V súčasnej dobe sa udržiavanie optimálnej teploty tovaru stalo kľúčovým faktorom pre mnohé odvetvia. Zvýšený dopyt po farmaceutických dodávkach, rýchlo sa kaziacich potravinách a inom tovare s regulovanou teplotou, napríklad v dôsledku obdobia lockdownov a karantén, si vyžaduje spoľahlivé chladiace riešenia. Jednou z efektívnych a bezpečných možností je uchovávanie týchto produktov v chladiacich boxoch so suchým ľadom.
Čo je suchý ľad a ako sa líši od klasického ľadu?
Základný rozdiel medzi suchým ľadom a klasickým ľadom spočíva v ich chemickom zložení a skupenstve. Klasický ľad je pevné skupenstvo vody (H2O), ktoré sa pri topení mení späť na vodu, čím zanecháva vlhkosť. Naopak, suchý ľad je pevná forma oxidu uhličitého (CO2).
Kľúčovou vlastnosťou suchého ľadu je jeho schopnosť sublimovať, čo znamená, že sa mení priamo z pevného skupenstva na plyn, bez prechodu cez kvapalnú fázu. Týmto spôsobom suchý ľad neuvoľňuje žiadnu vlhkosť, čo je významná výhoda pri chladení citlivých produktov.
Uvoľňovaný plyn (CO2) je približne 1,5-krát ťažší ako vzduch. Táto vlastnosť zabezpečuje, že oxid uhličitý vytláča vzduch z chladiaceho priestoru, čím sa vytvára prostredie s nízkym obsahom kyslíka, ktoré zostáva bez baktérií a mikróbov. Z tohto dôvodu je suchý ľad často považovaný za jedno z najlepších chladiacich médií, obzvlášť pre:
- Farmaceutické výrobky: lekárske vybavenie, testy, súpravy, vakcíny, výskumný materiál.
- Mrazené potraviny: mrazené výrobky, chladené nápoje, zmrzlina a iné, počas prepravy.
Suchý ľad má aj ďalšie dôležité vlastnosti: nepoškodzuje tovar ani obal, je bez chuti, bez zápachu, nie je toxický a nie je horľavý.
Výroba a skladovanie suchého ľadu
Proces výroby suchého ľadu
Suchý ľad sa obvykle vyrába vo forme peliet, ktoré sú dostupné v rôznych veľkostiach, aby vyhovovali špecifickým požiadavkám. Bežné veľkosti peliet zahŕňajú napríklad 1,5 mm, 3 mm a 16 mm. Pre výrobu vysokokvalitného suchého ľadu je kľúčové použitie najčistejších surovín, ako je vysokokoncentrovaný CO2 plyn, a najnovších výrobných zariadení (peletizérov).
Optimálne podmienky skladovania
Vzhľadom na extrémne nízku teplotu suchého ľadu, ktorá dosahuje približne -78,6 °C, je pre zachovanie jeho kvality a množstva nevyhnutné použitie skladovacích nádob s vynikajúcimi izolačnými vlastnosťami. Tieto nádoby, často špeciálne termoboxy, sú navrhnuté tak, aby minimalizovali mieru sublimácie.
Okrem izolačných vlastností je potrebné dodržiavať aj ďalšie požiadavky, najmä týkajúce sa bezpečnosti, hygieny, správnej manipulácie, spracovania a logistiky. Kvalitné termoboxy dokážu udržať špičkovú kvalitu peliet po dobu 5-7 dní, čo je kľúčové pre spoľahlivú distribúciu.
Miera sublimácie a manipulácia so suchým ľadom
Množstvo suchého ľadu, ktoré sublimuje, závisí od viacerých faktorov. Ako všeobecné pravidlo sa očakáva, že každých 24 hodín sa sublimuje päť až desať kilogramov suchého ľadu. Presná miera sublimácie je však priamo závislá od hustoty použitej nádoby z expandovaného polystyrénu. Platí, že čím nižšia je hustota nádoby, tým rýchlejšia je sublimácia suchého ľadu.
