Cleanzone se enfoca en la sostenibilidad en la sala blanca

En las salas limpias de los sectores farmacéutico, biotecnológico y de las ciencias de la vida, el cumplimiento de las especificaciones pertinentes es la primera prioridad. Sin embargo, a menudo existe un potencial de ahorro de energía y de reducción de las emisiones de dióxido de carbono, que incluso podría ser vital para bastantes empresas en las actuales condiciones de crisis. La feria internacional Cleanzone, que se celebrará los días 23 y 24 de noviembre de 2022 en Fráncfort del Meno, mostrará cómo se puede aumentar la eficiencia y reducir la huella de CO₂, cumpliendo al mismo tiempo los requisitos reglamentarios y otros requisitos profesionales.

El conflicto de Ucrania, las tensiones en Oriente Medio y Extremo Oriente, los embargos económicos, todos estos factores contribuyen al aumento del coste y la escasez de energía. Esto afecta a muchas empresas y a los operadores de salas blancas en particular. Porque la circulación del aire y el control de la temperatura consumen energía. Por eso aumentan las exigencias a los especialistas en salas blancas, sin dejar de lado las oportunidades de ahorro que puedan surgir.

El orden del día: La inversión en la infraestructura técnica de la sala blanca

Esta cuestión provoca naturalmente inquietud, sobre todo en los ámbitos sensibles de la industria farmacéutica y las ciencias de la vida, donde la seguridad laboral y la seguridad de los procesos son de suma importancia. Pero en toda la industria no sólo ha aumentado en los últimos años el interés por el ahorro energético y la reducción de la huella de CO₂, sino también la voluntad de invertir. Hoy en día, las medidas de optimización en este ámbito no tienen razones para fracasar debido a preocupaciones fundamentales o consideraciones de rentabilidad. Al contrario: incluso las sugerencias poco convencionales de los especialistas en salas blancas son bienvenidas. La industria está invirtiendo sabiamente en infraestructura técnica y ya no espera conseguir el retorno de la inversión (ROI) previsto en poco más de un año. En su lugar, se establecen con más frecuencia hasta tres años y medio.

Pero, dónde está el mayor potencial de ahorro en el sector ‘farmacéutico y de ciencias de la vida’. Las principales conclusiones que pudfen extraerse son que el 90% de las salas limpias se ventilan de forma turbulenta, y casi siempre la tasa de intercambio de aire está sobredimensionada.

Reducción del intercambio de aire en una instalación de producción estéril

En la producción estéril de un fabricante de productos farmacéuticos, el aire de una superficie de sala blanca de 7.600 metros cuadrados se filtra, se calienta, se enfría, se humedece y se deshumidifica con ventilación turbulenta. En particular, en una de las salas limpias funciona un túnel estéril de aire caliente. De gran parte del control se encargan varios sistemas HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado). Las consideraciones sobre la reducción de energía se centran en la posibilidad de reducir también el volumen de aire intercambiado por hora en la sala blanca sin poner en peligro el funcionamiento conforme a la normativa.

Para determinar el potencial de ahorro, los expertos en salas blancas comparan primero el índice de intercambio de aire en el nivel actual con el índice de intercambio de aire necesario para la producción estéril. Para ello, también tienen en cuenta las instalaciones. Así, aunque la superficie de la sala limpia se especifique en 7.600 m², el volumen de la sala limpia se reduce, por ejemplo, en 1,6 m² debido a un armario cerrado de 1 m x 80 cm x 2 m. En consecuencia, el volumen de aire de suministro también puede reducirse. También se tienen en cuenta las unidades de recirculación con filtros HEPA y las zonas con flujo de desplazamiento de baja turbulencia; en resumen: todas las unidades de las que rebosa el aire en la sala blanca. Pero la medida en que contribuyen al cambio de aire se incluye en la tasa total de cambio de aire de la sala limpia. Hasta aquí, sólo se ha determinado un ahorro potencial. En este caso concreto, estamos hablando de un posible ahorro de aire de suministro en las salas blancas de clase D de unos 104.000 metros cúbicos por hora, casi un tercio (31 %).

