{{{sourceTextContent.title}}}

La salute digitale può andare off-grid e salvare vite umane?

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Cosa faresti senza il tuo smartphone o portatile per una settimana? Alcuni non possono nemmeno immaginare di abbatterli per un secondo, senza pensare alla vulnerabilità di tutta la nostra esistenza digitale.

{{{sourceTextContent.description}}}

E se un uragano distruggesse la rete elettrica? E se l'alimentazione elettrica viene interrotta da una pioggia inarrestabile? Che dire di uno scenario distopico futuro con le nostre fonti energetiche tradizionali esaurite a causa del consumo eccessivo? E se ci limitiamo a guardare alle parti del mondo meno fortunate dove il servizio elettrico stabile è un tesoro raro? Abbiamo raccolto alcuni esempi di come la medicina potrebbe diventare più indipendente dal sistema elettrico tradizionale - attraverso la potenza del Sole. Tenete la testa alta, la sostenibilità nel settore sanitario sta arrivando!

Dipendente dall'elettricità

La base di tutte le tecnologie sanitarie è l'elettricità. Beh, anche le fondamenta di ogni altra tecnologia. Nel mondo sviluppato, siamo dipendenti dall'elettricità a livello individuale e dell'intera società. Non possiamo più immaginare un giorno senza smartphone, computer portatili o schermi televisivi. Man mano che le nostre case diventano sempre più interconnesse con il passare dei giorni, potremmo presto aggiungere alla lista anche frigoriferi intelligenti, specchi intelligenti o sistemi di riscaldamento intelligenti. Tuttavia, anche i nostri sistemi più grandi, come la sanità, i trasporti, la produzione industriale o l'istruzione, sono alimentati da "fulmini artificiali". Inoltre, negli ultimi due anni, le nostre vite sono diventate dipendenti dalle fonti energetiche, soprattutto dall'elettricità, come mai prima d'ora. Secondo le statistiche, il consumo energetico negli Stati Uniti raddoppia ogni 20 anni. Solo Google utilizza abbastanza energia per alimentare continuamente 200.000 case. La quantità di energia necessaria per effettuare 100 ricerche sul sito è l'equivalente di una lampadina standard che brucia per 28 minuti.

Anche nel settore sanitario la situazione non è sicuramente diversa. Il fondamento di qualsiasi sistema sanitario è l'elettricità, e l'importanza della scienza e dell'applicazione pratica di come generare energia elettrica diventa ancora più importante nell'era della salute digitale. Il Ministero della Salute del Regno Unito ha definito l'elettricità "la più vitale di tutti i servizi infrastrutturali" perché "senza di essa, la maggior parte degli altri servizi non funzionerà".

Questo è certamente uno dei punti deboli di qualsiasi sistema sanitario digitale. Come possiamo mantenere il livello del servizio sanitario senza elettricità in caso di eventi estremi? Che cosa succede se l'alimentazione elettrica viene interrotta da uragani e altri eventi meteorologici avversi? Che dire di uno scenario distopico futuro con le nostre fonti energetiche tradizionali esaurite a causa del consumo eccessivo?

Come ti prendi cura dei pazienti dopo il tramonto?

Anche se dovremmo sicuramente esaminare più opzioni di backup per gli scenari apocalittici, non dobbiamo davvero allargare i confini della nostra immaginazione fino a questo punto. Molti paesi in via di sviluppo devono affrontare quotidianamente i problemi della "mancanza di elettricità". In Tanzania, ad esempio, solo il 7% della popolazione ha accesso alla rete elettrica. In Kenya, le interruzioni di corrente potrebbero durare in media 4,5 ore alla volta. Per quanto riguarda l'assistenza sanitaria, un recente studio di 11 importanti paesi dell'Africa subsahariana ha rilevato che circa 1 struttura sanitaria su 4 non ha accesso all'elettricità, e solo un terzo circa degli ospedali ha un accesso affidabile all'elettricità.

