解決方案
冷鏈止於電網終點。WHO 曾估計全球每年有 25-50% 的疫苗被浪費,其中多數是在配送過程中因冷藏失效而損失;在奈及利亞鄉村及撒哈拉以南非洲各地,服務偏遠村莊的診所完全沒有電力,疫苗送達後數小時內即失效。太陽能冰箱在能運作的地方有幫助,但它們會故障、被偷,或連續數週停擺——而每一劑損失都代表一個無法接種疫苗的孩子(Vanguard,2019)。
Global Good——Intellectual Ventures 內部由比爾·蓋茲資助的實驗室——以熱工程的角度著手解決。Mike Friend 的團隊以盛裝液氮的真空隔熱杜瓦瓶為範本設計 Arktek:雙層壁之間近乎真空以阻絕對流,內層反射塗層以減少輻射,強化玻璃纖維以阻擋傳導。八塊凍結的水磚可在赤道高溫下將疫苗溫度維持長達一個月,該設計以免權利金方式授權給中國的澳柯瑪(Aucma),使其能以援助計畫的價格製造(WIRED,2018)。
隨後它在最惡劣的條件下證明了自己。2014 年 11 月 WHO 來電,需要在西非沒有乾冰的情況下運送 -60 至 -80°C 的試驗性伊波拉疫苗,團隊將水磚換成相變材料,到隔年一月便有了經驗證的 -65°C 解決方案。在 2018 年剛果民主共和國應對行動中,十六台配備 PCM 的 Arktek 在為期五天的運行中將環狀接種冷鏈維持在 -65°C 以下(WIRED,2018);常規版本如今在奈及利亞的高溫地帶可讓兒童疫苗保持有效 35 天以上(Vanguard,2019)。
達成成果
真空壁冰盒:一個月的保冷,無需電力
成功原因
隔熱結構分別針對每一種熱傳途徑:以真空阻絕對流、以反射塗層阻擋輻射、以玻璃纖維防止洩漏——低價泡棉的保冷壽命無法與之相比。
普通凍結的水是地球上每個地區都能重新充能的熱電池;該裝置將每日的冷藏難題轉變為每月一次的補給差事。
以免權利金方式授權給澳柯瑪,使製造落在中國並取得規模化價格,讓冷藏箱便宜到足以符合 UNICEF 與 GAVI 式採購預算。
由於該箱體為被動式,沒有會故障的壓縮機、沒有需購買的燃料、也沒有需召喚的技術人員——那些在現場扼殺太陽能冰箱的故障模式根本不存在。
可應用之處
當限制是絕對的——永遠沒有電網電力——就停止優化有動力的解決方案,改為圍繞隨處可見的最便宜能源儲存方式重新設計:凍結的水,每月重新充能。
後續發展
澳柯瑪製造的 Arktek 通過 WHO 性能標準認證,並進入非洲與南亞各地的常規免疫計畫;Vanguard 於 2019 年報導了奈及利亞的部署情況及 35 天這個數字。在 2018 年剛果民主共和國伊波拉應對行動中,十六台配備 PCM 的單位構成環狀接種冷鏈的現場層,在金沙薩與姆班達卡之間的冷凍櫃之間將疫苗維持在 -65°C 以下。這種被動式加 PCM 的設計邏輯在 2020 年超低溫 COVID-19 疫苗配送規劃中再度出現。
追溯依據
參考來源
- The Wild Logistical Ride of the Ebola Vaccine's High-Tech Thermos WIRED · wired.com ·
- Arktek: Ice block technology for vaccines preservation Vanguard News · vanguardngr.com ·