Hay dos formas principales de preservar la temperatura en los rangos que requieren las vacunas:
- Manteniendo las vacunas en un contenedor capaz de producir frío continuamente por sí mismo (es decir, una nevera eléctrica).
- Mantener las vacunas en un contenedor junto con un material frío capaz de transmitir frío durante un cierto período de tiempo (es decir, una caja cargada de hielo).
El primer método se denomina cadena de frío activa, ya que el contenedor produce «activamente» el frío necesario. Esos dispositivos se denominan comúnmente unidades de refrigeración. Incluye: refrigeradores, congeladores, cámaras frigoríficas y climatizadores. Se utiliza principalmente para el almacenamiento.
El segundo método se denomina cadena de frío pasiva, ya que el contenedor es pasivo y sólo conserva el frío del propio artículo almacenado. Estos dispositivos se denominan comúnmente cajas isotérmicas, contenedores de transporte aislados o contenedores pasivos. Incluye: cajas de frío, porta vacunas y cajas aisladas. Se utiliza principalmente para el transporte.
La cadena de frío activa requiere un suministro regular de energía, mientras que la cadena de frío pasiva requiere un suministro continuo de frío, normalmente hielo de agua, hielo de dióxido de carbono (también conocido como «hielo seco») o paquetes de gel congelado o refrigerado.
Cadena de frío activa
Los dispositivos usados en cadena de frío activa utilizan sistemas mecánicos o eléctricos, alimentados por una fuente de energía, en combinación con un control termostático para mantener las temperaturas deseadas.
Las principales tecnologías utilizadas para producir frío son: compresión, absorción, alimentación por batería solar y transmisión directa de energía solar.
Refrigeradores de compresión
También conocidos como «refrigeradores conectados a la red» ya que funcionan únicamente con electricidad. Son los modelos más comúnmente utilizados ya que utilizan poca energía, requieren poco mantenimiento, producen cantidades significativas de frío rápidamente y son fáciles de reparar. Están equipados con un termostato para ajustar la temperatura deseada.
Los refrigeradores específicos para almacenar vacunas están diseñados para funcionar en diferentes condiciones climáticas. Algunos modelos requieren tan solo ocho horas de energía diarias. Están construidos con doble pared y un revestimiento interno de hielo que rodea el área de almacenamiento de las vacunas. Los paquetes congelados mantienen la temperatura por debajo de los +8 °C durante la ausencia de energía externa o en fallos del suministro eléctrico. Se conocen como refrigeradores con revestimiento de hielo (RRH).
Los refrigeradores de compresión están cargados con un fluido refrigerante que es bombeado en forma de gas a través de un compresor hasta el condensador donde se forma el líquido. Este líquido se evapora después en el evaporador, capturando el calor y, así, enfriando el aire circundante. El gas regresa al compresor para comenzar el ciclo de nuevo, siempre y cuando el termostato mantenga el circuito cerrado y el compresor funcionando.
Hay cuatro tipos diferentes de refrigeradores y congeladores de compresión: (1) Solo refrigerador, (2) Solo congelador, (3) Refrigerador y congelador (con diferentes compartimentos) y (4) Refrigerador o congelador (toda la unidad se utiliza como un refrigerador o como un congelador).
Refrigeradores de absorción
Este tipo de dispositivos extraen energía de queroseno o gas (butano o propano) normalmente en combinación con una conexión eléctrica alternativa. El agente refrigerante utilizado en estos dispositivos es una solución de agua, amoníaco, hidrógeno con una pequeña cantidad de anticorrosivo. El circuito de refrigeración está cerrado, por lo que no es posible llenarlo o repararlo si hay alguna fuga.
Son adecuados para situaciones en las que no se dispone de electricidad o no es fiable, pero los gastos de funcionamiento son costosos debido a su continuo consumo de combustible y puede ser difícil controlar la temperatura dentro de los parámetros recomendados. Además, los refrigeradores de absorción son menos eficientes energéticamente, producen menos frío, son más lentos, no son respetuosos con el medio ambiente y contribuyen a formar gases de efecto invernadero.
Por todas las razones mencionadas, algunos organismos ya no recomiendan la adquisición de refrigeradores de absorción, al preferir los sistemas de energía solar. Sin embargo, este tipo de dispositivos se sigue utilizando en algunas regiones remotas.
Modelos con batería solar
Los refrigeradores con batería solar se introdujeron como alternativa a los refrigeradores de absorción. Son una solución a los desafíos de almacenar vacunas en lugares sin electricidad fiable o con problemas de electricidad.