Le conseguenze della mancanza di energia elettrica in ambito sanitario sono terribili. Quando non si dispone di un sistema di illuminazione affidabile, fondamentalmente non è possibile operare sui pazienti, non è possibile partorire i bambini o addirittura diagnosticare le condizioni di base dopo il tramonto. Inoltre, le interruzioni di corrente causano interruzioni nell'uso di dispositivi medici e diagnostici essenziali; i blackout causano interruzioni nelle linee di comunicazione; le forniture mediche, il sangue, le vaccinazioni non possono essere tenuti in condizioni di sicurezza; e le strutture mediche non possono operare con raggi X, ultrasuoni o incubatrici. Come possono essere d'aiuto soluzioni di disturbo in queste situazioni? Le fonti energetiche sostenibili possono significare alternative praticabili? Possiamo immaginare l'assistenza sanitaria senza la rete elettrica tradizionale e funzionante con energia solare, eolica o geotermica?

Smartphone alimentati ad energia solare per gli operatori sanitari di Zanzibar

Cominciamo con il coltellino svizzero dei nostri tempi digitali, lo smartphone. Se consideriamo solo le applicazioni sanitarie della nostra attuale "pallottola d'argento", stiamo già parlando di un possibile apparecchio ECG, controllore dei sintomi, gestore di farmaci, otoscopio o controllore della vista. Tutte queste applicazioni sarebbero indispensabili nei paesi in via di sviluppo, dove le risorse sono scarse, se potessimo in qualche modo risolvere il problema della tariffazione. Lo smartphone è prezioso solo finché non è morto.

Prendiamo l'energia solare. Mentre ha anche i suoi limiti, soprattutto che i pannelli solari hanno un tasso di conversione piuttosto basso e la sua utilizzabilità è piuttosto stagionale, la fonte di energia alternativa potrebbe rivelarsi un salvavita in alcune parti del mondo. Soprattutto nei paesi in via di sviluppo, dove la penetrazione della telefonia mobile ha iniziato a peggiorare nell'ultimo decennio, ma è ancora necessaria l'elettricità per alimentare quei telefoni.

Questo è esattamente il problema che il business sociale di Little Sun vuole risolvere in Tanzania. Poiché molti lavoratori della comunità sanitaria non dispongono di energia elettrica nelle loro case o quando hanno a che fare con i pazienti, hanno iniziato a renderli autonomi con i caricabatterie portatili Little Sun Chargers - caricatori telefonici che lavorano con l'energia solare - per assicurarsi che il loro strumento medico più importante, il loro smartphone, non muoia mai.

Grazie al sole per un udito migliore

La Deaftronics, con sede nel Botswana, cerca di affrontare la mancanza di medici specialisti utilizzando il Sole. Ha prodotto il primo apparecchio acustico ad energia solare, Solar Ear. Questa tecnologia sta cambiando il gioco in un paese dove ci sono solo 12 audiologi e cinque centri di audiologia per una popolazione di oltre due milioni di persone.

Ogni unità Solar Ear comprende un apparecchio acustico digitale, un caricabatterie solare e quattro batterie ricaricabili. Le batterie possono essere utilizzate anche nell'80% degli apparecchi acustici attualmente presenti sul mercato. Questa invenzione riduce il numero di visite che i pazienti sono in genere tenuti a fare ai centri di cura in Africa, Brasile, Cina, India e Singapore, che aiuta anche a risparmiare tempo e denaro.

Solarclave per dispositivi più sterili

In ambienti rurali, dove le strutture sanitarie a volte occupano solo una tenda, un medico e un'infermiera, la sterilizzazione può rappresentare una vera sfida. Soprattutto perché non significa solo mettere forbici, pinzette, bisturi e altri strumenti medici sotto l'acqua bollente. Devono invece essere sterilizzati in autoclave con vapore ad alta pressione a 121 gradi o superiore per 15-20 minuti.

