A esterilização é apenas metade do ciclo. Eis o que acontece após os 121 °C e quais as características de arrefecimento que realmente importam para o seu tipo de carga
A esterilização térmica funciona através do aquecimento de micróbios e material biológico a temperaturas superiores a 121 °C até que sejam destruídos — mas isso é apenas metade do processo de um ciclo de esterilização. Antes de qualquer elemento poder ser retirado com segurança da câmara, a temperatura desta tem de arrefecer e, para muitas cargas, essa fase de arrefecimento demora mais tempo do que o próprio período de manutenção da temperatura de esterilização. Existem cinco características de engenharia distintas para acelerar este processo, cada uma delas baseada num princípio físico diferente e cada uma com as suas próprias vantagens e desvantagens que vale a pena compreender antes de se optar por uma delas.
1. Ventilador de arrefecimento
A opção mais simples e menos dispendiosa: uma ventoinha sopra ar sobre a superfície exterior do recipiente da câmara, retirando calor dessa superfície e, por sua vez, extraindo calor do conteúdo da câmara. Proporciona um arrefecimento significativamente mais rápido do que a dissipação passiva de calor, com um custo ou complexidade adicionais muito reduzidos.
A sua única limitação real é a compatibilidade: um ventilador de arrefecimento requer que a superfície externa da câmara esteja exposta ao ar em movimento, o que o exclui quando utilizado em conjunto com características que envolvem o recipiente — nomeadamente, camisas de câmara ou isolamento espesso. É mais adequado para máquinas mais simples, nas quais essas outras características não estão instaladas.
2. Ecofill
Alguns autoclaves geram o seu próprio vapor de esterilização aquecendo a água contida no próprio recipiente da câmara. Essa água possui uma elevada capacidade térmica, pelo que, após a esterilização, arrefece lentamente — e, uma vez que arrefecer a câmara implica arrefecer tudo o que se encontra no seu interior, essa água é frequentemente o principal obstáculo entre uma câmara quente e uma câmara fria.
O sistema Ecofill contorna o problema em vez de o resolver pela força bruta: transfere a água aquecida para um reservatório externo assim que a esterilização estiver concluída, removendo-a totalmente da equação do arrefecimento. Isso acelera diretamente o arrefecimento e apresenta uma segunda vantagem — o calor transportado por essa água não se perde simplesmente, mas pode ser reutilizado para ajudar a aquecer o ciclo de esterilização seguinte, melhorando a eficiência energética global ao longo de um dia de trabalho, em vez de apenas num ciclo. Para uma análise passo a passo do mecanismo, consulte o diagrama da Astell sobre o funcionamento de uma autoclave Ecofill.
3. Arrefecimento por vácuo
A temperatura e a pressão estão diretamente ligadas, o que torna uma bomba de vácuo uma ferramenta de arrefecimento verdadeiramente elegante. A redução da pressão no interior da câmara após a esterilização diminui o ponto de ebulição de qualquer humidade remanescente, fazendo com que esta evapore — e essa mudança de fase retira calor à medida que ocorre, arrefecendo a carga no processo.
Este processo apresenta um segundo efeito útil para além do arrefecimento: a mesma evaporação que remove o calor também seca a carga, o que é particularmente valioso na esterilização de materiais envoltos em tecido ou porosos que precisam de sair da câmara não apenas esterilizados, mas também secos. É um dos poucos métodos de arrefecimento que melhora ativamente o resultado da carga, em vez de simplesmente acelerar o tempo de espera.
4. Camisa de arrefecimento a água
O encapsulamento do recipiente da câmara no interior de um segundo recipiente exterior — a camisa — permite que um fluxo de água passe pelas superfícies externas da câmara. Tal como a ventoinha de arrefecimento, isto retira calor da superfície exterior da câmara; ao contrário da ventoinha, a câmara não precisa de estar diretamente exposta ao ar livre para funcionar.
