Cómo la escasez de helio está afectando a la industria de dispositivos médicos

Jul 16, 2023

En los últimos años, la continua escasez de helio ha afectado a una amplia gama de industrias. Pulsar Helium, una empresa de desarrollo de helio líder en la industria, está trabajando rápidamente para solucionar estos problemas de la cadena de suministro. Los principales proyectos de helio Topaz y Tunu de Pulsar, ubicados en los EE. UU. y Groenlandia, respectivamente, pueden producir potencialmente algunos de los helio de mayor grado a nivel mundial. Proyectos como el de Pulsar serán fundamentales para reforzar los suministros mundiales de helio y superar la escasez mundial de helio.

Una de esas industrias que se ve particularmente afectada por la escasez de helio es el sector de dispositivos médicos, ya que este recurso cumple un papel fundamental en su operación y desarrollo. Este artículo explorará cómo la actual escasez de helio ha afectado a esta industria y qué implicaciones puede tener tanto para los fabricantes como para los consumidores.

El helio es esencial para muchos aspectos de la vida moderna, desde globos de fiesta hasta máquinas de imágenes por resonancia magnética (IRM). En particular, juega un papel importante en la industria de los dispositivos médicos, ya que proporciona refrigerante para los láseres utilizados en procedimientos quirúrgicos o se incorpora a otros tipos de equipos que se utilizan para diagnosticar o monitorear las condiciones de los pacientes. Como tal, cualquier interrupción del suministro puede causar demoras y contribuir al aumento de los costos asociados con la producción de estos productos.

El estado actual de las cosas ofrece un desafío único para aquellos involucrados en la industria de dispositivos médicos debido a su necesidad de acceso confiable a recursos de helio rentables y de alta calidad. Para obtener una mejor comprensión de este problema, primero debemos comprender por qué hay escasez de helio y cómo afecta los procesos de producción. A través de un análisis más detallado, se pueden identificar soluciones potenciales que podrían aliviar la carga impuesta a las empresas que operan en el campo de los dispositivos médicos debido a esta escasez continua de helio.

El helio es un recurso no renovable que es esencial para muchos dispositivos médicos. Se utiliza para crear entornos de baja temperatura y mantener la estabilidad de ciertos componentes electrónicos, particularmente en máquinas de resonancia magnética y otras tecnologías de imágenes. Sin embargo, la actual escasez de helio ha tenido un impacto negativo en la industria de dispositivos médicos.

Por un lado, hay fuentes limitadas de helio que ocurren naturalmente en nuestro planeta; se encuentra principalmente atrapado debajo de la superficie de la Tierra en depósitos de gas natural. Por otro lado, de estas reservas se han extraído cantidades considerables de helio en las últimas décadas debido a sus numerosas aplicaciones industriales. Este proceso de extracción ha llevado a un desequilibrio entre la oferta y la demanda que ha provocado que los precios se disparen mientras que la disponibilidad disminuye drásticamente.

Se requieren avances tecnológicos significativos para reducir nuestra dependencia de este recurso finito o encontrar soluciones alternativas para reemplazar su uso en equipos médicos sin comprometer los estándares de seguridad o eficacia. Sin embargo, hasta que esas innovaciones se conviertan en realidad, cualquier interrupción de los suministros podría plantear graves desafíos tanto para los fabricantes como para los centros de atención médica.

Para entender mejor por qué existe esta escasez, es importante examinar sus causas. En primer lugar, una de las principales razones de la escasez de helio se atribuye a los recortes de producción mundial provocados por las restricciones por la pandemia de COVID-19. Muchos países han puesto límites a las actividades industriales, lo que ha resultado en una disminución de la actividad económica y en la producción o venta de menos bienes a nivel mundial. Como resultado, las empresas productoras de helio no pudieron satisfacer la demanda durante este período, ya que tenían mucha menos materia prima disponible para trabajar. Además, algunos productores cerraron sus operaciones por completo debido a las pérdidas financieras por la reducción de las ventas y la reducción de la fuerza laboral relacionadas con las medidas de COVID-19.