Pre správne chladenie a ochranu tovaru je dôležité, aby bol tovar oddelený od suchého ľadu, aby sa nedotýkali. Takto zabalený tovar, napríklad potraviny, zostane čerstvý a nedôjde k jeho poškodeniu.
Praktické využitie suchého ľadu pri transporte citlivého tovaru
Suchý ľad je nenahraditeľný pri preprave tovaru citlivého na teplotu. Používa sa na transport širokej škály produktov, ako sú lieky, vakcíny, mrazené potraviny a ďalšie. Vzhľadom na to, že sa suchý ľad nepremieňa na kvapalinu a odparuje sa ako plyn priamo z pevnej formy, je jedným z najideálnejších médií používaných na izoláciu a ochranu produktov citlivých na teplotu.
Pomocou suchého ľadu sa počas prepravy udržiavajú čerstvé a chránené tovary ako zmrzlina, lieky, injekcie, mäso a vakcíny.
Bezpečnostné opatrenia pri manipulácii a preprave suchého ľadu
Preprava a manipulácia so suchým ľadom si vyžaduje dodržiavanie určitých bezpečnostných opatrení, aby sa znížili riziká a komplikácie. Suchý ľad sa nesmie uzavrieť do vzduchotesnej nádoby, pretože uvoľňuje plynný oxid uhličitý. Hromadenie plynu v uzavretom priestore by mohlo viesť k nárastu tlaku a potenciálnemu poškodeniu nádoby alebo zraneniu. Preto balík, v ktorom sa používa suchý ľad, musí mať priechod vzduchu na bezpečné uvoľnenie oxidu uhličitého.
Pre zaistenie bezpečnosti je tiež nevyhnutné, aby bol všetok tovar balený so suchým ľadom označený príslušnými pokynmi a rizikami. Pri manipulácii so suchým ľadom by mali pracovníci vždy nosiť vodeodolné rukavice, aby predišli popáleninám a omrzlinám, a ochranné okuliare.
Špecifické aplikácie: Preprava a skladovanie vakcín proti COVID-19
V období pandémie COVID-19 výrazne vzrástol dopyt po suchom ľade, najmä v súvislosti s transportom a uskladnením vakcín. Vakcíny, ako napríklad tie od Pfizer-BioNTech, boli distribuované vo vratných prepravných termoobaloch, ktoré umožňujú uchovávanie vakcín pri extrémne nízkych teplotách od -90 °C do -60 °C po dobu 30 dní, avšak za predpokladu pravidelného dopĺňania suchého ľadu.
Postup pri manipulácii s vakcínami a suchým ľadom je presne stanovený:
- Kontrola pri prevzatí: Po prevzatí zásielky je potrebné okamžite skontrolovať stav dodávky a množstvo suchého ľadu.
- Prvé doplnenie: Najneskôr do 24 hodín od prevzatia dodávky je nevyhnutné doplniť suchý ľad.
- Pravidelné dopĺňanie: Následne sa suchý ľad dopĺňa v intervaloch každých 5 dní, čo znamená celkovo šesť doplnení počas maximálnej 30-dňovej doby uchovávania vakcín.
- Množstvo a typ ľadu: Množstvo dopĺňaného suchého ľadu je individuálne a závisí od faktorov ako teplota vonkajšieho prostredia, frekvencia a dĺžka otvárania termoboxu. Požadované množstvá sa môžu líšiť v každom centre a období, pričom na jedno doplnenie môže byť potrebných až 23 kg. Dopĺňaný suchý ľad musí byť drvený a odporúčaná veľkosť peliet je 9-16 mm.
Pri otváraní termoboxu je potrebné dodržiavať prísne pravidlá. Termobox môže byť otváraný maximálne dvakrát denne, a to vždy len na dobu maximálne 3 minút. Tento časový interval je kriticky dôležité dodržať pri vyberaní vakcín, ako aj pri dopĺňaní suchého ľadu.
Miestnosť, v ktorej sa skladuje a otvára termobox, by mala byť dobre vetrateľná, aby sa zabránilo hromadeniu oxidu uhličitého. Pri manipulácii so suchým ľadom je nevyhnutné použiť vodeodolné rukavice na ochranu pred popáleninami a omrzlinami a ochranné okuliare.