Le strutture Life Sciences sostenibili si basano su una visione orientata alle prestazioni nel lungo periodo: comprendere i processi specifici del cliente, mettere in discussione le soluzioni consolidate e fare in modo che ogni decisione tecnica contribuisca a generare valore.
Le organizzazioni del settore Life Sciences sono sempre più chiamate a ridurre emissioni di carbonio, consumo di risorse e impatto ambientale incorporato nei propri edifici. Allo stesso tempo, laboratori e impianti di produzione farmaceutica devono garantire condizioni ambientali rigorosamente controllate, conformità normativa e continuità operativa.
Per questo motivo, il progresso in termini di sostenibilità dipende dalla capacità di capire dove il controllo sia realmente indispensabile e dove, invece, sia possibile ottenere le stesse prestazioni in modo più efficiente.
I requisiti di controllo rendono le strutture Life Sciences tra gli edifici più energivori e complessi da gestire. Elevati tassi di ventilazione, sistemi di filtrazione, differenziali di pressione, stabilità della temperatura, raffreddamento di processo, celle a bassissima temperatura e sistemi ridondanti sono essenziali per proteggere persone, prodotti e attività di ricerca, ma comportano anche un importante consumo energetico e un elevato impatto carbonico.
La sfida consiste quindi nel decarbonizzare le strutture senza compromettere gli ambienti controllati da cui dipendono ricerca e produzione.
Nel settore farmaceutico, qualsiasi intervento deve dimostrare che qualità del prodotto, contenimento, sicurezza degli operatori e conformità alle Good Manufacturing Practice (GMP) rimangano pienamente garantite.
In Deerns, i progetti sviluppati negli ultimi anni dimostrano che sostenibilità e conformità normativa non devono necessariamente essere obiettivi in conflitto. Il punto chiave è individuare dove i controlli siano realmente necessari, mettere in discussione assunzioni consolidate e trovare modalità più efficienti per raggiungere le prestazioni richieste utilizzando meno energia, meno risorse e generando un minore impatto ambientale.
La conformità normativa definisce il perimetro progettuale
L’intervento presso Livisto Animal Health a Rio Saliceto, in Italia, dimostra quanto sia importante operare all’interno dei vincoli imposti dall’attività produttiva esistente.
Le aree dedicate ai prodotti β-lattamici vengono riorganizzate per aumentare la capacità produttiva, migliorare la conformità GMP, ottimizzare la separazione degli impianti HVAC e ridurre l’esposizione degli operatori.
I lavori devono svolgersi accanto a linee produttive attive, coinvolgendo diversi appaltatori e richiedendo un rigoroso controllo delle interfacce operative.
Mantenere e riqualificare uno stabilimento esistente può ridurre significativamente sia i costi economici sia l’impatto ambientale associato alla costruzione di un nuovo edificio. Tuttavia, questo beneficio è reale solo quando accessi, zonizzazione di sicurezza, fasi di realizzazione e responsabilità operative vengono gestiti con grande attenzione.
La pianificazione coordinata della sicurezza sviluppata da Deerns consente di trasformare l’impianto garantendo al tempo stesso la continuità della produzione.
Presso la Eindhoven University of Technology (TU/e) la sfida è diversa, ma il principio resta lo stesso.
La nuova cleanroom comprende ambienti ISO Classe 5, 6 e 7, filtrazione HEPA, differenziali di pressione controllati e sistemi di processo altamente specializzati.
In questi contesti, una singola particella, una minima vibrazione o un’interferenza elettromagnetica possono compromettere i risultati della ricerca. Le prestazioni non possono quindi essere ridotte semplicemente per raggiungere obiettivi di efficienza energetica.
Controllo sostenibile, non meno controllo
La cleanroom della TU/e dimostra come la sostenibilità possa essere integrata anche in ambienti di ricerca altamente controllati.
L’edificio, completamente elettrico, combina pompe di calore, sistemi di accumulo termico in falda (ATES) e recupero di calore dall’aria di ventilazione.
