Il CNAO - Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica – di Pavia è l’unico centro italiano e uno dei sei nel mondo in grado di effettuare l’adroterapia sia con protoni che con ioni carbonio, un trattamento avanzato utilizzato soprattutto per le forme di tumori non operabili e resistenti alla radioterapia tradizionale. Fondazione privata senza scopo di lucro istituita dal Ministero della Salute nel 2001, ha consentito a oggi il trattamento di oltre 5.500 pazienti oncologici.
Una sfida impiantistica complessa
Il trattamento dei tumori tramite adroterapia fa parte delle cure coperte dal Servizio Sanitario Nazionale e presuppone l’utilizzo di una macchina complessa, chiamata sincrotrone, la cui funzione consiste nell’accelerare fasci di particelle (protoni e ioni carbonio) da indirizzare sulle cellule del tumore per distruggerle.
Nel 2022 sono iniziati i lavori per l’ampliamento del CNAO, che vedrà l’introduzione di un nuovo acceleratore per la protonterapia e di una macchina per la BNCT (Boron Neutron Capture Therapy). Un progetto che prevede la costruzione di un secondo edificio, contiguo e integrato con quello già esistente, destinato non solo all’attività terapeutica ma anche alla ricerca. Mitsubishi Electric è orgogliosa di essere stata partner della Gianni Benvenuto S.p.A. e dello studio di ingegneria Siggma, nella progettazione e realizzazione degli impianti termo-meccanici dell’ampliamento, realizzati con l’obiettivo di individuare una soluzione che prevedesse il più possibile l’utilizzo di fonti d’energia rinnovabili e/o di recupero per il raffreddamento delle apparecchiature ad alta tecnologia e l’edificio ospedaliero.
Efficienza energetica al servizio dell’alta tecnologia
Gli acceleratori, alimentati elettricamente, necessitano di fluidi sempre freddi per il loro funzionamento. Al fianco di essi sono realizzati i servizi diagnostici e di ricerca che invece necessitano di riscaldamento e di raffreddamento sia stagionalmente sia combinati (freddo e caldo nel medesimo tempo). L’obiettivo è quello di trasferire energia frigorifera mediante l’utilizzo di fonti rinnovabili e recuperare l’energia elettrica che alimenta gli acceleratori mutata in forma termica per il riscaldamento dell’edificio.
È stato quindi scelto di utilizzare come fonte di energia rinnovabile l’acqua di falda, che è a temperatura praticamente costante. Per poterla sfruttare sono state utilizzate delle pompe di calore progettate per “scaricare” l’energia termica prelevata dalla fonte da raffreddare alla fonte da riscaldare e viceversa, non dissipandola in aria o acqua, ma al contrario realizzando un doppio servizio al prezzo energetico di uno solo.
Le unità impiegate nel sistema di raffrescamento
L’acqua fredda per il servizio di raffrescamento è prodotta tramite:
- 2 pompe di calore polivalenti equipaggiate con compressori a vite inverter condensate ad acqua Mitsubishi Electric a marchio Climaveneta i-FX-WQ-G05 S 0452 della potenza di circa 400-500 kW/cad resa all’acqua;
- 1 pompa di calore polivalente equipaggiata con compressori a vite inverter e condensazione in aria Mitsubishi Electric a marchio Climaveneta i-FX- Q2-G05 /SL-CA /0902 della potenza di 900-950 kW;
- 2 refrigeratori equipaggiati con compressori a vite inverter e condensazione in aria Mitsubishi Electric a marchio Climaveneta i-FX-G05 /SL-A /4202 della potenza di circa 950 kW/cad;
- 1 refrigeratore equipaggiato con compressori centrifughi a levitazione magnetica e funzione free cooling Mitsubishi Electric a marchio Climaveneta TECS-FC-G05 /NG /CA /0803.
Gas refrigerante e sistema di regolazione intelligenti
Tutte le unità utilizzano come gas refrigerante R513A a ridotto potenziale di surriscaldamento globale (GWP 631 secondo IPCC AR4) e non infiammabile (Classe A1 secondo ISO 817).
Per il sistema di regolazione dell’impianto che gestisce la selezione dell’unità e della combinazione più efficiente di esse in base al tipo di carico e alle condizioni esterne, oltre che la manutenzione, è stata scelta la soluzione Mitsubishi Electric a marchio Climaveneta ClimaPRO+.
L’acqua calda per il servizio di riscaldamento è prodotta tramite le 2 pompe di calore polivalenti condensate ad acqua che hanno come back -up, in caso di problemi sul circuito di pozzo, 1 pompa di calore polivalente condensata ad aria. Il raffreddamento dell’alta tecnologia è lasciato a 2 refrigeratori. Il terzo è di riserva. In condizioni invernali lavorerà principalmente la macchina dotata di free-cooling, affiancata dalle altre per seguire il profilo di carico.
Flessibilità e prevenzione dei rischi
Le unità polivalenti potranno anche raffreddare l’alta tecnologia ove energeticamente vantaggioso (temperatura dell’acqua di falda più conveniente della temperatura dell’aria e/o contemporanea richiesta di riscaldamento per le utenze ospedaliere e di raffreddamento per l’alta tecnologia).
Per salvaguardia contro il rischio di gelo invernale il sistema di supervisione metterà in funzione a una prefissata temperatura dell’aria esterna una o più pompe e alimenterà i cavi scaldanti.
“Il CNAO è un centro all’avanguardia in grado di fornire cure e speranze concrete a pazienti con tumori resistenti alla radioterapia tradizionali o inoperabili. La realizzazione della nuova area poneva diverse sfide dal punto di vista termico: la necessità di raffreddare tecnologie molto potenti e ad alto consumo energetico, farlo nel modo più efficiente possibile e cercando di usare fonti di calore rinnovabili. Sono sfide sempre più presenti nella società contemporanea, in cui le nuove tecnologie sono estremamente energivore. Siamo pertanto molto orgogliosi di aver potuto contribuire con le nostre soluzioni al superamento di queste sfide e desideriamo ringraziare i partner che collaborano con noi permettendoci di trasformare questi impianti in realtà”. Ha dichiarato Stefano Canali, Italy Sales Director di Mitsubishi Electric.
“In qualità di responsabile della realizzazione di questo impianto, posso affermare con convinzione che Mitsubishi Electric stabilisce realmente lo standard nell’innovazione tecnologica. I loro prodotti non solo offrono prestazioni eccezionali e affidabilità costante, ma si integrano perfettamente con le soluzioni specifiche richieste dal nostro progetto. La capacità di adattarsi alle esigenze in evoluzione del settore e il focus sull’efficienza energetica ci hanno permesso di creare un sistema che non solo soddisfa le più alte aspettative, ma rappresenta anche un passo avanti significativo in termini di sostenibilità ambientale”, ha affermato l’Ing. Stefano Crippa, dell’ufficio tecnico Gianni Benvenuto SpA.
“Siamo molto soddisfatti della collaborazione con Mitsubishi Electric che ha permesso la realizzazione di una soluzione avanzata integrata in CNAO. La qualità e l’ampiezza della loro gamma di prodotti ci ha consentito di realizzare un impianto che non solo risponde alle complesse esigenze di un centro oncologico, di ricerca e cura realmente d’avanguardia, ma lo fa utilizzando fonti energetiche rinnovabili, recuperando anche energia dagli acceleratori e riducendo significativamente l’impatto ambientale. Questa collaborazione ha portato a un sistema innovativo che speriamo rappresenti un modello per l’efficienza energetica e la sostenibilità nel settore”, ha concluso Vittorio Gallarini, di Siggma.
