幅広いライフサイエンス分野の研究者は、血液、細胞、組織から薬剤やワクチン候補に至るまで、生物学的サンプルを安全に保管するために超低温（ULT）フリーザーを活用しています。内部温度の一貫性と正確性は、これらの貴重な研究材料の生存率を確保し、研究結果の信頼性にとって不可欠です。

時代遅れのULTフリーザーは、断熱性と放熱性が低いため効率が悪いだけでなく、頻繁な故障によりサンプルの生存率や研究成果を損なう可能性があります。断熱性が低いと、停電時に機器が急速に過熱し、復旧作業にほとんど時間が取れなくなります。

サセックス大学の研究室技術者たちは、15年から25年も前の時代遅れの冷凍庫を扱い、これらの課題を直接経験していました。問題を軽減するため、チームは温度変化を技術者に知らせる精巧な警報システムを開発しましたが、このシステムは理想的とは程遠いものでした。不正確な情報が多く、深夜や休日にスタッフに誤った通知が届くこともあり、後に誤報であることが判明しました。

さらに、研究所の保険は15年未満の冷凍庫のみをカバーしていたため、冷蔵ユニットの老朽化によりサンプルが失われ、費用を回収する手段がないという大きなリスクがありました。そのため、研究所は断熱性と保冷性が向上し、温度変動を早期に検知し、予防保守を組み込んだ新しい冷蔵ソリューションを緊急に必要としていました。

さらに、サセックス大学は、実験室効率評価フレームワーク（LEAF）などの環境配慮型イニシアチブを積極的に推進し、世界で最も持続可能な大学の一つとなることを目指しています。旧式の冷凍庫のエネルギー消費量が多いことから、従来の冷蔵設備をエネルギー効率の高いULT冷凍庫に全面的に交換することが強く求められ、ネットゼロ大学への移行を支援することが不可欠となりました。

革新的な技術は多くのメリットをもたらす

同大学は、周波数変換コンプレッサーと炭化水素冷媒を組み合わせた最先端の ULT フリーザーを導入し、サンプルの安全性、エネルギー効率、持続可能性の向上をすぐに実感しました。

従来の冷凍機は1台あたり最大20kWh/日の電力を消費していましたが、断熱性の向上とエネルギー効率の向上により、新型冷凍機は1台あたり1日あたり約8.2kWhの電力を消費します。さらに、新型冷凍機は温度安定性に優れているため、サンプルの生存率に影響を与えることなく、-80℃ではなく-70℃に設定でき、電力消費量をさらに50%削減できます。

このエネルギー要件の劇的な削減により、冷凍庫 1 台あたり年間 400 ポンドを超えるコストが節約されました。

このアップグレードにより、冷蔵保管庫を統合し、古いサンプルを処分する機会も得られ、新しいユニットの構成が改善されたことで、研究者は必要な冷凍庫の総数を 24 台から 20 台に削減できました。これにより貴重な研究室スペースの使用が最適化され、エネルギー支出がさらに削減され、年間約 100,000 kWh、またはコストに換算すると年間約 20,000 ポンドのエネルギーが節約され、わずか 7 年で投資を完全に回収できます。

新型冷凍庫の長時間ホールドオーバーにより、サンプルの安全性がさらに向上します。これらの冷凍庫は、高度な断熱性と温度保持能力により、停電時でも最大24時間、-50℃以下の温度を維持します。これにより、停電時のサンプル保存性が大幅に向上し、チームメンバーはサンプル回収に十分な時間を確保できるという安心感を得られます。また、冷凍庫には最先端の監視・データロギングシステムも設置されており、温度差が発生した場合にテキストメッセージ、電話、またはメールでスタッフに通知されます。これにより、さらなる信頼性が確保され、従業員は経時的な温度変化を正確に追跡できます。

より環境に優しい未来の基盤

サセックス大学は、旧来の冷蔵設備に伴う課題への積極的な取り組みによって、大きな成果を上げています。高度な周波数変換技術を導入した冷蔵設備の刷新により、大学の運用効率、サンプルの保存性、費用対効果が向上し、その資金を重要な研究に再投資できるようになりました。また、新しい冷凍ユニットの設置は、大学の持続可能性目標達成に向けた重要な一歩であり、将来の枠組みを確立しました。