Pianificare, costruire e gestire spazi interni in modo sostenibile – ma come?

Fig 1: Quanto possono essere verdi le prospettive in un ambiente sterile, se si fa tutto correttamente dalla pianificazione all'operatività.

Fig 2: Una camera bianca non si ferma mai – tanto più il funzionamento di abbassamento deve essere ben pianificato per risparmiare la massima energia.

Fig 3: Sul pannello di controllo accanto alla barriera del personale si ha sempre accesso a tutti i dati rilevanti, in particolare alla garanzia delle direzioni di flusso con sovrapressioni minimizzate.

Fig 4: La scelta di aggregati e componenti di alta qualità e durevoli, nonché la loro installazione corretta, aumentano significativamente la durata delle apparecchiature di ambienti sterili.

Fig. 5: Dispositivi di ventilazione decentralizzati sul soffitto della camera bianca garantiscono percorsi d'aria brevi e quindi un'efficienza energetica ottimale.

Fig 6: Servizio professionale degli impianti di camere bianche e manutenzione preventiva hanno un grande impatto sul consumo energetico e quindi sulla sostenibilità degli impianti – qui dimostrato con un innovativo occhiale AR che visualizza nel campo visivo i dati necessari per l'addetto alla manutenzione.

Fig. 7: L'uso di materiali monouso e di consumo in camera bianca richiede una scelta consapevole dei prodotti e un piano di smaltimento dettagliato.

Autore: Dirk Steil, Amministratore Delegato di BECKER Reinraumtechnik GmbH, www.becker-reinraumtechnik.de

Quasi nessun termine si è sviluppato così fortemente negli ultimi anni come il termine "Sostenibilità". Ma cos'è in realtà la sostenibilità e cosa ha a che fare con la tecnologia dei ambienti sterili?

Secondo il Duden, la sostenibilità significa soddisfare i bisogni del presente in modo tale che le possibilità delle future generazioni non siano limitate o, in altre parole, che le generazioni future non siano messe in condizioni peggiori rispetto a quelle attuali per soddisfare i propri bisogni.

In prima istanza, ciò significa usare le risorse disponibili con parsimonia e, in particolare, in relazione ai cambiamenti climatici, anche ridurre l'impronta di CO2.

L'impronta di CO2 (carbon footprint) valuta la quantità totale di gas serra (in tonnellate di CO2) causata da una persona o un'azienda in un determinato periodo di tempo. L'impronta di CO2 rappresenta una grande parte nel ciclo di vita umano (Life-Cycle). Soprattutto attraverso il divieto di combustibili fossili per la produzione di energia, si può ridurre significativamente l'impronta di CO2.

Dove si trovano ora, nella tecnologia degli ambienti sterili, spunti per la sostenibilità e la riduzione dell'impronta di CO2?

Iniziamo con la prima fase del "vivere" di un ambiente sterile, la pianificazione - qui vengono poste le basi più importanti per il futuro. Tutti sappiamo che l'operazione di un ambiente sterile è un processo molto energivoro. Se si pianifica l'efficienza energetica "all'interno" dell'ambiente sterile, si avrà una soluzione energeticamente sostenibile per tutta la durata di vita.

Si inizia con il layout dell'ambiente sterile stesso e quindi anche con la definizione del volume della stanza. "Grande quanto necessario, il più piccolo possibile" può sembrare trivialmente ovvio, ma spesso viene trascurato o sottovalutato nella pianificazione: più grande è la stanza, maggiore sarà l'impianto di ventilazione e quindi il consumo energetico. Il volume d'aria della stanza viene sostituito da 10 a oltre 100 volte all'ora.

Oltre alle stanze, anche l'impianto tecnico deve essere progettato in modo che fornisca le prestazioni necessarie con il minor impiego possibile di energia elettrica. Ad esempio, se il recupero di energia è già richiesto dalla legge, ci sono comunque molte "astuzie" tecniche per ridurre drasticamente il consumo di energia: sistemi di aria decentralizzati, pre-umidificazione dell'aria esterna, sostituzione di livelli di pressione fissi con sovraccarichi mirati e sicuri, nonché metodi innovativi di umidificazione dell'aria sono solo alcuni di questi.
Qui sono fondamentali le esperienze del fornitore di ambienti sterili, che concetti sono adatti per quale caso d'uso e quali successi sono stati già dimostrati in progetti di riferimento — non tutto ciò che suona bene in teoria funziona anche nella pratica.

Un'altra base per una pianificazione sostenibile è il lavoro con metodi BIM ("Building Information Modelling"). Qui ogni componente riceve già in fase di progettazione una vasta gamma di dati, che coprono dall'allestimento, installazione, approvvigionamento di pezzi di ricambio fino allo smaltimento successivo durante lo smantellamento, rappresentando l'intero ciclo di vita e risultando quindi utili più volte.

