À 4 h 30 du matin, le lundi précédant Thanksgiving, l’atelier de fabrication de glace sèche de Noble Gas Solutions à Albany, dans l’État de New York, était en effervescence. La machine qui comprime le dioxyde de carbone gazeux pour en faire de la glace sèche sortait des pellets de cette substance – 1 500 livres par heure – et le personnel de Noble s’empressait de remplir des centaines de sacs afin qu’un produit essentiel à la mission puisse être distribué dans un délai impitoyable.

Le produit : un gâteau au fromage.

Le délai : Le dîner de Thanksgiving.

« Nous avons une entreprise à 10 minutes de route qui distribue des gâteaux au fromage dans tout le pays », m’a dit le vice-président des opérations de Noble, Robert Kohler. Après une explosion de commandes, l’entreprise a eu besoin de plus d’une tonne de glace sèche, divisée en sacs de six livres qui pouvaient être déposés dans des boîtes d’expédition à côté du gâteau au fromage, pour le garder au froid jusqu’aux portes de tout le pays. « Ils voulaient leur première livraison à 6 heures du matin le lundi. Normalement, nous n’ouvrons même pas avant 7 heures du matin. »

La glace sèche permet souvent de sauver Thanksgiving, même si les bénéficiaires de sa magie spéciale ne le remarquent pas. Mais cet hiver, elle aidera à sauver le monde de la pandémie de coronavirus. Un vendeur principal de Noble, qui approvisionne régulièrement l’industrie pharmaceutique, venait de prendre l’appel d’un responsable de l’État de New York, évaluant la quantité de glace sèche que Noble pourrait fournir, dans un court délai, afin d’acheminer le premier vaccin contre le coronavirus dans tous les coins de l’État une fois qu’il sera approuvé.

Ce vaccin, fruit d’un partenariat entre Pfizer et BioNTech, sera probablement le premier approuvé par la FDA. Il est si délicat qu’il doit être conservé à -70 degrés Celsius (-94 degrés Fahrenheit). Ce n’est pas seulement plus froid que la plupart des congélateurs ; c’est plus froid que l’hiver au pôle Sud. Mais maintenir cette température n’est pas un problème pour la glace sèche, qui est un solide à -78 degrés Celsius (-109 degrés Fahrenheit). En fait, pour expédier le vaccin de Pfizer contre le coronavirus, rien d’autre que la glace sèche n’est pratique. « Il n’y a vraiment aucun autre moyen de maintenir cette stabilité de température en transit », déclare Azra Behlim, expert en chaîne d’approvisionnement médical chez Vizient, un cabinet de conseil en soins de santé.

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Les fabricants de glace sèche du pays visent à être prêts. « Nous sommes bombardés de demandes de renseignements par les districts hospitaliers et les services de santé publique », déclare un employé d’un fournisseur de glace sèche, qui a requis l’anonymat parce qu’il n’est pas autorisé à parler à la presse. Airgas – l’une des plus grandes entreprises de glace sèche du pays, avec 15 sites de fabrication et 60 centres de distribution – collabore à l’effort du gouvernement fédéral en matière de logistique des vaccins, Operation Warp Speed. « Nous avons formé des équipes pour évaluer tout ce qui est nécessaire tout au long de la chaîne d’approvisionnement : quelle quantité de glace sèche pourrait être nécessaire, dans différentes zones géographiques, avec différentes populations. S’assurer que la logistique est en place », explique David Joyner, directeur principal d’Airgas pour le dioxyde de carbone. La planification de la glace sèche, dit Joyner, est similaire à ce qu’Airgas a fait pour maintenir l’approvisionnement des hôpitaux en oxygène médical pendant le pic de la demande au printemps, lorsque la société a mis en place un groupe de travail quotidien pour surveiller la demande d’oxygène et s’assurer que les hôpitaux obtiennent ce dont ils ont besoin.

À l’autre extrémité du spectre de taille se trouvent des sociétés comme Noble. « Nous sommes actuellement une opération à une seule équipe », déclare le PDG et propriétaire de Noble, Dave Mahoney. « Mais si le besoin est là, nous pouvons travailler 24 heures sur 24 s’il le faut. Et si nous devons être là 24 heures sur 24, c’est un bon problème à avoir. C’est juste gratifiant de savoir que nous pouvons faire partie de la solution à la pandémie. »

La glace sèche est depuis longtemps un ingrédient indispensable, bien que le plus souvent invisible, de l’économie. Les agriculteurs nettoient leurs puits avec. Les villes enlèvent les graffitis des murs et des statues avec elle. Les plus grandes entreprises de viande du pays en mélangent directement à leurs produits lorsqu’elles les broient, afin de maintenir la température et d’éviter que la graisse n’encrasse l’équipement de broyage. Des usines de toutes sortes – de celles qui fabriquent des chaussures à celles qui font des gaufres congelées – ont installé des jets de pellets de glace sèche, directement sur la chaîne de fabrication, pour nettoyer les moules en temps réel.

