Reinräume nachhaltig planen, bauen und betreiben – aber wie?

Figura 1: Qué verdes pueden ser las perspectivas en la sala limpia si se hace todo correctamente, desde la planificación hasta la operación.

Fig 2: Un sala limpia nunca está quieta — por eso, el funcionamiento de descenso debe estar muy bien pensado para ahorrar la máxima energía.

Figura 3: En la tabla de control junto a la esclusa de personal, se tiene acceso en todo momento a todos los datos relevantes, en particular a la garantía de las direcciones de flujo con presiones sobrealimentadas minimizadas.

Fig. 4: La selección de agregados y componentes de alta calidad y duraderos, así como su instalación profesional, aumentan significativamente la vida útil de los sistemas de salas limpias.

Fig. 5: Los sistemas de ventilación descentralizados en el techo de la sala limpia garantizan caminos cortos de aire y, por lo tanto, una eficiencia energética óptima.

Figura 6: Un servicio adecuado de los sistemas de salas limpias y un mantenimiento preventivo tienen un gran impacto en el consumo de energía y, por lo tanto, en la sostenibilidad de los sistemas — aquí demostrado con unas gafas de realidad aumentada innovadoras que muestran al técnico de servicio los datos necesarios en su campo de visión.

Fig. 7: El uso de materiales desechables y consumibles en la sala limpia requiere una selección consciente de productos y un plan de eliminación detallado.

Autor: Dirk Steil, Director General BECKER Reinraumtechnik GmbH, www.becker-reinraumtechnik.de

Muy pocos términos se han desarrollado tanto en los últimos años como el término "sostenibilidad". Pero, ¿qué es realmente la sostenibilidad y qué tiene que ver con la tecnología de salas limpias?

Según el Duden, sostenibilidad significa satisfacer las necesidades del presente de manera que no se limiten las posibilidades de las futuras generaciones o, dicho de otra forma, que las generaciones futuras no estén en peor situación para satisfacer sus necesidades que las que viven actualmente.

En primera instancia, esto implica manejar los recursos existentes con cuidado y, especialmente en relación con el cambio climático, reducir la huella de CO2.

La huella de CO2 (carbon footprint) evalúa la cantidad total de gases de efecto invernadero (en toneladas de CO2) que una persona o una empresa causa en un período determinado. La huella de CO2 representa una gran parte en el análisis del ciclo de vida humano (Life-Cycle). Especialmente mediante la evitación de combustibles fósiles para la generación de energía, se puede reducir significativamente la huella de CO2.

¿Dónde se encuentran en la tecnología de salas limpias enfoques para la sostenibilidad y la reducción de la huella de CO2?

Comencemos con la primera fase en la "vida" de una sala limpia, la planificación, donde se establecen las bases más importantes para el futuro. Todos sabemos que la operación de una sala limpia es un proceso muy intensivo en energía. Si se planifica la eficiencia energética en la sala limpia, se tendrá una solución energéticamente sostenible a lo largo de toda su vida útil.

Esto comienza con el diseño de la sala limpia en sí y, por tanto, también con la definición del volumen del espacio. "Tan grande como sea necesario, tan pequeño como sea posible" suena inicialmente trivial, pero a menudo se pasa por alto o subestima en la planificación: cuanto mayor sea la sala, mayor será el sistema de ventilación y, por tanto, el consumo de energía. El volumen de aire de la sala se cambia de 10 a más de 100 veces por hora.

Además de las salas, también se debe planificar la instalación técnica de manera que proporcione los servicios necesarios con el menor uso posible de energía eléctrica. Por ejemplo, si la recuperación de energía ya está legislada, existen aún muchas "técnicas" para reducir drásticamente el consumo de electricidad: sistemas de aire descentralizados, prehumedecimiento del aire exterior, reemplazo de niveles de presión fijos por sobreflujos controlados y seguros, así como métodos innovadores de humidificación del aire, son solo algunos de ellos.
Aquí se requiere la experiencia del proveedor de salas limpias, que concepto es adecuado para qué aplicación y qué éxitos ya ha demostrado en objetos de referencia; no todo lo que suena bien en teoría funciona también en la práctica.

Otra base para la planificación sostenible es el trabajo con métodos BIM ("Building Information Modelling"). Aquí, cada componente ya en la fase de planificación recibe una gran cantidad de datos que abarcan desde la disposición, instalación, adquisición de piezas de repuesto hasta la eliminación posterior en la desinstalación, representando todo el ciclo de vida y siendo útil en múltiples ocasiones.

