NICTら，深紫外LEDで鉄道車両を省電力で空気殺菌

情報通信研究機構（NICT）と旭化成は，発光波長265nm帯の高強度深紫外LEDを搭載した鉄道車両用空気殺菌モジュールを開発し，静岡鉄道の実運行中の鉄道車両内への搭載を実証した（ニュースリリース）。

深紫外線による殺菌応用では，従来，光源として水銀ランプが使用されてきたが，水銀ランプは水銀を含むだけでなく，割れやすく，光源のサイズや駆動電源が大掛かりになる。一方，深紫外LEDは，水銀ランプに比べると光出力がはるかに小さく，どちらも鉄道車両の搭載には課題があった。

今回，研究グループが開発した高強度深紫外LED空気殺菌モジュールは，小型・軽量な深紫外LEDの特長を活かし，車両連結部の上部（かもい）内部にコンパクトに搭載し，車両内のウイルスを含む空気を吸入し，モジュール内で深紫外光照射により不活性化後，清浄な空気を排出する。

殺菌効率の最も高い発光ピーク波長265nm帯の高強度深紫外LEDチップをマルチチップ実装し，流入する空気の方向と対向するように配置することで，空気中のウイルスと深紫外光の相互作用を最大化している。水銀ランプと比較して，指向性の高いLEDの特性を活かし，流入するウイルスを効率的に不活性化する構造を実現した。

モジュールの効果を検証するため，空気中を浮遊するウイルスに対する不活性化性能を評価した。また，比較用として低圧水銀ランプを使用した参照用モジュールを製作し，同様の実験を行なった。

ウイルス不活性化に必要な消費電力量について評価した結果，高強度深紫外LED空気殺菌モジュールは水銀ランプを用いたモジュールに比べ，99.9 %のウイルス不活性化に要する消費電力量を40.7%削減できることを確認した。また，実際に旅客運転を行っている静岡鉄道の鉄道車両へ搭載し，1か月間の試験運転を通じて，安全かつ安定した動作も確認したという。

500mW出力の深紫外LEDを複数個搭載した同型の別モジュールを使用し，35分の稼働で90%，71分の稼働で99%，106分の稼働で99.9%のウイルスが不活性化された。一方，水銀ランプを用いたモジュールでは，99.9%の不活性化に188分を要し，不活性化に要する時間を43.6%短縮できた。

今回の成果は，高強度深紫外LED技術を活用し，鉄道車両内での省電力な空気殺菌を実現したもの。研究グループは，空気中のウイルスを介したエアロゾル感染のリスクを低減し，国民の健康と安全を守るとともに，水銀廃絶による環境汚染防止や，省電力化によるCO₂削減にも寄与することが期待されるとしている。