Mentre il mondo attende un vaccino contro il COVID-19, l'industria della catena del freddo sta facendo tutto il possibile per prepararsi all'eventuale sforzo di distribuzione. Non è un compito da poco e richiederà una cooperazione a livelli che non avremmo mai immaginato. Con tutto questo da fare, perché vi sto parlando di batterie? È una bella domanda e la risposta è semplice: non si tratta proprio della batteria.
Una batteria non è solo una batteria?
Le prestazioni delle batterie non sono un argomento di cui parliamo spesso in termini di innovazione nella catena del freddo. Le batterie sono un componente fondamentale di qualsiasi contenitore attivo a temperatura controllata, ma una batteria è una batteria, giusto? Beh, sì e no. Le batterie sono progettate e prodotte per soddisfare ogni esigenza che potresti immaginare. Tuttavia, le prestazioni delle batterie possono variare. Uno spedizioniere farmaceutico può prendere due batterie identiche, installarle in due contenitori attivi diversi, inviare quei contenitori in una spedizione in condizioni identiche e ottenere risultati di prestazioni delle batterie molto diversi. Perché? La risposta sta nella progettazione e nella tecnologia del contenitore.
Testare la teoria
Un paio di mesi fa un cliente ci ha contattato e ha chiesto ai nostri ingegneri di testare il CSafe RKN secondo parametri molto specifici e di documentare le prestazioni della batteria. Ovviamente abbiamo accettato e abbiamo condotto il test nel nostro laboratorio di collaudo certificato ISTA.
Il team ha caricato un vano di carico CSafe RKN con un carico utile precondizionato di 60 kg di acqua in bottiglia e ha configurato il contenitore per mantenere la temperatura del carico utile a +20 °C. Hanno impostato la temperatura nella camera di prova a -5 °C costanti e hanno monitorato le prestazioni della batteria. Una volta completato il test e documentati i dati, abbiamo contattato il cliente per condividere i risultati secondo cui, in quelle condizioni, la durata della batteria era superiore a 98 ore.
I risultati sono insoliti?
È esattamente ciò che abbiamo chiesto al cliente quando ha reagito con sorpresa a questi risultati. Le prestazioni della batteria variano in base al profilo termico richiesto da un carico utile e i container CSafe hanno superato le 120 ore con altre combinazioni specifiche del cliente di profili di carico utile e ambiente. Ma la soluzione che questo cliente aveva utilizzato per alcune delle sue spedizioni poteva mantenere l'alimentazione solo per 25-30 ore nelle stesse condizioni utilizzate nel nostro test. Ora, le batterie nei container CSafe e in quest'altra soluzione non sono identiche, ma in teoria dovrebbero funzionare ugualmente bene. Ecco perché la differenza nel tempo di esecuzione fornisce informazioni chiave sulla qualità complessiva del container e sull'autonomia del sistema.
Come la progettazione dei contenitori migliora le prestazioni delle batterie
Isolamento, gestione della temperatura e circolazione dell'aria sono le caratteristiche progettuali chiave dei contenitori CSafe che influiscono direttamente sull'autonomia del sistema e prolungano la durata della batteria.
Isolamento
L'isolamento di un contenitore consente di utilizzare energia passiva per mantenere la temperatura desiderata, riducendo così il consumo della batteria. L'isolamento Vacuum Insulated Panel (VIP) fornisce un'efficienza termica 10 volte maggiore rispetto all'isolamento in schiuma standard. I contenitori CSafe utilizzano il VIP di qualità più elevata disponibile e offrono la tenuta più lunga nel tempo del settore, fino a 6 volte migliore rispetto allo standard del settore. Il VIP nei contenitori CSafe fornisce il miglior funzionamento a temperatura ambiente massima e minima senza limitazioni, il che riduce ulteriormente l'impatto sul carico utile per estendere la durata della batteria.
Oltre a preservare la durata della batteria, questa prestazione di mantenimento passivo lascia ampio tempo per reagire e preservare il carico utile in caso di interruzione di corrente o mancanza di alimentazione.
Gestione della temperatura
Questo è il sistema all'interno di un contenitore attivo che monitora la temperatura del carico utile e regola automaticamente i sistemi di riscaldamento e raffreddamento per mantenere la temperatura richiesta. Molti sistemi lo fanno monitorando le temperature dell'aria in uscita. Più spesso viene utilizzato il sistema di riscaldamento e raffreddamento, maggiore è il consumo della batteria. Ecco perché i contenitori CSafe utilizzano una serie completa di 10 sensori nel CSafe RAP (sei nel RKN) per monitorare le posizioni delle zone in tutto il vano del carico utile e, cosa più importante, il flusso d'aria di ritorno per regolare con precisione le temperature del carico utile. Il monitoraggio aggiuntivo consente tolleranze di temperatura più strette e un utilizzo ridotto della batteria, prolungandone ulteriormente la durata.
Sistema di flusso d'aria
Mantenere una temperatura uniforme in tutto il contenitore dipende dalla regolazione del sistema di flusso d'aria. Un sistema di flusso d'aria ha il potenziale di sviluppare zone calde o fredde in base alla progettazione. Queste zone calde o fredde costringerebbero il sistema di gestione della temperatura a compensare eccessivamente la richiesta di energia aggiuntiva della batteria.
I container CSafe utilizzano un innovativo sistema di ricircolo dell'aria che incapsula completamente il carico utile con aria condizionata controllata su tutti i lati. Ciò fornisce una mappatura accurata della temperatura, crea una temperatura uniforme in tutto il container e impedisce la convezione della temperatura ambiente, soprattutto quando si è seduti su un asfalto caldo. Prevenire queste zone calde e fredde consente al container di gestire meglio la temperatura del carico utile e preservare la durata della batteria.
Manutenzione
Sebbene non abbia nulla a che fare con la progettazione, la manutenzione del contenitore è altrettanto importante per le prestazioni complessive della batteria. Testare le batterie con una pianificazione regolare è standard per la manutenzione del contenitore. Tuttavia, dopo un certo periodo di tempo, anche se una batteria supera un test delle prestazioni, aumenta la probabilità che possa iniziare a degradarsi prima di un altro test. Ecco perché CSafe sostituisce le batterie del contenitore ogni tre anni come parte del nostro programma di ricostruzione della manutenzione preventiva.
Considerazioni finali
In un mondo che sta vivendo drammatiche limitazioni, incertezza e variabilità senza precedenti, il funzionamento prolungato con l'alimentazione a batteria è più importante che mai. Ora sappiamo che gli spedizionieri devono essere preparati a spostare in sicurezza i loro prodotti tenendo conto dei rischi correlati a una pandemia, importanti cambiamenti politici come la Brexit e guerre commerciali a lungo termine, oltre a stagioni di uragani da record e una pletora di altri disastri naturali che possono ostacolare i viaggi aerei.
Mentre ci prepariamo per il compito monolitico che ci attende per distribuire un vaccino contro il COVID-19, le prestazioni delle batterie dei container per il trasporto aereo dovrebbero essere al primo posto per ogni produttore farmaceutico, indipendentemente dal fatto che il prodotto all'interno del container sia o meno un vaccino contro il COVID-19. Tutti i farmaci dovranno continuare a circolare in tutto il mondo e finché la pandemia non si avvicinerà alla fine, le sfide di trasporto che stiamo vedendo ora non si allenteranno di molto.