1901 میں UV جراثیم کش افادیت کی دریافت کے بعد سے، بالائے بنفشی جراثیم کشی زیادہ تر کم دباؤ والے مرکری لیمپ کے ذریعے کی گئی ہے۔
مرکری کم پریشر والے مرکری لیمپوں میں موجود ہوتا ہے، جو ماحول کی آلودگی کے بارے میں خدشات کو جنم دیتا ہے۔ فلوروسینٹ بلب کی ایل ای ڈی کی تبدیلی کی طرح، ایل ای ڈی کے ماحولیاتی لحاظ سے ایک سومی متبادل ٹیکنالوجی ہونے کی توقع ہے۔ UV LEDs کی کارکردگی اب کم پریشر والے مرکری لیمپوں سے کم ہے، باوجود اس کے کہ ان کی تیز رفتار سالانہ بہتری ہے۔ چونکہ کوئی متبادل ٹیکنالوجی تیار نہیں کی گئی ہے، لہٰذا کم پریشر والے مرکری لیمپ کو RoHS ڈائریکٹیو سے 24 فروری 2027 تک مخصوص استعمال کے لیے خارج کر دیا گیا ہے (آئٹم 4(a))۔ اگر یہ ظاہر ہوتا ہے کہ 2027 کے بعد کوئی متبادل ٹیکنالوجی دستیاب نہیں ہے، تو اس استثنیٰ کو بڑھایا جا سکتا ہے۔ کیا واقعی توسیع کی ضرورت ہے؟ Nichia کے مطابق، کچھ ایپلی کیشنز ابھی LEDs کو اپنا سکتے ہیں، اور تقریباً تمام ایپلی کیشنز فروری 2027 تک ایسا کر سکیں گی۔
یہاں، Nichia ایک حقیقی دنیا کی مثال پیش کرتا ہے جہاں UV LEDs کو کم پریشر والے مرکری لیمپ کے ڈس انفیکشن متبادل کے طور پر تلاش کیا جا رہا ہے۔
کم پریشر والے مرکری لیمپ کا استعمال کرتے ہوئے سطح کی جراثیم کشی → ایل ای ڈی اپنانے کے کیس اسٹڈیز
سطح کی جراثیم کشی، پیوریفائر کے ذریعے ہوا کی جراثیم کشی، اور پانی اور سیوریج کے نظام کی جراثیم کشی یہ سب کم دباؤ والے مرکری لیمپ کے استعمال سے UV ڈس انفیکشن کے علاقے میں شامل ہیں۔ فوڈ انڈسٹری کے آلات اور کنٹینرز کی صفائی سطح کی جراثیم کشی کی ایک عام مثال ہے۔ فوڈ پروسیسنگ کی سہولیات میں، کنٹینرز UV روشنی کے سامنے آنے کے بعد کھانے سے بھر جاتے ہیں تاکہ اندر کی جراثیم کو جراثیم سے پاک کیا جا سکے اور کھانے کو بڑھنے اور آلودہ ہونے سے روکا جا سکے۔
UV تابکاری کے سامنے آنے والے کھانے کے کنٹینرز کی ایک مثال:
کم پریشر والے مرکری لیمپ کنٹینرز کے اوپر سے الٹرا وائلٹ روشنی خارج کرتے ہیں تاکہ ایک ہی وقت میں بہت سے کھانے کے برتنوں کے اندر کو جراثیم سے پاک کیا جا سکے۔ لہٰذا فیوزڈ کوارٹز کو کم پریشر والے مرکری لیمپ کو ڈھانپنے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے تاکہ چراغ کے ناکام ہونے کی صورت میں پارے کی آلودگی اور شیشے کے ٹوٹنے سے بچا جا سکے۔
اوپر سے دیکھی گئی تابکاری کی ایک مثال:
کم پریشر والے مرکری لیمپ کے برعکس، ایل ای ڈی کو UV لائٹ کے ساتھ صرف ٹارگٹ آئٹم کو روشن کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے کیونکہ ان کی کنفیگریشنز اور پوزیشنز کو درست طریقے سے منتخب اور تبدیل کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ اوپر دی گئی شعاع ریزی کی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ دوسری طرف، کم دباؤ والے مرکری لیمپ تمام سمتوں میں روشنی خارج کرتے ہیں، جو انفرادی کنٹینرز اور لیمپ کی پشتوں کے درمیان خالی جگہوں کو اضافی UV روشنی سے روشناس کراتے ہیں۔
مزید برآں، چونکہ کم دباؤ والے مرکری لیمپ کو آن اور آف کرنے میں کافی وقت لگتا ہے، اس لیے انہیں ہر وقت "آن" رکھنا چاہیے۔ دوسری طرف، LEDs، فوری طور پر آن/آف فراہم کرتے ہیں، مطلب یہ ہے کہ وہ صرف ضرورت کے وقت آن کر سکتے ہیں، ممکنہ طور پر توانائی کے استعمال اور CO2 کے اخراج کو کم کرتے ہیں۔
مذکورہ بالا معلومات کی روشنی میں، LEDs اور کم پریشر والے مرکری لیمپ کے درمیان موازنہ کے نتائج درج ذیل جدول میں دکھائے گئے ہیں۔
مطالعہ کا نتیجہ
