Pesquisadores que trabalham em uma ampla gama de disciplinas das ciências biológicas contam com freezers de ultrabaixa temperatura (ULT) para o armazenamento seguro de amostras biológicas, desde sangue, células e tecidos até candidatos a medicamentos e vacinas. Temperaturas internas consistentes e precisas garantem a viabilidade desses valiosos materiais de estudo e são vitais para a confiabilidade dos resultados dos estudos.

Freezers ULT obsoletos não são apenas ineficientes – devido ao isolamento e à dissipação de calor inadequados – como também podem comprometer a viabilidade das amostras e os resultados da pesquisa devido a avarias frequentes. O isolamento ineficiente também significa que as unidades mais antigas esquentam rapidamente em caso de queda de energia, deixando pouco tempo para ações corretivas.

Técnicos de laboratório da Universidade de Sussex tiveram experiência pessoal com esses desafios, trabalhando com uma seleção de freezers obsoletos, todos com idades entre 15 e 25 anos. Para atenuar os problemas, a equipe desenvolveu um elaborado sistema de alarme para alertar os técnicos sobre mudanças de temperatura, mas essa configuração estava longe de ser ideal, pois frequentemente era imprecisa e enviava notificações incorretas à equipe no meio da noite ou durante feriados – o que, posteriormente, se revelou um alarme falso.

Além disso, o seguro do laboratório cobria apenas freezers com menos de 15 anos, o que os colocava em risco significativo de perda de amostras sem possibilidade de recuperação dos custos devido à idade de suas unidades de armazenamento refrigerado. O grupo, portanto, precisava urgentemente de uma nova solução de armazenamento refrigerado com isolamento e retenção de frio aprimorados, um sistema de detecção precoce de flutuações de temperatura e manutenção preventiva proativa integrada.

Além disso, a Universidade de Sussex adota ativamente iniciativas verdes – como o Quadro de Avaliação de Eficiência Laboratorial (LEAF) – e almeja se tornar uma das universidades mais sustentáveis do mundo. O alto consumo de energia de seus freezers antigos fortaleceu a necessidade de uma substituição completa de seu sistema anterior de armazenamento refrigerado em favor de freezers ULT mais eficientes em termos de energia, o que apoiaria a transição para uma instituição com emissões líquidas zero.

As tecnologias inovadoras trazem uma infinidade de benefícios

A universidade adquiriu freezers ULT de última geração que combinam compressores de conversão de frequência e refrigerantes de hidrocarbonetos, e rapidamente notou melhorias na segurança das amostras, eficiência energética e sustentabilidade.

As unidades antigas consumiam até 20 kWh por dia cada, enquanto o isolamento aprimorado e a maior eficiência energética dos novos freezers resultam em um consumo de aproximadamente 8,2 kWh por freezer por dia. Além disso, a estabilidade confiável da temperatura dos novos freezers permite que eles sejam ajustados para -70 °C em vez de -80 °C sem afetar a viabilidade da amostra, reduzindo o consumo de energia em mais 50%.

Essa redução drástica nas necessidades de energia resultou em uma economia de custos anual de mais de £ 400 por freezer.

A atualização também apresenta uma oportunidade de consolidar o armazenamento refrigerado e descartar amostras antigas, e a organização aprimorada das novas unidades ajudou os pesquisadores a reduzir o número total de freezers necessários de 24 para 20. Isso otimizou o uso do valioso espaço do laboratório e reduziu ainda mais os gastos com energia, resultando em uma economia anual de energia de aproximadamente 100.000 kWh, ou cerca de £ 20.000 por ano em custos, proporcionando um retorno completo do investimento em apenas sete anos.

A segurança das amostras é ainda mais aprimorada pelos longos tempos de retenção oferecidos pelos novos freezers. Essas unidades permanecem abaixo de -50 °C por até 24 horas sem energia, graças aos seus avançados recursos de isolamento e retenção de temperatura. Isso melhorou substancialmente a preservação das amostras em caso de queda de energia e dá aos membros da equipe a tranquilidade de ter um prazo maior para recuperar as amostras. Um sistema de monitoramento e registro de dados de última geração também foi instalado junto aos freezers, alertando a equipe por mensagem de texto, chamada telefônica ou e-mail em caso de discrepância de temperatura, proporcionando um nível extra de confiança e permitindo que os funcionários monitorem com precisão as mudanças de temperatura ao longo do tempo.

Os fundamentos de um futuro mais verde

A abordagem proativa da Universidade de Sussex para enfrentar os desafios associados aos equipamentos de armazenamento refrigerado legados gerou benefícios significativos. A transformação de suas capacidades de armazenamento refrigerado com tecnologia avançada de conversão de frequência aumentou a eficiência operacional, a preservação de amostras e a relação custo-benefício da instituição, liberando recursos que podem ser reinvestidos em pesquisas vitais. A instalação de um conjunto de novas unidades de congelamento também representa um passo significativo para atingir as metas de sustentabilidade da universidade e estabeleceu uma estrutura para o futuro.