La glace sèche a permis d’enlever les débris radioactifs des hélicoptères utilisés lors de la catastrophe nucléaire de Fukushima Daiichi au Japon en 2011. Une entreprise de l’Utah, Cold Sweep, a perfectionné son utilisation pour décoller la saleté des pages et des reliures de livres anciens et de manuscrits fragiles sans les endommager. À Broadway, lors des fêtes d’Halloween et dans les auditoriums des lycées du pays, la glace sèche constitue une « fumée » théâtrale convaincante. »

La glace sèche est fabriquée en prenant du gaz CO2 purifié, en le refroidissant et en le pressurisant jusqu’à ce qu’il soit liquide, puis en relâchant la pression, ce qui fait que le CO2 liquide prend la consistance d’un flocon de neige. Il est ensuite transformé en blocs ou en pellets qui ressemblent à des cacahuètes d’expédition en mousse. Pour le nettoyage, la glace sèche est transformée en minuscules billes de la taille d’un grain de riz, voire plus petites. Les entreprises utilisent ces billes comme des granulés de sablage, mais une fois que vous avez nettoyé au jet de glace sèche une turbine à gaz, un moule pour faire des gaufres congelées ou un graffiti sur un mur, vous n’avez plus rien à nettoyer : la glace sèche fait le nettoyage, puis disparaît dans l’air. La plupart de la glace sèche aux États-Unis est fabriquée à partir de déchets provenant d’autres types de fabrication : les usines d’éthanol, les usines d’ammoniac et d’engrais et les raffineries de pétrole produisent du CO2 en tant que sous-produit, et beaucoup le captent pour le vendre à d’autres utilisateurs industriels. Certains des plus grands fabricants de glace sèche du pays, en fait, installent leurs usines à côté de ces installations, afin de rendre l’utilisation du gaz aussi facile que possible.

« C’est en quelque sorte un produit étonnant », dit Buddy Collen, le directeur général de Reliant Dry Ice, qui a six usines de fabrication de glace sèche à travers le sud et l’ouest des États-Unis. Collen est dans le secteur de la glace sèche depuis 42 ans. « C’est vraiment très simple : il s’agit simplement de dioxyde de carbone sous forme solide. C’est tout. Mais il continue d’y avoir de nouvelles applications pour cela qui apparaissent tout le temps. »

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Le vaccin Pfizer/BioNTech est en passe d’obtenir une approbation d’urgence vers la mi-décembre de la FDA, et si c’est le cas, Pfizer a estimé qu’il pourrait fournir 25 millions de doses de vaccin, distribuées dans de minuscules flacons en verre, aux États-Unis d’ici la fin de l’année. Le vaccin sera distribué dans des caisses d’expédition spécialement conçues, chacune un peu plus grande qu’une valise à main, pouvant contenir jusqu’à 5 000 doses chacune. Pour les seuls États-Unis, cela représente plus de 5 000 caisses, et chaque caisse nécessite 15 kg de glace sèche pour que le vaccin reste congelé pendant le transport. Une fois que les caisses atteignent les hôpitaux ou les centres médicaux qui administreront le vaccin, elles doivent être « rechargées » avec 50 livres de glace sèche tous les cinq jours, à moins que l’hôpital ne dispose d’un congélateur ultra-froid qui descend à -70 degrés Celsius.

Le vaccin est lui-même le produit d’une chaîne d’approvisionnement tendue et compliquée. Les matières premières sont fabriquées à St. Louis. Les composants cruciaux, et révolutionnaires, de l’ARN messager sont fabriqués à Andover, dans le Massachusetts. Les éléments sont réunis pour la finition et le conditionnement dans l’usine de Pfizer à Kalamazoo, dans le Michigan. Les trois sites ont travaillé furieusement pendant des mois à la fabrication du vaccin, afin d’être prêts si les essais prouvaient son innocuité et son efficacité. C’est l’une des approches distinctives, et coûteuses, que les entreprises pharmaceutiques ont adoptées face à cette pandémie : produire de grandes quantités de vaccins dont la valeur n’est pas encore connue, au cas où ils s’avéreraient efficaces. C’est pourquoi Pfizer (et Moderna, dont le vaccin est stable à la température standard d’un réfrigérateur) sera en mesure de livrer des millions de doses de vaccin avant la fin de l’année, en commençant dans les jours qui suivent toute approbation.

