Laboratorios ecológicos: Congeladores ULT sostenibles y más allá

Desde los biobancos con millones de bioespecímenes hasta su laboratorio académico de biología molecular, el seguimiento de las muestras y el almacenamiento en frío son esenciales para que las operaciones de laboratorio sean eficientes y ágiles. Y el congelador de temperatura ultrabaja (ULT) es el caballo de batalla fundamental para este proceso crítico.

Al mantener bioespecímenes o biomoléculas a temperaturas estables que oscilan entre -70℃ y -196℃, los congeladores ULT preservan la integridad y calidad de las muestras limitando la degradación y la actividad biológica. Para ello se requiere una ingeniería impresionante que se basa en un aislamiento de alta calidad, compresores potentes, sistemas avanzados de control de la temperatura y sistemas de reserva para garantizar la protección contra cortes de energía o fluctuaciones de temperatura. 

Este trabajo tiene un coste: requiere mucha energía. Se calcula que un solo congelador ULT consume unos 20 kWh al día, aproximadamente la misma cantidad que una vivienda unifamiliar en Estados Unidos. Con semejante consumo de energía, los ultracongeladores se han convertido en un elemento central del creciente debate sobre la reducción del impacto medioambiental de los laboratorios de ciencias de la vida y el avance del sector en una dirección más sostenible. 

Los congeladores ULT han evolucionado considerablemente desde su formato inicial de "rectángulo frío" hasta diseños más refinados, elegantes y eficientes energéticamente. Pero son sólo una pieza del rompecabezas de la sostenibilidad. En el siguiente blog, analizamos la sostenibilidad desde una perspectiva holística, examinando las distintas barreras que impiden un almacenamiento en frío más respetuoso con el medio ambiente. solución de gestión de muestras de laboratorio y cómo imaginamos el futuro de la sostenibilidad en las ciencias de la vida más allá del congelador ULT.

Mejora de la gestión de muestras en laboratorios ecológicos: El problema energético del congelador ULT

Para comprender el alcance total de la energía que utilizan los ultracongeladores, necesitamos conocer mejor los problemas actuales de un laboratorio típico y las barreras que impiden una gestión más eficiente de las muestras almacenadas en frío. Durante las décadas que he pasado en las ciencias de la vida, he visto varios problemas comunes que afectan a los que utilizan congeladores ULT.

Muestras desconocidas

En Eppendorf, hemos estimado y visto de primera mano que alrededor de 25% de congeladores contienen muestras sin valor para nadie. Pueden carecer de información, estar totalmente olvidadas o haber sido utilizadas por última vez por personal que ha abandonado el laboratorio para desempeñar otras funciones. Como resultado, nadie del laboratorio las ha tocado en años.

Entonces, ¿por qué permanecen? Muchos laboratorios acumulan estas muestras desconocidas u olvidadas porque eliminarlas lleva tiempo y energía. También existe el temor a destruir muestras que, sin que lo sepa el personal actual, son valiosas e irremplazables. 

Problemas inmobiliarios

La acumulación de muestras antiguas y desconocidas desorganiza los congeladores y crea confusión en el personal actual y futuro. Además, estas muestras ocupan un valioso espacio en los congeladores, lo que obliga a los responsables de laboratorio a adquirir nuevos congeladores para dar cabida a las nuevas muestras. 

Piense en añadir de 2 a 3 congeladores nuevos al año a su laboratorio para almacenar nuevas muestras cuando hay espacio perfectamente aprovechado por muestras inútiles. 

Eso supone entre 40 y 60 kWh/día más de energía consumida y entre $20.000 y $40.000 más al año que tu laboratorio debe tener en cuenta en su presupuesto.

Reducción de la vida útil del congelador y de la integridad de las muestras 

¿Cuánto tardas en localizar y extraer las muestras cada vez que abres el congelador ULT? 

¿15 segundos? ¿un minuto? 

Cuando su congelador está lleno de muestras desorganizadas o desconocidas, el tiempo se alarga. He aquí una instantánea de lo que puede ocurrir cada vez que abres tu congelador:

• Aumento de temperatura: Al abrir la puerta de un congelador, entra aire caliente. El aire caliente hará que aumente la temperatura en el interior del congelador. La velocidad de aumento de la temperatura dependerá de la cantidad de aire caliente que entre, que es proporcional a la cantidad de tiempo que el congelador esté abierto. A medida que aumenta la temperatura, la integridad de las muestras puede verse amenazada.
• Condensación: El aire caliente y húmedo que entra en su congelador puede condensarse en las superficies frías del interior del congelador, incluidos los estantes, las paredes y las muestras. 
• Acumulación de escarcha: El aire caliente que entra en el congelador puede causar la acumulación de escarcha en los serpentines del evaporador, lo que puede reducir la eficiencia de refrigeración del congelador y causar más fluctuaciones de temperatura. La escarcha también puede condensarse en la puerta del congelador y, en situaciones extremas, impedir el cierre de la puerta, requiriendo un par de apriete extremo para cerrar el tirador mecánico de la puerta del congelador.
• Sobrecarga del compresor: Cuando entra aire caliente en el congelador, el compresor debe trabajar más para mantener la temperatura programada. Cuanto más tiempo esté abierta la puerta, más tendrá que trabajar el compresor. Esto puede hacer que el compresor se sobrecargue, lo que puede provocar daños o averías en el ultracongelador.

Estos problemas aumentan cuanto más tiempo permanezca abierto el congelador. En última instancia, esto reduce la vida útil del congelador y de las muestras que contiene. 

Mejorar la sostenibilidad: Solución de gestión de muestras en congeladores ULT

Los problemas anteriores tienen su origen en prácticas ineficaces de seguimiento y gestión de muestras. En última instancia, provocan una disminución de la productividad, un aumento de los costes operativos y un incremento del consumo de energía. Aunque no existe una forma retrospectiva de averiguar cuáles son las muestras antiguas que atascan sus congeladores, podemos ayudarle a garantizar que todas las muestras nuevas se cataloguen, rastreen y almacenen adecuadamente para evitar que se perpetúen las prácticas de laboratorio que derrochan energía.

En Eppendorf y eLabNext hemos desarrollado una solución integral de almacenamiento en frío, Muestra360que permite la protección, el almacenamiento, el seguimiento y la supervisión de las muestras mediante un sistema fácil de usar plataforma de laboratorio digital. Junto con nuestro sistema de código de barras, RackScan, y el software de gestión de muestras conforme a las BPL, eLabInventory, estamos ayudando a mantener sus congeladores ULT organizados y, por tanto, más sostenibles.

Para ver Sample360 en acción, programe una demostración personal ¡hoy!