En segundo lugar, otra causa importante de la escasez de helio está relacionada con la política y los eventos geopolíticos en todo el mundo. Por ejemplo, las sanciones de EE. UU. contra la compañía de gas rusa Gazprom han restringido significativamente los suministros que salen de Siberia, donde se encuentran gran parte de las reservas mundiales de gas natural, creando así más interrupciones en la disponibilidad. Además, ciertas naciones de Medio Oriente, como Qatar, han estado experimentando disturbios políticos en los últimos años, lo que obstaculizó su capacidad para exportar grandes cantidades de gas natural licuado (GNL) que se utiliza para suministrar helio líquido en todo el mundo.

Finalmente, el agotamiento de las fuentes existentes también ha contribuido en gran medida a los niveles actuales de escasez en los mercados actuales. No solo se están descubriendo algunas fuentes nuevas, sino que las que ya existen se están secando gradualmente o se vuelven más difíciles/costosas de acceder de manera segura y eficiente debido a la falta de avances tecnológicos u otros factores. Todos estos problemas combinados han creado un desequilibrio entre la oferta y la demanda, elevando los precios más altos que nunca para muchos productos esenciales, como las resonancias magnéticas que requieren sistemas de refrigeración con helio líquido.

Sin acceso a cantidades suficientes de este gas raro, los fabricantes no pueden producir productos de alta calidad para hospitales y profesionales de la salud. A medida que la demanda ha aumentado debido a la pandemia en curso, los suministros se han vuelto cada vez más limitados. Esta falta de disponibilidad ha resultado en costos crecientes y retrasos en los tiempos de producción y entrega. Sin acceso a fuentes de helio asequibles y confiables, las empresas luchan por mantenerse al día con las necesidades de los clientes y mantener sus márgenes. Estos problemas pueden impedir el diagnóstico y los tratamientos de los pacientes, lo que da como resultado peores resultados y mayores tasas de mortalidad en todos los ámbitos.

Para abordar estos desafíos, los gobiernos deben priorizar las inversiones en nuevas fuentes de suministro de helio, como la extracción geotérmica o las plantas de separación de aire, para garantizar una disponibilidad adecuada para la industria de dispositivos médicos. Además, se deben realizar más investigaciones sobre materiales alternativos que puedan reemplazar al helio en ciertas aplicaciones, brindando a los fabricantes más opciones al obtener componentes.

Para mitigar estos problemas, muchas empresas de dispositivos médicos han cambiado su enfoque hacia gases alternativos, como el nitrógeno o el argón, que pueden reemplazar al helio en ciertas aplicaciones. Si bien esto no compensa por completo las pérdidas relacionadas con los aumentos de precios y los retrasos en los componentes, brinda una solución a corto plazo hasta que haya nuevas fuentes de helio disponibles o las reservas existentes aumenten lo suficiente como para satisfacer nuevamente los niveles de demanda. Tomar medidas proactivas ahora puede ayudar a garantizar un futuro seguro para nuestros sistemas de atención médica y para quienes dependen de ellos.

La escasez de helio ha hecho que los precios se disparen. Para ilustrar la magnitud del problema, se puede comparar con un invitado no deseado que se niega a irse: cada día que pasa, el impacto del aumento de los costos del helio se vuelve cada vez más perjudicial.

La industria de dispositivos médicos no ha sido inmune a estos aumentos de precios; han tenido que adaptar sus estrategias de compra debido a la disponibilidad y el costo en constante cambio. Muchos fabricantes están almacenando la mayor cantidad de helio posible al mismo tiempo que intentan administrar las limitaciones presupuestarias y encontrar fuentes alternativas. Sin embargo, a pesar de los mejores esfuerzos, muchas empresas han tenido dificultades para obtener cantidades suficientes de helio a precios razonables. Este acceso limitado y costos crecientes conducen a pérdidas financieras significativas para quienes participan en el proceso de producción.

Como resultado, las empresas han buscado otras opciones, como la criogenia o los sistemas de refrigeración por aire que no requieren el uso de helio pero que pueden no producir resultados de rendimiento óptimos. Dadas las condiciones actuales del mercado, las empresas deben sopesar los posibles beneficios frente a los riesgos al decidir si cambiar o no los métodos tradicionales que involucran el uso de helio. En última instancia, las decisiones deben basarse en lo que funciona mejor para que las empresas individuales logren los resultados deseados sin incurrir en gastos excesivos.