En los refrigeradores con batería solar, la energía fluye de los paneles solares a la batería a través de un controlador de carga, que también transmite la energía desde los paneles o desde las baterías al refrigerador. En ausencia de luz solar durante los días nublados o por la noche, el refrigerador depende de la energía almacenada en las baterías de plomo. En estos dispositivos, la energía se utiliza para accionar un compresor de Corriente Continua que empuja el refrigerante a través del sistema de refrigeración, siguiendo un ciclo similar al de cualquier otro refrigerador de tipo compresión.
Sin embargo, la experiencia adquirida a lo largo del tiempo ha demostrado que esta tecnología es más cara que la de absorción y que las opciones que van conectadas a la red. Además, el grado de fiabilidad de la energía solar disminuye ya que las baterías de plomo-ácido requieren mantenimiento, a menudo se utilizan para otros fines y deben ser reemplazadas cada tres años aproximadamente. Además, las baterías contienen materiales tóxicos difíciles de eliminar de forma segura.
Modelos de transmisión directa de energía solar
Los modelos de transmisión directa de energía solar (SDD por sus siglas en inglés) eliminan la dependencia de las baterías usadas para alimentar los refrigeradores solares, suministrando directamente la energía desde los paneles solares: cuando captan suficiente luz, un compresor de corriente continua empuja el refrigerante a través del sistema de refrigeración para formar hielo en un compartimento separado de la unidad de almacenamiento de las vacunas. Este banco de hielo sirve para almacenar energía térmica en lugar de energía química, manteniendo la nevera fría incluso en ausencia de sol.
Hay dos categorías de refrigeradores SDD: los que no tienen ninguna batería y los que usan una batería auxiliar más pequeña como ayuda para los ventiladores y controles. Las baterías auxiliares utilizadas en los refrigeradores SDD requieren su eventual reemplazo y la planificación del proyecto deberá tenerlo en cuenta e incluir este coste adicional. Sin embargo, las baterías auxiliares son mucho más pequeñas y menos costosas que las utilizadas para alimentar los motores de los compresores en los sistemas con baterías de primera generación.
Cadena de frío pasiva
Los dispositivos usado en la cadena de frío pasiva no producen frío pero pueden mantener la temperatura durante un tiempo limitado. Las soluciones pasivas se utilizan principalmente para mantener las vacunas frías durante el transporte. La tecnología es bastante simple y requiere un bajo nivel de conocimientos: los paquetes congelados previamente (normalmente con agua, dióxido de carbono o gel) se colocan junto con las vacunas en una caja provista de aislamiento.
Hay dos tipos principales de dispositivos: los contenedores reutilizables (cajas de frío y porta vacunas) y las cajas desechables.
Cajas de frío - Contenedores reutilizables provistos de aislamiento que se cargan con paquetes refrigerantes y que se utilizan para transportar reservas de vacunas entre diferentes almacenes de vacunas o a centros de salud. También se utilizan para almacenar temporalmente las vacunas cuando la nevera está averiada o se está descongelando.
La capacidad de almacenamiento de vacunas de las cajas de frío oscila entre 5 y 25 litros. La duración de las condiciones de frio puede variar entre un mínimo de 48 horas y un mínimo de 96 horas (conocidas respectivamente como cajas de frío de «corta duración» y «larga duración»).
Porta vacunas - Contenedores reutilizables provistos de aislamiento que, cuando están revestidos con paquetes refrigerantes, mantienen frías las vacunas (y los diluyentes) durante el transporte desde los centros de salud con refrigeración a los lugares de vacunación donde no se dispone de refrigeración ni hielo. Son más pequeños que las cajas de frío y, por tanto, más fáciles de transportar por un solo trabajador sanitario que viaje a pie o por otros medios, cuando el tiempo combinado del viaje junto con la actividad de vacunación oscile entre unas pocas horas y un día entero. La capacidad de almacenamiento de los porta vacunas es de entre 0,1 y 5,0 litros.
Cajas reutilizables provistas de aislamiento - (también conocidas como contenedores de transporte aislados) Contenedores con aislante, fabricados en cartón o espumas moldeadas como poliuretano, polietileno o poliestireno expandido (EPS). Algunos están diseñados para un solo uso mientras que otros son retornables para su reutilización. Se utilizan para el transporte de vacunas a largas distancias. Normalmente se utilizan para el suministro de productos desde los proveedores centrales a los principales almacenes de vacunas. Su capacidad de almacenamiento, rango de temperatura, duración del fresco y resistencia varían entre las diferentes soluciones: algunas soluciones son adecuadas para el transporte por carretera con tiempos de conservación de entre 36 y 48 horas, mientras que otras soluciones son adecuadas para el transporte aéreo con tiempos de conservación de hasta 120 horas. Una de las principales desventajas relacionadas con las cajas de cartón reutilizables provistas de aislamiento es su vida útil de un solo uso y su composición de materiales de bajo coste, EPS y paquetes de gel basado en agua, raramente reciclables.
