Cuando se trabaja para conseguir soluciones de almacenamiento en frío sostenibles desde el punto de vista medioambiental, la selección de equipos de almacenamiento de temperatura ultrabaja (ULT) energéticamente eficientes es un punto de partida importante. La llegada de normas y protocolos de prueba de energía para congeladores de laboratorio, en particular la certificación ENERGY STAR®introducida en 2017, dio a la industria una nueva herramienta para guiar a los compradores de congeladores conscientes de la energía hacia cargas de enchufe reducidas y la huella de carbono asociada.

Con la expansión de la certificación energética de los congeladores ULT, muchos compradores tienen ahora la percepción errónea generalizada de que se aplican ventajas energéticas/sostenibles similares a todo el campo de los congeladores "certificados", cuando en realidad existe una gama cada vez más amplia de rendimiento energético entre los modelos que cumplen los requisitos. Esta es sólo una de las razones por las que el bioalmacenamiento sostenible no debe terminar con la compra de "pegatinas para el parabrisas" y requiere un enfoque más holístico.

Considerar los efectos del rechazo del calor del congelador en la climatización

Las clasificaciones energéticas de los congeladores no tienen en cuenta el impacto que los ULT tienen en los espacios interiores donde trabajan los seres humanos: disipan mucho calor para mantener frías las muestras. Esencialmente, los ultracongeladores son calefactores que afectan al entorno exterior del laboratorio y a las personas cercanas que dependen de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado para mantener un entorno de trabajo confortable. Según las directrices de la American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), podemos calcular los efectos HVAC de esta emisión de calor por unidad de la siguiente manera:

(kWh/día de consumo energético del congelador/0,024) x 3,4 = Carga de disipación de calor para HVAC en BTU/h

Aunque varía en función de la estacionalidad y el clima, aproximadamente el 29% de energía adicional procedente del rechazo del calor es importante, y aumenta a medida que más congeladores ULT funcionan 24/7/365 en un espacio determinado, y es aún más importante para los sistemas ultrabajos heredados que utilizan mucha más energía.

Además de su motor Stirling intrínsecamente eficiente con un rechazo de calor notablemente bajo, el modelo ULT vertical SU780XLE de Stirling Ultracoldofrece otra ventaja para gestionar los efectos de la climatización. Su exclusivo diseño de flujo de aire optimizado dirige el calor por encima de las áreas de trabajo y hacia las rejillas de retorno de aire de la sala para lograr el máximo confort, a diferencia de otros ULT que mezclan el calor ascendente en la sala mediante la ventilación a nivel del suelo.

Optimizar las temperaturas de almacenamiento por tipo de muestra

Un método probado para reducir el uso de energía en el almacenamiento ultrafrío es operar a temperaturas de consigna más bajas que se confirmen seguras para diferentes tipos de muestras biológicas. Esto puede lograrse sin arriesgar la integridad de la muestra y comprendiendo mejor los rangos de temperatura en el almacenamiento biológico. Por ejemplo, entre -20 °C y -40 °C es un intervalo seguro para el almacenamiento a corto o largo plazo de ADN y ARN, siempre que las muestras se hayan suspendido en el tipo adecuado de soluciones antes de ser almacenadas.

Por supuesto, este enfoque puede presentar un desafío práctico si todos sus congeladores ultrabajos utilizan tecnología tradicional, que sólo puede ofrecer un rendimiento estable en un estrecho rango de temperaturas. Ahora existen opciones más flexibles que asignar los tipos de muestras a varios tipos de congeladores, y opciones más sostenibles a este dilema que optar por defecto por las temperaturas ULT más frías para todos los materiales biológicos.

Existe una solución más práctica y eficiente desde el punto de vista energético si se aplica la tecnología del motor Stirling, que ofrece un rendimiento estable de la temperatura en un amplio rango de valores de consigna. Con el rendimiento publicado del ultracongelador vertical en cinco puntos de consigna de temperatura que van de -20 °C a -80 °C, el SU780XLE permite de forma única la combinación flexible de temperaturas de almacenamiento optimizadas en un único modelo de ultracongelador.

Aumentar la densidad de almacenamiento por congelador

Otro enfoque para un funcionamiento más sostenible del almacenamiento en frío, que también ahorra espacio, es almacenar más muestras por congelador, reduciendo así la carga total de enchufes y la infraestructura de apoyo. Esto puede lograrse organizando y consolidando el inventario almacenado mediante mejores prácticas de gestión de muestras y estanterías. Sin embargo, también debe tener en cuenta la capacidad de almacenamiento por congelador y la huella en las decisiones de compra de ULT, que varía según el modelo.

Con la mayor densidad de almacenamiento por superficie ocupada, el delgado armario SU780XLE puede albergar opcionalmente hasta 700 cajas de 2 pulgadas. No sólo reduce los requisitos de espacio en el suelo gracias a su base más pequeña, puertas más estrechas y espacios libres en la pared, sino que su sistema de estanterías de alta densidad maximiza la capacidad de muestras por congelador en un paquete ULT de alta eficiencia, lo que también reduce el número de unidades necesarias para almacenar un inventario de muestras determinado. Eso significa menos congeladores que ocupen un valioso espacio en el suelo, consuman electricidad, generen calor y toda la energía de funcionamiento/infraestructura y la huella de carbono que ello conlleva.

Considerar la fuente

La verdadera sostenibilidad en cualquier operación tiene en cuenta una serie de impactos ambientales de los productos que utiliza, incluidos los efectos de la fabricación del producto, la energía, el uso del agua, el embalaje y el final de la vida útil. Para los equipos de laboratorio y los congeladores, existe una auditoría de verificación por terceros del Factor de Impacto Ambiental (EIF), conocida como etiqueta de Responsabilidad, Coherencia y Transparencia (ACT) de My Green Lab.

Para complementar sus otras ventajas sostenibles, el Stirling Ultracold SU780XLE ha recibido la etiqueta ACT que confirma su bajo EIF. Tanto si tiene en cuenta el uso de refrigerantes naturales con un potencial de calentamiento global mínimo como el contenido de materiales reciclables de este ULT, ahora puede estar seguro de su autenticidad a la hora de cumplir las estrictas normas de sostenibilidad en múltiples frentes.

Un enfoque de 360

Es necesario un enfoque integral para implantar soluciones sostenibles de almacenamiento en frío que aborden múltiples impactos medioambientales a lo largo de toda su vida útil. Esto requiere que las operaciones de bioalmacenamiento apliquen una combinación de recursos, soluciones y cambios de comportamiento que vayan más allá de los valores nominales de kWh/día del congelador.

Póngase en contacto con su representante de Stirling Ultracold Solutions para obtener más información y calcular/comparar los factores de sostenibilidad durante la vida útil de su próxima solución de bioalmacenamiento.