Para la posible reducción de costes hay que tener siempre en cuenta lo siguiente: la reducción del cambio de aire significa siempre que se puede reducir el caudal de aire fresco. Esto supone un ahorro adicional de energía térmica para calefacción, refrigeración, humidificación y deshumidificación. En el ejemplo presentado aquí, el ahorro teóricamente posible para todos los sistemas de climatización considerados da como resultado una reducción del caudal de aire de suministro de 99.800 metros cuadrados por hora. Inicialmente, el operador realizó 13.000 de ellos mediante la conversión de dos sistemas de HVAC. El resultado es un ahorro energético del 24% (HVAC nº1) y del 31% (HVAC nº2), una reducción de los costes energéticos de 60.000 euros al año y una reducción de las emisiones de CO₂ de 24 toneladas al año. También, de forma más general, para las salas blancas existentes, en las que se utilizan sistemas de aire exterior al 100%, suele existir la opción de convertirlas en sistemas de recirculación. Por supuesto, es posible que los riesgos, como la contaminación cruzada, deban eliminarse de una forma diferente a la anterior. Cualquier cambio en la tecnología de la sala blanca existente debe evaluarse en función de su impacto en los parámetros críticos de las prácticas correctas de fabricación. Se trata de un equilibrio entre riesgos y beneficios, y para ello el operador necesita expertos en salas blancas.

Además de la tecnología de ventilación, a menudo es la gestión de la humedad la que provoca un consumo innecesario de energía.

La contraestrategia adecuada a aplicar consiste en lugar de centrarse principalmente en la sala limpia y sus especificaciones, hay que preguntarse cuáles son las condiciones decisivas para la calidad del producto (por ejemplo, para un principio activo farmacéutico). Al fin y al cabo, el producto puede tener una mayor tolerancia a la humedad de lo que sugerían las normas y recomendaciones de la sala limpia originalmente recopiladas. Esto abre nuevas posibilidades de reducir el consumo de energía. En general, otra posibilidad de ahorrar energía es siempre la recuperación de calor.

Planificación correcta desde el principio

Las salas limpias existentes pueden optimizarse en términos de energía y costes mediante su redimensionamiento. Esto lleva automáticamente a la pregunta: ¿por qué no prestar atención al diseño correcto desde el principio?

Las herramientas disponibles para ello se han ampliado recientemente. Una de ellas se llama BIM, Building Information Modelling. Reúne a todos los oficios de forma digital en la fase de planificación, por ejemplo en la nube. La comunicación más intensa entre todas las partes implicadas se traduce en una finalización más rápida, en un funcionamiento optimizado en energía y costes desde el principio, y en otros efectos de ahorro en la gestión de las instalaciones a lo largo de toda la gestión. Un ‘gemelo digital’ de la instalación de sala blanca, que se crea durante la fase de planificación, también puede utilizarse posteriormente para realizar conversiones y otros cambios de forma rápida y rentable. Las recomendaciones de la Asociación de Ingenieros Alemanes para la Sala Limpia garantizan un estándar abierto para los proyectos BIM: abierto en su enfoque, suficientemente estandarizado para obtener resultados fiables. Además, según el lema "La mejor sala limpia es la que no necesito": siempre hay que considerar primero si las máquinas y los equipos más grandes deben estar en la sala limpia farmacéutica o biotecnológica. Porque a menudo lo mejor es trasladar la acción decisiva a miniambientes, pequeñas salas blancas totalmente robotizadas, y agrupar en torno a ellas el suministro, la retirada, etc.

Una buena oportunidad para conocer las posibilidades de ahorro de costes y funcionamiento sostenible de las salas blancas la ofrece la feria Cleanzone, donde empresas innovadoras del sector presentarán conceptos prometedores para la eficiencia de las salas blancas farmacéuticas y biotecnológicas en conferencias y mesas redondas: un imán para los visitantes.