Essa diferença é mais importante do que possa parecer à primeira vista: uma vez que a camisa não depende da exposição ao ar, pode ela própria ser envolvida por uma camada de isolamento, minimizando a perda de calor durante a esterilização e tornando toda a máquina mais eficiente do ponto de vista energético — uma combinação que um simples ventilador de arrefecimento não consegue oferecer.
Assim que a água atravessa a camisa e absorve o calor do recipiente, a abordagem mais simples consiste em drená-la, removendo totalmente esse calor do sistema. Uma abordagem mais eficiente consiste, em vez disso, em reciclar o líquido de arrefecimento, deixando-o arrefecer num recipiente não pressurizado antes de o recircular — e o arrefecimento pode ser ainda mais otimizado através da adição de água fresca e fria ao sistema, conforme necessário.
5. Ventilador interno da câmara
Para obter o arrefecimento mais eficaz disponível, o ventilador regressa — desta vez montado no interior da própria câmara. Um ventilador interno da câmara gera um fluxo de ar que acelera a dissipação de calor diretamente de cada item no interior da câmara, em vez de apenas da parede exterior do recipiente.
A sua principal vantagem é a compatibilidade: ao contrário do ventilador de arrefecimento externo, um ventilador interno da câmara funciona em conjunto com outros sistemas de arrefecimento, em vez de competir com eles, incluindo a camisa de arrefecimento a água e o arrefecimento a vácuo descritos acima. Em combinação com esse equipamento adicional, as autoclaves equipadas com ventiladores internos da câmara podem atingir velocidades de arrefecimento até 70% mais rápidas do que as máquinas sem equipamento de arrefecimento dedicado — uma melhoria que pode efetivamente duplicar a capacidade diária de uma autoclave, o que muitas vezes representa a diferença entre um laboratório necessitar de uma ou de duas autoclaves.
Adaptar o método de refrigeração ao tipo de carga
Nem todas as cargas beneficiam igualmente de todos os métodos de refrigeração, pelo que esta é uma verdadeira decisão de especificação, em vez de um simples nível de atualização.
As cargas líquidas e de meios beneficiam mais das camisas de arrefecimento a água e dos ventiladores internos da câmara, desde que também esteja instalado um sistema de lastro de ar para gerir a queda de pressão de forma segura — consulte o documento da Astell «Getting Liquid Cycles Right» e o guia de carregamento complementar para saber por que razão esta combinação é importante.
As cargas embrulhadas e porosas beneficiam especificamente do arrefecimento a vácuo, uma vez que a mesma evaporação que arrefece a carga também conclui a sua secagem — consulte o guia complementar da Astell sobre «Por que razão “estéril” nem sempre significa “seco”» para obter uma explicação mais completa.
As cargas de descarte e resíduos, em que a secagem não é o objetivo, costumam obter bons resultados com combinações mais simples de ventiladores de arrefecimento ou camisas de arrefecimento, uma vez que a prioridade, neste caso, é o rendimento, em vez de um acabamento «seco ao toque».
As instalações de elevado rendimento que processam cargas mistas ao longo do dia constituem, normalmente, o melhor argumento a favor da combinação de vários métodos, uma vez que o valor de 70% de melhoria no arrefecimento acima referido depende dessa combinação e não de qualquer característica isolada.
Especificar a combinação de arrefecimento adequada
Desde o simples ventilador de arrefecimento de baixo custo até uma combinação completa de camisa de arrefecimento, lastro de ar e ventilador interno da câmara, existe uma vasta gama de opções de arrefecimento que podem ser integradas numa autoclave Astell — consulte «As Opções que Merecem o Seu Lugar» para uma visão mais abrangente sobre quais os extras que vale a pena especificar e porquê. A Astell conta com mais de 140 anos de experiência no fabrico de autoclaves e terá todo o prazer em ajudá-lo a encontrar a combinação certa para os seus tipos de carga e rendimento diário — contacte a equipa para discutir as suas necessidades.
