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Ultracongelator para Vacunas - Congelador de termperatura ultra baja (ULT)

El congelador de temperatura ultra baja (nombre que toma del inglés Ultra Low Temperature Freezer), también llamado ultra congelador, es el principal artefacto que se usa en los laboratorios de investigación, asimismo también en distintas ramas de la ciencia, como la biología molecular y la ciencia de la vida.

El ultracongelador juega un papel esencial en el transporte de vacunas, ya que en la mayoría de los casos precisan de estar a temperaturas muy bajas para su conservación.

Es por ello que el ultra congelador tiene la función de preservar muestras biológicas de suma importancia para la investigación en curso en laboratorios.

Así pues, estos congeladores son capaces de alcanzar la increíble temperatura de –86 grados Celsius, o lo que es lo mismo –123 grados Fahrenheid. Estamos hablando de temperaturas super bajas si las comparamos con las de los congeladores habituales, temperaturas que suelen rondar los –18 grados Celsius, o su equivalente 0 grados Fahrenheit.

JAES, con más de 10 años como socio de referencia en el sector de los suministros industriales, ofrece en su catálogo una amplia selección de congeladores industriales, frigoríficos, equipos de frío y enfriadores de los principales fabricantes.

Existen muchísimos tipos de ultra congeladores. Por lo general los encontramos disponibles en las siguientes versiones: vertical, como el armario ultracongelador, y horizontal, como el ultracongelador de arcón que tiene el acceso en lo alto. La versión vertical es la más utilizada al ser más práctica de usar.

Veamos ahora en detalle las características:
Los ultracongeladores verticales pueden ofrecer más o menos capacidad de almacenaje. Podemos encontrar en su interior varios cajones donde se almacenan las muestras. Cada uno de estos cajones está cerrado herméticamente de manera que, cada vez que se tenga que extraer o introducir una muestra en el cajón, el resto de dichos cajones puedan mantener su temperatura.

El aislamiento térmico es una particularidad esencial de un ultra congelador. De hecho, entre la pared exterior y la pared interior de un ultra congelador encontramos un aislante de poliuretano, es decir, una capa de aislamiento térmico que permite mantener la temperatura deseada. Incluso la puerta para acceder al interior tiene el mismo aislante de poliuretano. Por otro lado, las juntas de silicona colocadas a lo largo del perímetro de la puerta ofrecen el sellado perfecto gracias a su superficie compuesta por varios escalones.

A parte de todas estas características, los ultracongeladores están equipados con controladores lógicos programables que permiten la gestión de los parámetros de congelación.

Descubramos ahora el funcionamiento de un ultra congelador, contemplando, como se desplaza el líquido refrigerante en su interior.

El líquido refrigerante de alta presión pasa por el tubo capilar que a su vez reduce la presión. Este simple proceso supone cambios significantes en el refrigerante. Al disminuir la presión, se conseguirá también bajar la temperatura del refrigerante, y en consecuencia se hará descender la temperatura de ebullición. De esta manera, el refrigerante podrá evaporarse a una temperatura más baja.
Todo esto sucede a causa del efecto JOULE-THOMSON, un fenómeno de la termodinámica.
Estas nuevas características hacen que el refrigerante pase por dentro del EVAPORADOR que está colocado en el interior del congelador.
Entonces, es justo ahora que el refrigerante absorbe todo el calor de dentro del congelador, bajando la temperatura hasta el nivel deseado. Al absorber el calor, éste se evapora sin por ello fluctuar de temperatura.

En este punto, el refrigerante, en estado gaseoso, pasa por el compresor que aumenta de nuevo la presión, hasta alcanzar los valores iniciales, y por consiguiente conlleva un incremento de temperatura.

En estos momentos estará listo para pasar a través del CONDENSADOR, que va a soltar el calor al exterior y con ello va a permitir que el refrigerante vuelva al estado líquido, y a su temperatura inicial.
Llegados a este punto, el ciclo va seguir repitiéndose. Esto escenifica un claro ejemplo de un Ciclo de Refrigeración por Compresión Simple o de única etapa, muy habitual en todos las neveras y congeladores domésticos.

Un ultra congelador con sistema de doble etapa (es decir, con un ciclo de refrigeración de compresión múltiple), dispone de dos circuitos de refrigeración seguidos, uno detrás del otro, de manera a que la segunda etapa baje aún más la temperatura de la primera etapa, en un bucle continuo hasta llegar al nivel requerido.

El sistema de refrigeración de baja temperatura (hablamos de la segunda etapa), funciona exactamente como el sistema de refrigeración simple que acabamos de observar. Se suelta el calor mediante el EVAPORADOR de la zona de enfriamiento, solo que en lugar de usar un condensador, esta vez se emplea un Intercambiador de Calor que va a ser enfriado por la evaporación del refrigerante del sistema de alta temperatura (durante la primera etapa).
Finalmente, el sistema de alta temperatura, que está transportando toda la potencia calorífica del sistema, transfiere el calor a un condensador.

Básicamente, parecería dos sistemas de única etapa conectados, de manera que el evaporador de la primera etapa enfriase el condensador de la segunda, facilitando así la condensación del gas comprimido en el segundo circuito.

Los ultra congeladores son dispositivos esenciales en un sinfín de laboratorios, y particularmente en todos aquellos casos donde resulta necesario proteger y conservar de forma segura material muy delicado como: vacunas o muestras biológicas sensibles a la temperatura, incluyendo ADN, ARN, virus o proteínas.

El principal inconveniente de los ultra congeladores se deriva de su elevado consumo de energía, totalmente necesario para lograr reducir drásticamente la temperatura.
A su vez, dicho inconveniente conlleva también problemas a la hora de transportar muestras biológicas muy sensibles como algunas vacunas, que precisan temperaturas especialmente bajas para seguir siendo eficaces.
A causa de esto, se están estudiando tecnologías, o una mezcla de tecnologías para fabricar ultracongeladores que sean capaces de mantener una temperatura super baja, incluso en falta de energía eléctrica, de modo a poder llegar a ubicaciones más remotas.

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