Mais la glace sèche qui rendra possible l’acheminement du vaccin Pfizer dans les bras des gens ne peut pas être fabriquée à l’avance. La glace sèche a de nombreuses qualités curieuses, et l’une d’entre elles est qu’elle est diablement difficile à stocker. Dès que vous la fabriquez, elle commence à disparaître.

« Chaque week-end, j’ai toujours un bac de 1 500 livres rempli de glace sèche, en stock, pour une urgence », dit Kohler de Noble. « Quand nous arrivons le lundi, nous avons perdu 200 livres de ce bac de 1 500 livres. »

Le dioxyde de carbone n’est jamais liquide à température ambiante et à pression ordinaire. Ce qui signifie que la glace sèche ne fond pas – elle passe directement de l’état solide à l’état gazeux, dans un processus appelé sublimation. C’est précisément la raison pour laquelle elle est si attrayante comme source de « fumée ». C’est également la raison pour laquelle la réserve d’urgence de glace sèche de Kohler pour le week-end, même lorsqu’elle est stockée dans un bac isolé, passe de 1 500 livres à 1 300 livres en deux jours.

La sublimation est, dans une certaine mesure, dangereuse – le CO2 est plus lourd que l’oxygène, à tel point qu’il comporte un risque de suffocation. Un autre nœud dans la grande toile logistique du déploiement des vaccins en Amérique : les compagnies de transport doivent prendre des précautions supplémentaires lorsqu’elles font voler de grandes charges de boîtes de vaccins emballées dans de la glace sèche de Pfizer, afin que le CO2 ne s’échappe pas et ne surmonte pas les équipages de vol. L’Administration fédérale de l’aviation a dû donner des directives spéciales à FedEx pour augmenter leur capacité.

L’opération Warp Speed a, au cours des deux dernières semaines, promis de livrer les 50 livres initiales de glace sèche pour réapprovisionner les cartons de vaccins de Pfizer à chaque endroit qui reçoit le vaccin et qui n’a pas de congélateur, en même temps que le vaccin lui-même arrive, par FedEx ou UPS.

Les fournitures de vaccins peuvent être conservées dans le conteneur d’expédition de Pfizer pendant encore 15 jours, si la glace sèche est remplacée tous les cinq jours. Mais si le vaccin doit rester congelé, Pfizer précise que la boîte ne peut être ouverte que deux fois par jour pour retirer les fournitures, et pas plus de trois minutes à chaque fois. Le vaccin peut être décongelé et conservé à une température ordinaire de réfrigérateur – 2 à 8 degrés Celsius (36 à 46 degrés Fahrenheit) – pendant cinq jours supplémentaires.

Donc, les personnes qui recevront un contenant de vaccin devront planifier soigneusement leur besoin en vaccins. Et en raison du caractère périssable de la glace sèche, une fois que le vaccin de Pfizer sera approuvé, cela déclenchera une course furieuse pour fabriquer suffisamment de glace sèche afin que le vaccin reste froid aussi longtemps que nécessaire.

Margaret Mary Health va avoir besoin de glace sèche.

Composé d’un hôpital et de cliniques périphériques dans quatre villes différentes, le système dessert une zone rurale du sud-est de l’Indiana entre Cincinnati et Indianapolis, centrée à Batesville. L’hôpital est petit, mais très fréquenté. L’année dernière, les urgences ont accueilli 19 000 patients et l’hôpital a mis au monde 500 bébés. Avant la pandémie, l’hôpital était autorisé à accueillir 25 lits, mais il est maintenant autorisé à dépasser cette capacité ; plus tôt cette semaine, il avait admis 30 patients, dont 13 avec le COVID-19.

Margaret Mary est l’un des quelque 50 hôpitaux que l’Indiana a choisi pour administrer la première série de vaccins contre le coronavirus, qui seront destinés aux travailleurs de la santé. Ainsi, si le vaccin Pfizer est approuvé, il aura la responsabilité de vacciner des centaines de travailleurs de la santé dans une région de cinq comtés couvrant 1 400 miles carrés.

