公平分配COVID-19疫苗需要可持续的冷链
经过托比•彼得斯，教授，伯明翰大学本·哈特利SEforALL能源效率专家
本文是对本文的总结为所有人降温:冷链在交付COVID-19疫苗中的作用简报说明，由所有（SEFERALL），伯明翰大学，Nexleaf Analytics，国际节能研究所和巴塞尔可持续能源机构的可持续能源生产。阅读完整简报在这里．
COVID-19大流行大规模改变了人们的生活，扰乱了经济、社区和家庭。封锁、保持社交距离和隔离是世界各国政府在抗击疫情中部署的首批工具，疫苗被视为让社会重新站起来、让经济运行起来的决定性下一步举措。向每个偏远村庄分发疫苗，特别是在低收入和中等收入国家，已被认为是一个关键的公平问题可以防止61%的后续死亡相比之下，如果先将疫苗分发给高收入国家，则可避免33%的死亡。
一旦疫苗获得批准，公平分配很可能依赖于冷链在发展中国家的急剧扩张。大多数领先的候选疫苗需要在2°C到8°C之间冷却首批宣布大规模检测结果的COVID-19疫苗需要在-70°C冷藏．简而言之，获得可持续的医疗冷链可能会巩固全球公平分配。在全世界管理这些冷链的必要和紧迫扩张之际，我们必须确保投资依赖于可持续的解决方案，并提供持久的遗产。
冷链是计划中缺失的部分
寻找COVID-19大流行持久解决方案的努力主要集中在开发、测试和制造有效疫苗。迄今为止，很少注意到迅速大规模分发它的要求。据估计60 - 70需要一种疫苗来产生群体免疫如果一种疫苗需要两剂，那么可能需要接种100多亿次疫苗。大规模疫苗接种的规模和速度是前所未有的，这需要一种新的快速途径。更复杂的是，许多主要候选疫苗需要在2°C至8°C之间冷藏，而宣布有效的第一个候选疫苗，来自辉瑞生物技术公司，需要两剂和在-70°C冷藏。任何疫苗分发计划的核心将是冷却设备和冷链基础设施，这在发展中国家将需要重新设计和大量的新能力。
表格1：截至2020年10月25日的主要候选疫苗及其规格[N/A:装运和长期储存的预期温度要求已为2-8℃]
由于缺乏完全集成，功能的冷链，普遍疫苗接入是低收入和中等收入国家的主要挑战。面临的主要障碍，特别是在低收入国家，包括容量不足，低效和不可靠的冷却设备，维护不足，在运输过程中，系统和产品的监测不足，静止，缺乏相关技能和适当的培训计划，能源基础设施赤字，缺乏合适的融资和有效的商业模式。这些障碍的组合经常导致分布失败，导致疫苗浪费，错过了疫苗接种的机会，免疫计划不足。
图1展示了常规免疫计划和在沿着冷链的不同水平的设备中的典型疫苗流，从制造商到医疗中心和疫苗所在的外展点。
图1:常规免疫计划中疫苗冷链的一般结构
2013年的估计显示，印度46%的医疗设施和撒哈拉以南非洲地区30%以上的医疗设施无法使用电力。与此同时，全球疫苗和免疫联盟(GAVI, the Vaccine Alliance)仍仅估计这一数字10％的医疗保健设施符合gavi条件的国家都配备了足够的冷链设备。最近的估计也表明，这个数字超过了25%的疫苗由于温度控制和物流失败，每年可能浪费在全球范围内。
即使使用新设备部署的Covid-19对此速度减半，达到了10％的浪费率，它仍然可能占浪费了超过10亿疫苗。由于暴露于温度波动而导致的当前疫苗的成本每年约341亿美元，不包括与可避免疾病相关的物理和财务成本。Covid-19疫苗的成本将是其中的倍数，最终投资足够的设备将更具成本效益。
图2:电压波动大于+/- 15%(%)的设备。(数据是在2009年至2017年期间在世卫组织所有6个区域的81个国家收集的)。[摘自2009-2018年EVM全球数据分析]。
降温需求成倍增长
即使在疫苗规划健全的国家，在管理如此大量的疫苗分发方面也可能面临挑战。例如，印度有世界上最大的疫苗规划，每年分发4亿疫苗，为5 600万人接种。印度卫生部初步计划为2 - 2.5亿人接种疫苗一旦疫苗可用，将在6个月内对抗COVID-19。假设是两剂疫苗，该规划将需要4 - 5亿剂疫苗，这意味着6个月后交付的COVID-19疫苗数量相当于目前每年接种的疫苗数量。实现群体免疫同样需要将数量增加3至5倍。
挑战不是孤立存在的。必须同时维持目前的疫苗接种运动。儿童基金会和世卫组织估计高达8000万儿童由于大流行，有可能错过疫苗可预防疾病的疫苗接种。能力扩展必须考虑如何在考虑疫苗可预防疾病(VPD)带来的风险的情况下维持现有规划。
外展是一个很大的挑战