También la fase de construcción de la sala limpia determina de manera decisiva la sostenibilidad. Por ejemplo, la selección de componentes y agregados tiene una influencia decisiva en la vida útil y en el nivel de impacto ambiental de una sala limpia. Los equipos de ventilación, por ejemplo, que aunque son económicos en inversión, presentan cada vez más fugas durante su uso, provocando que se pierda aire valioso y costoso que se ha preparado, antes incluso de llegar a la sala limpia. Lo mismo ocurre con el sistema de conductos de aire si no está instalado, sellado e aislado correctamente.

La elección de los sistemas de paredes y techos de la sala limpia también contribuye a la balance ecológico: marca la diferencia si se usa una pared con espuma de PU económica, que puede liberar gases, es fácilmente inflamable y difícil de eliminar, o si se opta por una pared de doble capa flexible, con una capa de aire intermedia que proporciona un aislamiento óptimo. Lo mismo aplica a los techos de la sala limpia: si se usan techos metálicos delgados en un pabellón donde en verano se acumula calor sobre el techo de la sala limpia, todo ese calor se transmite al interior y debe enfriarse costosamente allí.

Si la sala limpia está planificada de manera eficiente y construida profesionalmente, también en su operación existen muchas oportunidades para la sostenibilidad:
Las salas limpias a menudo no se optimizan de forma continua después de su puesta en marcha. Aquí hay un potencial enorme: ajustar las tasas de renovación de aire según la necesidad, por ejemplo, en un uso menos intensivo en personal, puede ahorrar muchos kWh de electricidad al año. Lo mismo aplica a cambios importantes en el equipo del proceso del operador, siempre que afecten las cargas térmicas y las cantidades de aire de extracción. Nuestra recomendación es someter la sala limpia a una revisión, preferiblemente anualmente, y ajustarla a las situaciones reales.

Mantenimiento

Un mantenimiento regular de todos los sistemas es fundamental y aporta potencial adicional de ahorro para una mayor sostenibilidad. Entre otras cosas, la sustitución oportuna de filtros y la eliminación de desviaciones en las mediciones. La diferencia de presión en los filtros no aumenta de forma lineal, sino exponencial, es decir, a medida que la suciedad del filtro aumenta, se requiere cada vez más presión (y energía) para superarlo. Por lo tanto, el filtro debe cambiarse antes de que comience ese aumento exponencial.

El tipo y alcance del mantenimiento pueden evaluarse y considerarse con base en riesgos. Siempre que sea posible, también se debe tener en cuenta un mantenimiento predictivo (Predictive Maintenance). Así, sensores de temperatura y movimiento en elementos activos pueden advertir tempranamente y prevenir fallos innecesarios y mayores consumos de energía.

Reciclaje y eliminación: asegúrese de que los productos de un solo uso utilizados sean reciclados o eliminados de manera adecuada. Un plan claro para el reciclaje puede ayudar a minimizar la huella ecológica.

La desinstalación de una sala limpia también puede realizarse de forma sostenible. Aquí nos ayudan los datos del modelo BIM de la fase de planificación. Todos los materiales, equipos y componentes utilizados tienen sus datos desde el inicio del proyecto, incluyendo información sobre la composición de materiales y recomendaciones para su eliminación.

Estas son las ideas en cuanto a planificación, construcción y operación de salas limpias sostenibles. Además, existen muchas otras áreas interesantes para reducir nuestra huella de CO2 en las salas limpias: por ejemplo, ropa, limpieza, embalaje.
En junio de 2024, se realizará un evento presencial de la red de salas limpias www.Cleanroomnet.de, al que ya le extendemos una cordial invitación.

Conclusión

En toda la industria, en los últimos años, no solo ha aumentado el interés en el ahorro energético y la reducción de la huella de CO2, sino también la disposición a invertir. Las medidas de optimización ya no fallan por preocupaciones fundamentales ni por consideraciones de rentabilidad. La industria invierte de manera inteligente en infraestructura técnica de salas limpias y también puede esperar ideas no convencionales de nosotros, los especialistas en salas limpias. No solo los costos de inversión serán decisivos en el futuro, sino también los costos del ciclo de vida y la huella de CO2 de una sala limpia. ¿Interesado? Entonces contáctenos: info@becker-reinraumtechnik.de