Arktek : une glacière à parois sous vide maintient les vaccins au froid pendant un mois sans électricité

La chaîne du froid s'arrête là où s'arrête le réseau électrique. L'OMS a estimé que 25 à 50 % des vaccins sont perdus chaque année dans le monde, une grande partie étant perdue à cause de défaillances de la réfrigération pendant la livraison ; dans les zones rurales du Nigeria et dans toute l'Afrique subsaharienne, les cliniques desservant des villages isolés n'ont aucune électricité, si bien que le vaccin arrive et se dégrade en quelques heures. Les réfrigérateurs solaires aident là où ils fonctionnent, mais ils tombent en panne, sont volés ou restent éteints pendant des semaines — et chaque dose perdue est un enfant qui n'est pas immunisé (Vanguard, 2019).

Global Good, le laboratoire financé par Bill Gates au sein d'Intellectual Ventures, s'y est attaqué comme à un problème d'ingénierie thermique. L'équipe de Mike Friend a modélisé l'Arktek sur les dewars à isolation sous vide qui contiennent de l'azote liquide : double paroi avec un vide quasi total entre elles pour arrêter la convection, un revêtement intérieur réfléchissant pour réduire le rayonnement, de la fibre de verre renforcée pour bloquer la conduction. Huit briques d'eau gelée maintiennent les températures vaccinales pendant jusqu'à un mois sous une chaleur équatoriale, et la conception a été concédée sous licence libre de redevances à l'entreprise chinoise Aucma afin qu'elle puisse être fabriquée à des prix de programmes d'aide (WIRED, 2018).

Elle a ensuite fait ses preuves dans les pires conditions. Lorsque l'OMS a lancé un appel en novembre 2014, ayant besoin de transporter un vaccin expérimental contre Ebola à -60 à -80 degrés C sans glace carbonique en Afrique de l'Ouest, l'équipe a remplacé les briques d'eau par un matériau à changement de phase et disposait d'une solution validée à -65 degrés C dès janvier. Lors de la riposte de 2018 en RDC, seize Arkteks équipés de PCM ont maintenu la chaîne du froid de la vaccination en anneau sous -65 degrés C pendant des périodes de cinq jours (WIRED, 2018) ; les versions courantes maintiennent désormais les vaccins infantiles viables pendant 35 jours ou plus dans la zone chaude du Nigeria (Vanguard, 2019).

Glacière à parois sous vide : un mois de froid, sans électricité

L'empilement isolant attaque séparément chaque voie de transfert de chaleur : le vide pour la convection, le revêtement réfléchissant pour le rayonnement, la fibre de verre pour les fuites — la mousse bon marché à faible durée de froid ne peut pas rivaliser.

De l'eau gelée ordinaire est une batterie thermique que chaque district du monde peut recharger ; l'appareil transforme un problème de réfrigération quotidien en une corvée de réapprovisionnement mensuelle.

La licence libre de redevances accordée à Aucma a installé la fabrication en Chine à des prix de volume, rendant la glacière assez bon marché pour les budgets d'approvisionnement de type UNICEF et GAVI.

Parce que la boîte est passive, elle n'a pas de compresseur qui puisse tomber en panne, pas de carburant à acheter et pas de technicien à appeler — les modes de défaillance qui tuent les réfrigérateurs solaires sur le terrain n'existent tout simplement pas.

Lorsqu'une contrainte est absolue — aucune alimentation électrique, jamais —, cessez d'optimiser la solution alimentée en énergie et reconcevez autour du réservoir d'énergie le moins cher qui existe partout : l'eau gelée, rechargée mensuellement.

Les Arkteks fabriqués par Aucma ont été qualifiés selon les normes de performance de l'OMS et sont entrés dans les programmes de vaccination systématique à travers l'Afrique et l'Asie du Sud ; Vanguard a rapporté les déploiements nigérians et le chiffre de 35 jours en 2019. Lors de la riposte contre Ebola en RDC en 2018, seize unités équipées de PCM ont constitué la couche de terrain de la chaîne du froid de la vaccination en anneau, maintenant le vaccin sous -65 degrés C entre les congélateurs de Kinshasa et de Mbandaka. La logique de conception passive-plus-PCM est réapparue en 2020 dans la planification de la distribution des vaccins contre la COVID-19 à ultra-basse température.