为世界上大多数人接种疫苗对所有国家都是一项非凡的挑战，特别是对低收入和中等收入国家，这些国家现有的冷链网络无法满足当前的需求，更不用说在维持现有免疫需求的同时，在短时间内处理大量疫苗。
此外，在低收入和中等收入国家，通过外展提供了大部分人口生活在农村，偏远地区和许多免疫服务中。Covid-19免疫的关键挑战将是最后一英里的分布，并确保每个疫苗接种现场都配备了足够的固定和外轴冷却设备，以保持疫苗的功效。免疫的成功将依稀，依赖于将质量疫苗提供给每个社区，村庄和解决方案。地理障碍和基础设施差 - 如缺乏运输和不良的道路状况 - 已经在医疗保健工人上放置了负担，并降低提供频繁免疫会议的能力。即使在城市环境中，如果他们已经被大流行淹没，使用医院和其他卫生设施可能是不可行的。
图3:疫苗储存在-20°C（％）的疫苗。（数据在81个国家/地区的81个国家之间收集到2009年至2017年）。[改编自EVM全球数据分析2009-2018]。
需要了解当地的情况
现在迫切需要评估全球疫苗冷链的能力，并制定强有力的计划，在必要时加强能力，并利用机会提高这些关键分配系统的效率、性能和可持续性。其中包括交付机制、使用的技术和运作后勤，包括管理协议、人力资源和废物管理。
在考虑到人口规模的情况下，容量扩张的规模可以估计出来，但需要充分了解维持这种扩张的当地条件，特别是在“最后一英里”。关于疫苗冷链扩大的政策决定必须评估:现有疫苗冷链基础设施在维持现有免疫服务的同时满足需求的潜力;维持扩张的能力;将模式转换(用于外联的无人机)或新技术(移动冷藏室和疫苗便携式微型制冷机)结合起来的能力;所需能源供应;以及替代冷却设施和能源的存在和适当性。
虽然每个国家都在量化为其人口进行免疫接种所需的卫生工作者人数，但我们绝不能忽视这样一个事实，即缺乏合格的工程师和机械师，以及整个冷链的培训不足，将导致在设备故障的情况下反应时间过长，在任何时候都可能增加冷链设备损坏的比例。
持久遗产的机会
对新冷链的迫切需求以及对现有冷链的重新设计，以创建一个更可持续的低碳配送基础设施所带来的机遇，绝不能错过。事实上，作为绿色复苏的贡献者恢复得更好“全球政策议程，全部采用高效，可持续的冷却技术和途径进入设备采购，优化策略和交付计划的所有机会必须最大程度地最大限度地获得。
虽然冷链是实现免疫目标的一个组成部分，但它也伴随着环境成本。一项估计表明，包括能源排放(间接排放)和高效氢氟烃制冷剂气体泄漏(直接排放)在内，冷链造成的温室气体排放约占全球温室气体排放的1%发达经济体的3-3.5％的温室气体排放量．最近的估计还表明，卫生保健部门负责大约占全球排放量的5%,包括制冷剂。
冷链中使用的旧设备可能是不可靠的，低效，而卫生设施和运输的可持续解决方案现在可以支持Covid-19疫苗接种活动，并随着时间的推移为更大的弹性做出贡献。为了最大限度地减少疫苗浪费由于不可靠的电力，应通过具有温度监测系统的离网冷却设备来支持疫苗程序。建立在这方面疫苗和免疫全球联盟的工作在美国，为太阳能冰箱和冰柜提供更多资金，可以支持发展中国家的卫生设施，这些国家缺乏可靠的电力，往往依赖污染的柴油系统。高效的冷藏箱、疫苗载体和货车上的制冷装置同样可以减少对柴油和高全球变暖潜势制冷剂的依赖。
跨越新解决方案
鉴于今天部署的大多数技术在未来十年仍将继续运行，最近出现的可持续和数据支持的冷链技术使我们有机会跨越到COVID-19疫苗部署的可持续解决方案，也可以提供有弹性和可持续的卫生冷链系统。至少必须认识到，新的冷链能力不应以对环境有害的技术为基础，不应妨碍世界实现与减少温室气体和其他污染物排放有关的指标的能力。更好的是，我们应该走得更远，跨越到朝着可持续发展目标取得进展的新战略。
无人机已经证明了其在农村地区快速递送药品方面的价值。与新型移动可充电微制冷机相结合，他们提供了新的综合物流解决方案。与此同时，离网移动冷藏室可以使更经济有效的长期运动方法成为可能。我们有机会在整个系统中嵌入实时数据能力，以确保疫苗质量和从生产到交付的保管链，并帮助实时管理系统中的风险和漏洞。
在短期内，穷人在获得COVID-19疫苗方面将面临最重大的挑战。如果一种疫苗需要冷藏，那么可持续的冷却将成为一个严重的公平问题，这将巩固平等和公平获得疫苗的机会。随着政府和非政府组织制定配送计划，冷链必须保证卫生响应和最大限度地利用可持续解决方案建立长期的弹性。这将在未来几十年影响我们所有人。
