10 junio 2011

Esterilizador de vapor solar para instrumentación médica


El personal sanitario debe trabajar en muchas ocasiones en lugares donde hay poca disponibilidad de energía eléctrica y llevar el combustible es costoso. En esos casos la implementación de prácticas de esterilización mediante autoclaves convencionales resulta un dispendio difícil de soportar. Entre nuestros artículos dedicados a la obtención de energía en situaciones complejas hablamos en esta ocasión del uso de una cocina solar simple y a bajo coste que en gran medida depende de las fuentes de calor convencionales.

Las autoclaves médicas típicas emplean energía eléctrica o propano para calentar un recipiente hasta producir vapor a suficiente temperatura para destrozar agentes infecciosos. Esta misma operación puede hacerse utilizando una cocina de panel grande a la que incorporamos apoyo de propano para los días en los que no haya suficiente sol.

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
El sistema comprende cuatro componentes principales: el esterilizador, el panel reflexivo solar, el conducto de aislamiento y el quemador de propano.
El esterilizador
El esterilizador que se utiliza es un recipiente a presión como el que se muestra en la siguiente figura, y similar al esterilizador de un autoclave normal. El esterilizador comienza a funcionar cuando se abre la válvula de control. Cuando el agua comienza a hervir, el vapor se eleva por encima del aire en el esterilizador. Ya que el vapor se encuentra en la cámara, fuerza al aire más denso hacia abajo y sale por el tubo de extracción de aire, dejando que el vapor rellene el volumen completo en unos pocos minutos. En este punto, el operador cierra la válvula de control para presurizar el esterilizador, causando que se incremente la temperatura de vapor, calentando hasta la temperatura requerida de 121 ºC. Un par de reflectores traseros se adaptan a los ángulos del sol altos o bajos por dint of inverting. Los bordes de los reflectores traseros se cortan en cuadrados para colocarse de forma que la luz del sol se dirija perpendicularmente al recipiente.


Ilustración 1. Componentes del esterilizador

El esterilizador dispone asimismo de una válvula de seguridad cubriendo el dispositivo. El vapor se libera cuando la presión se eleva a 173 – 187 kPa. En operación normal, se espera que el operador mantenga la presión por debajo del umbral de este dispositivo. Como medida adicional de seguridad se dispone de un tapón de sobrepresión. Este  sistema saltará a 200 – 350 kPa si la válvula de alivio falla al abrirse. Los esterilizadores con tapón de sobrepresión no trabajan con cocinas solares. Los tapones se funden prematuramente por el calor de la luz solar directa.
Paneles reflexivos
Los paneles reflexivos son madera aglomerada cubierta con láminas de aluminio de cocina. Un par de reflectores traseros adaptan a los ángulos del sol alto o bajo invirtiéndolos. Los bordes de los reflectores traseros se cortan y se colocan de forma que dirijan la luz del sol perpendicularmente al recipiente a presión.
La cubierta
El Hood es un cilindro transparente o caliente utilizado para mantener el esterilizador caliente. Está cerrado en la parte superior y encierra al quemador. Está cerrado en la parte superior, y es lo bastante grande como para contener al esterilizador. El Hood bloquea al viento, retiene aire caliente junto al esterilizador, e impide pérdidas de radiación de calor infrarrojo  del cuerpo del esterilizador.
El quemador
El quemador está integrado con un soporte robusto stand que soporte el peso del esterilizador cargado.
ENSAYOS
Los ensayos demostraron con éxito el funcionamiento del sistema solar/propano con la función de autoclave.
Bibliografía: Use of the solar panel cooker for medical pressure steam sterilization.  Prosser & Scott
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