinato ad ospedali ed altri ambienti ad altro rischio. E’ però anche corretto dire che la tecnologia esiste e potrebbe essere un’arma in più nello sconfiggere una prossima (speriamo non accada) pandemia, se usata nel modo corretto consci dei costi e dei rischi della produzione di ozono. Dove collochiamo il “trade off” dipenderà solo dalla gravità dei prossimi eventi.


APPROFONDIMENTI

Ultraviolet light can kill almost all the viruses in a room. Why isn’t it everywhere? – Vox


NEWSLETTER

Iscriviti. Gratuita. Scelta già da centinaia di appassionati.


ULTIMI ARTICOLI DEL BLOG


I LIBRI DI THE FUTURE OF

“Next” è un’entusiasmante antologia che esplora le tecnologie emergenti, le scoperte scientifiche e le visioni che plasmeranno il nostro prossimo decennio. Frutto della raccolta degli scritti dell’autore dall’autunno del 2022 all’intero anno 2023, il libro offre una prospettiva unica sulle tendenze tecnologiche che potrebbero definire il nostro futuro.
Il titolo “Next” è scelto con attenzione, riflettendo l’idea che le tecnologie e i fenomeni discussi nel libro potrebbero rivelare il loro pieno potenziale nel corso del prossimo decennio. L’autore, con uno sguardo critico e senza inutili hype, esplora tematiche che vanno dalla crionica alle interfacce cervello-computer, dal futuro del volo all’inseminazione delle nuvole per far piovere, dall’agricoltura di precisione al cibo stampato in 3D, e davvero molto altro ancora.
Un punto di forza del libro è l’attenzione dedicata a tecnologie di nicchia e argomenti meno mainstream, rendendo la lettura un’esperienza avvincente e informativa. Attraverso numerosi esempi di persone, startup, applicazioni e progetti concreti, l’autore illustra come le visioni del futuro si stiano già realizzando in vari settori. Il libro non è una mera speculazione filosofica, ma un racconto avvincente di come le cose stiano accadendo ora, sottolineando che il futuro è già qui.