اس تحقیقی مثال میں حقیقی اقدار میں یکساں جراثیم کش اثر حاصل کرنے کے لیے درکار ان پٹ پاور 600W اور 312W ہے۔
Nichia کی UV LED 434C کا استعمال LED کی شعاع ریزی اور کارکردگی کو جانچنے کے لیے کیا گیا تھا۔
Shikoku Electric Power CO., Inc. کے مطابق، FY2021 کے لیے CO2 کے اخراج کا عنصر 0.527t/MWh ہے۔
LEDs کے مقابلے، جن کی کارکردگی 5.4% ہے، کم پریشر والے مرکری لیمپ کی کارکردگی 22% زیادہ ہے۔ تاہم، LEDs اپنے پیدا کردہ UV شعاعوں کا 90% تک استعمال کر سکتے ہیں، جبکہ کم دباؤ والے مرکری لیمپ صرف 9% استعمال کرتے ہیں۔ اس طرح، کم پریشر والے مرکری لیمپوں کے مقابلے، جنہیں وہی جراثیم کش اثر فراہم کرنے کے لیے 600W بجلی کی ضرورت ہوتی ہے، LEDs کو 312W کی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید برآں، ایل ای ڈی کو صرف ضرورت کے وقت چالو کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر کم پریشر والے مرکری لیمپ کو دن میں 18 گھنٹے کے لیے چھوڑ دیا جاتا ہے، تو LEDs کو 14 گھنٹے تک آن کیا جا سکتا ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ ہر لیمپ 300 دنوں تک استعمال ہوتا ہے، 600W ان پٹ پاور والے کم پریشر والے مرکری لیمپ کی بجلی کی کھپت 3.2MWh سالانہ ہے، جب کہ 312W ان پٹ پاور والی LEDs 1.3MWh سالانہ استعمال کرتی ہے، جو کہ 60% کی کمی ہے۔ مزید برآں، CO2 کے اخراج کو 0.527 ٹن فی 1 میگاواٹ بجلی کے CO2 کے اخراج کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جاتا ہے۔ LEDs کم پریشر والے مرکری لیمپ سے 1.7 ٹن کے مقابلے میں سالانہ 0.69 ٹن CO2 پیدا کرتی ہے، جو کہ 60% کمی ہے۔
روڈ میپ
خلاصہ
اس کیس اسٹڈی میں قابل ذکر فوائد حاصل کرنے کے لیے ایل ای ڈی کی خصوصیات، جیسے کہ صرف مطلوبہ علاقوں کی منتخب روشنی اور ان کی فوری طور پر آن/آف صلاحیتوں کے ذریعے ان کے اعلی تابناک بہاؤ کا استعمال۔ لہذا Nichia واضح طور پر دکھا سکتا ہے کہ LEDs کم دباؤ والے مرکری لیمپ کے متبادل ٹیکنالوجی کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔
متذکرہ بالا مثال کے علاوہ، Nichia اپنے کلائنٹس اور شراکت داروں کے ساتھ ایسے ڈیزائن تیار کرنے کے لیے تعاون کرے گی جو دیگر جراثیم کش ایپلی کیشنز، جیسے ہوا اور پانی کی جراثیم کشی میں LED خصوصیات کا استعمال کرتی ہیں۔ Nichia اس بات کو یقینی بنانے کی ہر ممکن کوشش کرے گا کہ LED ٹیکنالوجی کم پریشر والے مرکری لیمپ کی جگہ لے لے۔
مزید برآں، جیسا کہ روڈ میپ بیان کرتا ہے، حالیہ برسوں میں UV LED کی کارکردگی میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ ماحولیاتی پابندیوں اور متعدی بیماریوں سے لڑنے کی ضرورت کے نتیجے میں ایل ای ڈی کی ترقی کی توقعات کے ہم آہنگی کے اثرات کی وجہ سے تکنیکی ترقی تیز ہے۔ کچھ مثالوں میں، کم پریشر والے مرکری لیمپ کی جگہ ایل ای ڈی کا استعمال پہلے سے ہی ایک ایسے ڈیزائن کی ترقی کے ذریعے مکمل کیا جا رہا ہے جو ایل ای ڈی کی صلاحیتوں کو فائدہ پہنچاتا ہے۔ Nichia کے مطابق، یہ، UV LEDs کی بنیادی کارکردگی کے متاثر کن اضافے کے ساتھ، ایک اور بھی بڑے رجحان کا سبب بنے گا، اور UV LEDs کو تمام ڈس انفیکشن ایپلی کیشنز اور ڈومینز میں کم پریشر والے مرکری لیمپ کے متبادل کے طور پر بڑے پیمانے پر قبول کیا جائے گا۔ نتیجتاً، RoHS کی استثنیٰ کو 2027 سے آگے بڑھانے کی ضرورت نہیں ہوگی۔
مرکری سے پاک اور کاربن غیر جانبدار معاشرے کے قیام سمیت سماجی خدشات کو دور کرنے کے لیے کام کرنے کے علاوہ، Nichia LEDs کی کارکردگی کو بڑھاتا رہے گا۔