Margaret Mary n’a pas de congélateur ultra-froid. Elle n’a pas non plus un accès facile à la glace sèche – non seulement elle n’en utilise pas couramment, mais elle n’en a jamais acheté. Et il n’y en a pas à proximité. En fait,  » il n’y a aucun fournisseur de glace sèche dans toute la région des cinq comtés « , déclare Tim Putnam, PDG de Margaret Mary Health.

Donc, les membres de l' » équipe de choc  » de l’hôpital chargée de la planification des vaccins, dirigée par Geralyn Litzinger, directrice de la santé communautaire, ont repéré trois fournisseurs de glace sèche plus loin : deux à Indianapolis, à 65 miles à l’ouest, et un à Louisville, Kentucky, à 90 miles au sud.

« Nous avons essayé de calculer la quantité de vaccin que nous pourrions recevoir », dit Litzinger, « et la quantité de glace sèche dont nous aurons besoin… Nous nous assurons que nous sommes installés en tant que clients auprès de ces vendeurs, afin de pouvoir passer rapidement des commandes. »

La glace sèche n’est qu’un des dizaines de détails pour un petit système de soins de santé qui se prépare à administrer le vaccin. Mme Litzinger et son équipe prévoient d’administrer le vaccin aux travailleurs de la santé à deux endroits dans leur vaste zone de service, dont l’un sera un service au volant. La semaine dernière, une équipe de Margaret Mary était dans une caserne de pompiers, pour tester la connectivité Wi-Fi des ordinateurs que l’hôpital utilisera pour enregistrer les informations sur chaque personne qui se fait vacciner au fur et à mesure qu’elle roule.

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En ce qui concerne la glace sèche et la boîte Pfizer, Litzinger dit :  » Nous ne l’ouvrirons pas très souvent « . En fixant des rendez-vous pour que les gens reçoivent le vaccin, nous devrions savoir combien de personnes par jour – ainsi, lorsque nous accédons à la boîte, nous pouvons en retirer uniquement ce dont nous avons besoin. »

Putnam dit que la planification au niveau de l’État a été aussi bonne qu’on pouvait s’y attendre dans les circonstances, bien que les détails changent constamment. L’État a dit aux hôpitaux ruraux de demander de l’aide s’ils ne peuvent pas assurer leur propre approvisionnement en glace sèche.

En attendant, les fabricants américains de glace sèche vont faire des heures supplémentaires pour s’assurer qu’il y a assez de glace sèche pour la première vague de distribution. Il y a eu, en fait, une pénurie de glace sèche au printemps et au début de l’été – les Américains conduisaient moins, donc les usines d’éthanol produisaient moins d’éthanol, et donc moins de CO2. Mais la pénurie s’est atténuée dans la plupart des endroits, et de nombreux fournisseurs de glace sèche sont convaincus qu’ils seront en mesure de soutenir le déploiement du vaccin.

Buddy Collen dit que Reliant Dry Ice tient une liste des points de vente de soins de santé qui auront besoin de glace sèche-et attend le moment où le vaccin sera approuvé.  » Nous leur disons : « Rappelez-nous quand vous saurez ce dont vous avez besoin » « , dit-il.

La philosophie de Reliant, dit Collen, est que  » nous avons l’obligation morale de faire tout ce que nous pouvons pour aider à faire en sorte que ces vaccins arrivent aux bons endroits. Et nous ferons tout ce qui est en notre pouvoir pour y parvenir. Nous avons également une responsabilité envers nos clients existants, bien sûr – car pour certains d’entre eux, s’ils n’obtiennent pas de glace sèche, ils pourraient devoir fermer leurs portes. »

Les volumes dont la plupart des hôpitaux ont besoin – quelques centaines de livres par semaine tout au plus – ne devraient pas mettre à rude épreuve même les fabricants de glace sèche locaux. Le plus grand défi pourrait être d’acheminer la glace sèche à tous ces nouveaux clients, comme Margaret Mary Health, qui sont loin des canaux de distribution normaux – soit en mettant en place des livraisons prioritaires, soit en s’arrangeant pour que les hôpitaux et les services de santé viennent chercher la glace sèche eux-mêmes, avec tout le soin que nécessite le transport.

Pour un homme qui a 42 ans de métier comme Collen, la soudaine célébrité de la glace sèche est déconcertante. « C’est incroyable que personne ne se soit soucié du commerce de la glace sèche jusqu’à cette année », dit-il. « Cela a toujours été une activité discrète. Maintenant, tout le monde parle de la glace sèche. »