Le portate di aria di rinnovo, estrazione e ricircolo sono ottimizzate per ottenere le condizioni richieste utilizzando il minor volume d’aria possibile, mentre vengono impiegati materiali biobased laddove compatibili con i requisiti tecnici.
Un approccio basato sul rischio si concentra su quattro domande fondamentali:
- Quali condizioni sono realmente richieste dal processo?
- Dove la suddivisione in zone e il ricircolo possono ridurre trattamenti non necessari?
- Quali flussi energetici possono essere recuperati senza introdurre rischi di contaminazione?
- Come mantenere i sistemi flessibili rispetto all’evoluzione futura di ricerca e produzione?
Queste domande trasformano la sostenibilità in una vera decisione ingegneristica ed evitano situazioni di sovradimensionamento che possono vincolare le strutture a consumi energetici e costi operativi evitabili per molti anni.
Circolarità e resilienza oltre all’efficienza energetica
Presso la Faculty of Veterinary Medicine dell’Università di Utrecht, Deerns sta applicando principi di economia circolare a un nuovo edificio per la didattica e la ricerca con obiettivo BREEAM Excellent.
Le opportunità di riutilizzo riguardano componenti sprinkler, gruppi frigoriferi, unità di trattamento aria, sistemi portacavi e apparecchi di illuminazione.
L’edificio ospiterà inoltre un laboratorio BSL-3, nel quale sicurezza, igiene, pulibilità e affidabilità rappresentano requisiti imprescindibili.
Il riutilizzo non può quindi essere considerato automaticamente sostenibile. Ogni componente deve essere valutato in funzione del proprio stato di conservazione, della vita utile residua, della compatibilità con il nuovo utilizzo, della manutenibilità e dell’impatto sulla conformità normativa.
L’economia circolare diventa credibile solo quando gli elementi riutilizzati possono garantire prestazioni affidabili nel nuovo contesto.
La struttura per la ricerca genetica della Wageningen University & Research aggiunge un’ulteriore prospettiva.
L’obiettivo di neutralità energetica e la struttura principale in legno devono convivere con celle a bassissima temperatura e con la necessità di proteggere collezioni genetiche insostituibili.
I sistemi di raffreddamento e protezione antincendio vengono quindi progettati considerando la vulnerabilità del patrimonio conservato, riconoscendo che la perdita di campioni unici o la necessità di ripetere anni di ricerca avrebbe conseguenze ambientali ben superiori ai semplici consumi energetici annuali.
Per questo motivo, una progettazione sostenibile dei laboratori deve considerare tre fattori essenziali:
- consumi energetici ed emissioni operative;
- carbonio incorporato e riutilizzo responsabile dei materiali;
- resilienza, continuità operativa e protezione del valore scientifico.
Dai progetti alle prestazioni sostenibili nel lungo periodo
L’accordo quadro pluriennale tra Deerns e la Delft University of Technology dimostra perché la sostenibilità richieda una visione di lungo periodo.
In oltre 60 edifici, l’evoluzione delle apparecchiature di ricerca, dei metodi di insegnamento e degli impianti esistenti genera un bisogno costante di adattamento.
Una base di conoscenza condivisa permette di prendere decisioni più rapide, coerenti e allineate agli obiettivi energetici e di circolarità dell’intero campus.
La normativa non rappresenta un ostacolo alla progettazione sostenibile nel settore Life Sciences. Al contrario, definisce il livello di prestazione che una progettazione responsabile deve essere in grado di garantire.
Il progresso nasce dalla comprensione precoce dei processi, dalla capacità di mettere in discussione approcci consolidati, dall’integrazione delle diverse discipline e dalla valutazione dei benefici ambientali rispetto ai rischi operativi.
Combinando competenze nei processi Life Sciences, progettazione di cleanroom, impianti tecnologici, sicurezza, fisica tecnica degli edifici e sostenibilità, Deerns aiuta i clienti a trasformare i vincoli in opportunità per migliorare le prestazioni delle strutture.
I laboratori e gli impianti farmaceutici del futuro non saranno sostenibili perché dotati di meno controlli, ma perché ogni controllo sarà realmente necessario, efficiente e progettato per generare valore nel lungo periodo.
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