Ultracongelador

Un ultracongelador o congelador de temperatura ultrabaja (ULT, por sus siglas en inglés) es un refrigerador que almacena contenido entre -40 a -86 °C.[1] Un ultracongelador se conoce comúnmente como «congelador de -80», en referencia al estándar de temperatura más común.[2] Los ultracongeladores vienen en formatos de congelador vertical y horizontal.

Un ultracongelador vertical estándar de -80 grados
Ultracongelador para la conservación de la vacuna de Pfizer-BioNTech para la COVID-19

Uso
Una científica colocando muestras en un ultracongelador

En contraste con el almacenamiento de muestras a corto plazo de 4 a -20 °C mediante el uso de refrigeradores o congeladores estándar, muchos laboratorios de biología molecular o ciencias de la vida necesitan la criopreservación a largo plazo (incluidas infraestructuras de cadena de frío) de muestras biológicas como ADN, ARN, proteínas, extractos de células o reactivos. Para reducir el riesgo de daños en las muestras, estos tipos de muestras necesitan temperaturas extremadamente bajas de -80 a -86 °C. Las células de mamíferos a menudo se almacenan en vasos Dewar que contienen nitrógeno líquido a -196 °C.[3] Los congeladores horizontales criogénicos pueden alcanzar temperaturas de hasta -150 °C y puede incluir un respaldo de nitrógeno líquido.

Las muestras biológicas en ultracongeladores a menudo se almacenan en tubos de polímero y microtubos, generalmente dentro de cajas de almacenamiento que comúnmente están hechas de cartón, plásticos de polímero u otros materiales. Los microtubos se colocan en cajas de almacenamiento que contienen una rejilla de divisores que normalmente permiten almacenar 64, 81 o 100 tubos. Los ultracongeladores estándar pueden almacenar aproximadamente de 350 a 450 cajas de microtubos.[4]

Consumo de energía

Debido a la baja temperatura, el ultracongelador consume grandes cantidades de energía eléctrica,[5] y, por lo tanto, su funcionamiento es caro. En 2010, laUniversidad de Stanford tenía más de 2 mil ultracongeladores, que usaban aproximadamente 40 mil millones de BTU de energía y le costaban a la universidad $ 5,6 millones al año. Los ultracongeladores desarrollados más recientemente consumen menos energía.[6]

En los últimos años, algunos científicos han comenzado a sugerir que los laboratorios mantengan los ultracongeladores en -70 °C en lugar de -80 °C para conservar energía y disminuir el desgaste del compresor del congelador.[7][8]

Ciclo de refrigeración

Los ultracongeladores que emplean el sistema de refrigeración en cascada utilizan hasta 20 veces la huella energética de los frigoríficos domésticos y se utilizan para refrigerar con fluidos de gases de efecto invernadero (normalmente hidrofluorocarbono R-508B ).[5] Los ultracongeladores modernos emplean mezclas de gases HC (es decir, hidrocarburos ): típicamente, etano y propano.

Un diagrama esquemático del proceso de refrigeración en cascada de dos ciclos

Véase también

Referencias
  1. Gumapas, Leo Angelo M.; Simons, Glenn (2013). «Factors affecting the performance, energy consumption, and carbon footprint for ultra low temperature freezers: Case study at the National Institutes of Health». World Review of Science, Technology and Sustainable Development 10: 129. doi:10.1504/WRSTSD.2013.050786.
  2. «Ultra-Low Temperature Freezer Program | Penn Sustainability». www.sustainability.upenn.edu. Consultado el 11 de noviembre de 2020.
  3. McCullough, Jeffrey (13 de noviembre de 2009). «Long-term Cryopreservation of Human and other Mammalian Cells at −80°C for 8 Years». Transfusion 50 (4): 808-819. PMID 19912586. doi:10.1111/j.1537-2995.2009.02482.x. Consultado el 27 de febrero de 2021.
  4. «Cryogenic and Freezer Boxes». Fisher Scientific. Consultado el 27 de febrero de 2021.
  5. Berchowitz, David; Kwon, Yongrak (2012). «Environmental Profiles of Stirling-Cooled and Cascade-Cooled Ultra-Low Temperature Freezers». Sustainability 4 (11): 2838-2851. doi:10.3390/su4112838.
  6. Dickey, Gwyneth (2 de junio de 2010). «Freezer Retirement Program: Out with the cold, in with the new». Stanford University (en inglés). Consultado el 11 de noviembre de 2020.
  7. «To find hacks for greening your lab, start with the freezer». Chemical & Engineering News (en inglés). Consultado el 11 de noviembre de 2020.
  8. «Cold Storage». Green Labs: MIT. Consultado el 11 de noviembre de 2020.

Enlaces externos

 

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