A medida que la actual escasez de helio sigue provocando un aumento del precio de este elemento esencial, los fabricantes de dispositivos médicos se ven obligados a buscar soluciones alternativas. Si bien se pueden usar otros elementos en muchas aplicaciones que requieren presurización, a menudo tienen inconvenientes o no pueden proporcionar el mismo nivel de rendimiento que se logra cuando se usa helio. Por lo tanto, comprender estas alternativas y sus respectivas ventajas y desventajas ayudará a las empresas de dispositivos médicos a tomar decisiones informadas sobre la mejor manera de gestionar la escasez actual.

Una opción popular para reemplazar el helio es el gas nitrógeno; sin embargo, no ofrece la misma estabilidad térmica o caudal que el helio en la mayoría de los casos. Además, el nitrógeno es más caro y requiere procedimientos de manipulación específicos debido a sus niveles de toxicidad a alta presión. En algunos casos en los que no se requiere estabilidad térmica pero se necesita un control preciso de la presión, como los sistemas de enfriamiento criogénico, el nitrógeno puede ser adecuado para usar en lugar del helio.

Otra posible solución para los fabricantes de dispositivos médicos que se enfrentan a la escasez de helio es el gas argón; aunque ofrece mayor estabilidad térmica que el nitrógeno, no tiene exactamente el mismo nivel de eficiencia térmica que el helio. Además, si bien el argón tiene un costo más bajo en comparación con el nitrógeno y clasificaciones de seguridad más altas que ambos gases porque no es tóxico incluso en condiciones de alta presión, su rango de aplicación sigue siendo limitado, por lo que hay ciertas áreas en las que simplemente no funcionará de manera efectiva.

Una solución propuesta ha sido utilizar hidrógeno en lugar de helio como gas inerte en los escáneres de resonancia magnética. Sin embargo, esta sustitución presenta sus propios problemas debido a preocupaciones de seguridad en torno a los riesgos de inflamabilidad asociados con el uso de hidrógeno. Además, el hidrógeno requiere más energía que el helio, lo que significa que los proveedores de atención médica probablemente incurran en costos más altos si eligen seguir este camino, un precio que no siempre es factible o deseable.

Esto nos deja con pocas opciones; nada se parece al helio cuando se trata de proporcionar resultados seguros y fiables en el sector médico. Para reemplazar los usos existentes de helio en dispositivos médicos sin comprometer la calidad o la facilidad de uso, se debe considerar cuidadosamente al seleccionar un elemento alternativo. A través de una investigación exhaustiva de cada opción disponible y evaluando cuál cumple con todos los requisitos para una aplicación en particular, incluida la funcionalidad, las medidas de seguridad, la rentabilidad y el impacto ambiental, los fabricantes pueden determinar qué alternativa les conviene más durante este tiempo de escasez.

La escasez de helio ha afectado significativamente la investigación y el desarrollo. El helio se usa ampliamente durante los procesos de I+D para simular condiciones del mundo real y probar la durabilidad de los prototipos. Como tal, su escasez puede impedir en gran medida el progreso; cuando los investigadores no cuentan con suficientes suministros, no pueden evaluar con precisión cómo funcionarán sus productos en entornos clínicos.

Los efectos tampoco se limitan a las pruebas; sin helio, muchos otros aspectos del diseño del producto se vuelven más desafiantes. Por ejemplo, la creación de sellos confiables o mediciones precisas puede requerir el uso de equipos altamente especializados que usan helio como gas inerte o refrigerante. Esta falta de recursos podría generar problemas inesperados más adelante si los ingenieros no pueden evaluar completamente sus diseños de antemano.

Claramente, esta crisis actual ha causado numerosas complicaciones dentro del sector de dispositivos médicos a la hora de investigar y desarrollar nuevas tecnologías. Las empresas ahora deben considerar costos adicionales y peligros potenciales mientras adaptan métodos antiguos o buscan enfoques creativos para abordar los desafíos actuales, todo gracias a la escasez continua de lo que alguna vez se consideró un recurso abundante.