Gli studenti del MIT hanno progettato una cosiddetta Solarclave nel luglio 2011 e ne hanno testato il funzionamento in Nicaragua. L'innovativa soluzione ha una serie di specchi che riflettono la luce solare, concentrando i raggi di luce su un secchio chiuso che funge da "pentola a pressione". Il calore generato all'interno è ben al di sopra del minimo richiesto per la sterilizzazione; qualsiasi strumento posto all'interno del recipiente sarà sterile e pronto per l'uso. Il loro design può funzionare in cliniche off-grid, è economico, relativamente semplice da riparare. Un altro gruppo di ingegneri guidato da Oara Neumann e Naomi Halas della Rice University ha sviluppato l'idea e l'ha trasformata nel primo prototipo funzionante che ha superato due anni dopo i test di sterilizzazione standard a livello FDA.

Il sole può rinfrescarla

Non solo la sterilizzazione, ma anche la conservazione di campioni di sangue, vaccini e altre forniture mediche costituisce una grande sfida in ambienti rurali, poiché la refrigerazione deve essere costante, mentre queste strutture mediche lontane hanno spesso interruzioni di corrente e interruzioni di corrente per ore o giorni.

Anche nel mondo sviluppato, i frigoriferi per vaccini a volte scendono sotto il punto di congelamento e danneggiano i farmaci. Gli studi dimostrano che circa il 13 per cento dei vaccini nei paesi sviluppati, e quasi il doppio di quelli dei paesi in via di sviluppo, sono esposti a temperature di congelamento. Per risolvere questi problemi in un colpo solo, l'azienda britannica Sure Chill ha sviluppato un frigorifero ad energia solare con meccanismo antigelo. L'OMS ha approvato la soluzione, che l'impresa ha già portato in più di 40 paesi.

Valigie solari per medici in movimento

La dottoressa Laura Stachel, ostetrica e ginecologa dell'Università della California, e suo marito Hal Aronson, specialista in energia solare, hanno progettato una "valigia solare", un kit portatile contenente originariamente un piccolo pannello solare fotovoltaico (PV), un caricabatterie e prese per lampade a LED (diodi ad emissione di luce) ad alta efficienza energetica, e lo hanno portato in un ospedale in Nigeria.

Quando si sono resi conto che ce n'è un forte bisogno, hanno fondato We Care Solar, un'organizzazione non governativa. Più di 600 valigie solari, ora prodotte in fabbrica, sono state impiegate in più di 25 paesi dell'Africa subsahariana, oltre che ad Haiti, Nepal e Filippine.

Pacemaker collegati al sole

Sebbene gli esperimenti abbiano prodotto l'introduzione di uno spazzolino solare senza l'uso di dentifricio e di un pressostato solare, due anni fa è stata presentata da ricercatori svizzeri un'innovazione davvero affascinante, futuristica ed estremamente utile in questo campo. Hanno dimostrato che i pannelli di dimensioni dei francobolli impiantati sotto la pelle potrebbero teoricamente generare abbastanza elettricità per far funzionare pacemaker e dispositivi simili che ora richiedono batterie ingombranti.

Il team svizzero sostiene che lo studio è il primo a generare dati di vita reale su come i tipici modelli di movimento umano potrebbero raccogliere una potenza di derivazione luminosa sufficiente per strumenti medici come i pacemaker. Studi precedenti avevano simulato come tali dispositivi potessero funzionare sotto i lembi della pelle di maiale (che ha proprietà ottiche simili a quelle della pelle umana), mostrando che pochi minuti di esposizione diretta al sole erano sufficienti per caricare un pacemaker per un giorno intero. Immaginate che in futuro potremmo essere in grado di indossare tatuaggi digitali ad energia solare e inviare piccoli nanobot nel nostro flusso sanguigno per raccogliere informazioni e inviarle al medico - il tutto attraverso la tecnologia dei piccoli pannelli solari e altre sorprendenti innovazioni nanotecnologiche.

Queste sono solo un paio di iniziative di energia rinnovabile per il settore sanitario nei paesi in via di sviluppo, ma i singoli esempi sono piccoli rispetto all'enorme fabbisogno energetico nelle aree rurali di tutto il mondo, in particolare in Africa, Sud America e Caraibi, e al loro potenziale di risorse solari non sfruttate. Ci auguriamo quindi che queste soluzioni si moltiplichino in modo esponenziale nei prossimi anni per consentire l'accesso alle cure anche negli ambienti più vulnerabili - senza elettricità.