Anche la fase di costruzione dell'ambiente sterile determina in modo decisivo la sostenibilità. Ad esempio, la scelta dei componenti e degli impianti influisce in modo decisivo sulla durata e sul livello di impatto ambientale di un ambiente sterile. Dispositivi di ventilazione, ad esempio, che sono economici in fase di investimento ma presentano sempre più perdite nel tempo, portano alla perdita di aria preziosa e costosa, trattata e preparata con cura, prima che possa entrare nell'ambiente sterile. Lo stesso vale per il sistema di condotti dell'aria, se non installato, sigillato e isolato correttamente.

La domanda su quali sistemi di pareti e soffitti per ambienti sterili vengano installati contribuisce anche alla bilancia ecologica: fa differenza se si utilizza una parete con schiuma di poliuretano economica, che può emettere sostanze, è facilmente infiammabile e difficile da smaltire, oppure una parete a doppio guscio flessibile, con l'aria tra i due strati che isola ottimamente. Lo stesso vale per i soffitti degli ambienti sterili: se si usano pannelli sottili in metallo in un capannone, dove in estate si forma calore di accumulo sopra il soffitto dell'ambiente sterile, tutto il calore si trasmette nel locale e deve essere raffreddato a costi elevati.

Se l'ambiente sterile è pianificato in modo efficiente e costruito correttamente, ci sono anche molte opportunità di sostenibilità durante l'uso del locale:
Gli ambienti sterili spesso non vengono ottimizzati continuamente dopo l'avvio. Qui si cela un enorme potenziale: un adeguamento delle frequenze di ricambio dell'aria in base alle esigenze, ad esempio in caso di utilizzo meno intensivo, può risparmiare molte kWh di energia all'anno. Lo stesso vale per modifiche sostanziali nell'attrezzatura del processo del gestore, se influenzano le masse termiche e le quantità di aria di scarico. La nostra raccomandazione è di mettere sotto controllo l'ambiente sterile — preferibilmente annualmente — e adattarlo alle situazioni effettive.

Manutenzione

Una manutenzione regolare di tutti i sistemi è in generale importante e offre ulteriori potenzialità di risparmio per una maggiore sostenibilità. Tra le altre cose, la sostituzione tempestiva dei filtri e l'eliminazione delle deviazioni di misurazione. La pressione differenziale sui filtri aumenta in modo esponenziale, non lineare, cioè con l'aumentare dell'inquinamento del filtro si richiede sempre più pressione (quindi energia) per superarlo. Quindi, il filtro deve essere sostituito prima che inizi questa crescita esponenziale.

Il tipo e la portata di una manutenzione possono essere valutati e considerati in modo basato sul rischio. Dove possibile, dovrebbe essere considerata anche una manutenzione predittiva ("Predictive Maintenance"). In questo modo, sensori di temperatura e movimento su elementi attivi possono avvertire in anticipo e prevenire guasti inutili e sprechi energetici.

Riciclo e smaltimento: assicurarsi che i prodotti monouso utilizzati siano riciclati o smaltiti correttamente. Un piano chiaro di riciclo può aiutare a minimizzare l'impronta ecologica.

Anche lo smantellamento di un ambiente sterile può essere fatto in modo sostenibile. A questo ci aiutano i dati del modello BIM della fase di pianificazione. Tutti i materiali, dispositivi e componenti utilizzati hanno i loro dati registrati sin dall'inizio della progettazione. Questi possono includere, ad esempio, informazioni sulla composizione dei materiali e raccomandazioni per lo smaltimento.

Queste sono le principali intuizioni sulla pianificazione, costruzione e gestione di ambienti sterili sostenibili. Esistono inoltre molte altre aree interessanti per ridurre la nostra impronta di CO2 negli ambienti sterili: ad esempio, abbigliamento, pulizia, imballaggio.
A giugno 2024 ci sarà un evento in presenza del network degli ambienti sterili www.Cleanroomnet.de, a cui vi invitiamo già ora cordialmente.

Conclusione

Negli ultimi anni, non solo l'interesse per il risparmio energetico e la riduzione dell'impronta di CO2 è cresciuto in tutta l'industria, ma anche la disponibilità a investire. Le misure di ottimizzazione oggi non falliscono più per motivi di principio o di redditività. L'industria investe saggiamente in infrastrutture tecniche per ambienti sterili e può aspettarsi anche idee non convenzionali dai nostri specialisti del settore. Non sono più solo i costi di investimento a essere decisivi, ma anche i costi di ciclo di vita e l'impronta di CO2 di un ambiente sterile. Interessato? Contattaci: info@becker-reinraumtechnik.de