Las regulaciones gubernamentales juegan un papel importante en el examen de la escasez de helio y sus efectos en la industria de dispositivos médicos. A nivel mundial, muchos países han adoptado una serie de medidas políticas para gestionar su uso y exportación de helio. Estas políticas toman diferentes formas según el país o la región en cuestión, pero todas tienen como objetivo garantizar que los suministros restantes se utilicen de manera juiciosa. En Europa, por ejemplo, los gobiernos imponen impuestos a las exportaciones y limitan el acceso a las reservas internas con fines comerciales. Además, pueden existir restricciones con respecto a cuánto se puede exportar sin obtener primero un permiso apropiado de las autoridades.

Mientras tanto, en algunas partes de Asia, como India, también hay un escrutinio cada vez mayor sobre las empresas que buscan exportar helio al extranjero debido a los temores de que se agoten las reservas dentro de sus propios límites. Con este fin, los funcionarios indios anunciaron recientemente planes para aumentar los aranceles sobre los productos que contienen helio importados hasta en un 10%. Este movimiento fue pensado como una forma de proteger los recursos locales mientras generaba ingresos adicionales a través del aumento de los impuestos.

Como demuestran estos ejemplos, los gobiernos de todo el mundo están tomando medidas proactivas para regular la producción y distribución de helio de manera más estricta que nunca. Estos movimientos son esenciales para mitigar el impacto de la disminución de la disponibilidad de este recurso crítico. Lamentablemente, parece cada vez más improbable que los esfuerzos actuales sean suficientes.

La escasez de helio ha provocado que los fabricantes diseñen estrategias para gestionarla. La primera estrategia es desarrollar una cadena de suministro alternativa. Las empresas están buscando nuevas fuentes de helio y diversificando sus proveedores para que puedan minimizar las interrupciones si una fuente falla. También están buscando opciones más económicas, como comprar nitrógeno líquido en lugar de helio o usar otros gases como hidrógeno y dióxido de carbono para algunas aplicaciones.

Otra estrategia es aumentar la eficiencia de la producción mediante la reducción de residuos y el reciclaje siempre que sea posible. Los fabricantes están utilizando tecnologías como purificadores de ultra alta pureza, que les permiten reducir su consumo de helio sin dejar de producir productos de calidad. Además, las empresas alientan a los empleados a encontrar formas innovadoras de conservar los recursos y maximizar la eficiencia dentro del proceso de fabricación.

Finalmente, muchos fabricantes han adoptado planes de gestión de riesgos a largo plazo, que incluyen reservar fondos para emergencias como desastres naturales o fluctuaciones inesperadas del mercado cuando los suministros vuelven a escasear. Estas empresas también se aseguran de que todas las áreas de sus operaciones cumplan con las normas gubernamentales sobre adquisición, almacenamiento, transporte y uso de materiales peligrosos como el gas helio.

Para proteger sus operaciones, algunas empresas han implementado planes de almacenamiento de emergencia. Esto incluye medidas a corto plazo, como comprar reservas adicionales, y estrategias a largo plazo, como invertir en tecnologías alternativas que no requieran el uso de helio.

El almacenamiento a corto plazo implica la adquisición de suministros adicionales de helio de las fuentes existentes o la obtención de contratos de entrega garantizados con los proveedores. Las empresas también están tratando de reducir el desperdicio implementando controles estrictos sobre el uso y asegurando procedimientos de almacenamiento eficientes. Estas medidas pueden ayudar a garantizar que tengan suficientes recursos para satisfacer sus necesidades actuales y, al mismo tiempo, brindar cierta protección contra posibles escaseces en el futuro.

Para una solución más sostenible, muchas empresas están explorando otras opciones para alimentar sus dispositivos sin depender únicamente del helio. Por ejemplo, en su lugar se pueden utilizar sistemas de refrigeración por aire, que ofrecen una mayor eficiencia y ahorro de costes a lo largo del tiempo en comparación con el uso del gas. Además, los fabricantes pueden recurrir a fuentes de energía renovables, como la energía solar, para ciertas aplicaciones donde sea factible. Al aprovechar estas alternativas junto con los métodos tradicionales, las organizaciones pueden mitigar significativamente el impacto de cualquier interrupción futura en la cadena de suministro.

Está claro que los fabricantes de dispositivos médicos deben tomar medidas proactivas ahora para protegerse contra esta creciente crisis; de lo contrario, podría haber serias ramificaciones en el futuro si no hay suficientes existencias disponibles cuando sea necesario. Afortunadamente, con una planificación cuidadosa e inversiones estratégicas en nuevas tecnologías, las organizaciones pueden asegurarse de estar bien equipadas a pesar de la creciente demanda de helio en todo el mundo.

Una posible solución a la escasez de helio sería que los productores de componentes de dispositivos médicos cambiaran los sistemas de refrigeración a base de helio por refrigerantes de hidrocarburos más tradicionales como el amoníaco y el dióxido de carbono. Aunque es posible que estos métodos no proporcionen un enfriamiento tan eficiente, son mucho más seguros y pueden ofrecer algunas ventajas económicas si se implementan correctamente. Además, los fabricantes podrían centrarse en el uso de materiales químicamente inertes como PCTFE (polímeros perfluorados) que no requieren gases especializados durante la producción.

Otra opción podría implicar el reciclaje de los suministros de helio existentes en lugar de depender únicamente de fuentes naturales. Al recuperar el gas usado y purificarlo a través de técnicas de destilación, las empresas pueden reducir su dependencia de los recursos finitos y, al mismo tiempo, reducir los costos asociados con las nuevas compras. Sin embargo, cabe señalar que, si bien este enfoque puede tener sus beneficios, aún existe incertidumbre con respecto a la efectividad de dichas estrategias, dada la limitada información disponible.

A la luz de estas consideraciones, está claro que se necesita más investigación antes de poder encontrar soluciones viables para la actual escasez de helio que afecta a la industria de dispositivos médicos. Es necesario realizar más estudios sobre tecnologías alternativas y mejores prácticas de reciclaje para garantizar que se mantengan los estándares de seguridad y, al mismo tiempo, ahorrar costos para las empresas afectadas por la escasez de este preciado recurso.

La escasez mundial de helio ha provocado que los hospitales inviertan mucho en costosas nuevas tecnologías menos dependientes del helio para los procesos de refrigeración. Una de esas tecnologías es el enfriamiento criogénico, que utiliza corriente eléctrica en lugar de componentes de gas. El componente eléctrico reduce la necesidad de recursos escasos como el helio al tiempo que permite que los dispositivos médicos mantengan las bajas temperaturas necesarias para un rendimiento óptimo. Este avance presenta una oportunidad para reducir los costos operativos al eliminar los gastos recurrentes asociados con la compra y el almacenamiento de grandes cantidades de gases físicos.

Además, las nanotecnologías avanzadas han permitido a los científicos e ingenieros crear superconductores en miniatura que funcionan a frecuencias extremadamente altas pero que pueden enfriarse utilizando una pequeña cantidad de nitrógeno líquido o vapor de agua en lugar de gases tradicionales como el helio líquido. Estos avances también prometen reducir el consumo de energía y los costos operativos generales asociados con los equipos médicos en entornos de atención médica. Con una mayor inversión en estas tecnologías, es posible que pronto vivamos en un mundo en el que los dispositivos médicos ya no sobrecarguen la eficiencia de nuestros recursos naturales.

La escasez de helio ha tenido un efecto importante en la industria de dispositivos médicos y sus implicaciones podrían sentirse en los próximos años. La causa de la crisis en curso puede estar relacionada con los problemas de la cadena de suministro global, que han provocado que los precios de este preciado elemento aumenten drásticamente. Las empresas del sector médico ahora están invirtiendo en nuevas tecnologías en un intento por reducir su dependencia del helio, y se han implementado planes de almacenamiento de emergencia.

A pesar de estas medidas, todavía existe incertidumbre en torno a las perspectivas a largo plazo para el helio. Las autoridades sanitarias pueden encontrarse luchando con recursos limitados si la situación no mejora pronto. Además, otros sectores que dependen en gran medida del helio, como la investigación científica, también podrían verse afectados por la falta de acceso a este recurso vital.

En última instancia, está claro que se necesita hacer más para asegurar nuestro suministro futuro de este valioso producto, o de lo contrario arriesgar graves consecuencias tanto para los asuntos económicos como para los relacionados con la salud pública. A través de una mayor conciencia e inversión en innovación, aún podemos lograr mitigar cualquier daño adicional de este problema contemporáneo al que nos referimos hoy.

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