Con 70 colectores solares planos de alta eficiencia, un termotanque de 15 mil litros y sensores de desempeño, entre otras tecnologías, Módulo Solar implementó este proyecto para ayudar al Hospital General Enrique Cabrera a reducir su consumo de gas y sus emisiones de CO2 al ambiente, al tiempo que se transforma en un modelo replicable para otros hospitales de la administración pública
Por Christopher García
El Hospital General Dr. Enrique Cabrera forma parte de la infraestructura de salud pública mexicana, compuesta por más de 23 mil unidades de salud, repartidas en el territorio nacional. Ubicado en la alcaldía Álvaro Obregón, este hospital, uno de los más grandes de la Ciudad de México, se reconvirtió en 2020 para atender al crecimiento en la demanda de atención hospitalaria derivada de la pandemia de Covid-19. Hasta la fecha de publicación del presente reportaje, el HG Enrique Cabrera seguía atendiendo exclusivamente a pacientes con síntomas de Covid-19.
La reconversión del hospital requirió que su capacidad de hospitalización prácticamente se duplicara durante el punto más crítico de la pandemia, al integrar un nuevo pabellón con 80 camas adicionales a las 114 con que contaba previamente. Con este crecimiento, las necesidades del hospital también crecieron, entre ellas el consumo de gas para generación de agua caliente.
Si bien el agua caliente forma parte de las necesidades propias de cualquier hospital, ya que se utiliza para el uso de los pacientes, para la desinfección de insumos importantes, como la ropa de cama, batas, toallas, sábanas, los cuales deben de lavarse, por norma, con agua caliente; así como para la desinfección de material quirúrgico y la esterilización de instrumental médico, con la pandemia dichas necesidades se potenciaron, aumentando el consumo de gas para estos fines.
Esto se convirtió en un problema importante, pues aunque creció la demanda, los recursos para gasto energético no. Daniel García, CEO de Módulo Solar, explica que “si un hospital público tiene asignados, digamos, 100 pesos para gas y el gas sube 10%, siguen teniendo los mismos 100 pesos, por lo que tienen que adquirir 10% menos de gas. Y esto va en detrimento de la calidad del servicio hospitalario, pero también los mete en muchos problemas presupuestarios”.
Esta fue una de las razones por las que se decidió desarrollar el proyecto de calentamiento solar de agua (CSA) a través de la tecnología de Módulo Solar, compañía que estuvo a cargo del diseño, instalación y puesta en marcha del sistema, además del suministro de los equipos y su monitoreo posterior a la instalación.
A poco más de un año de haber comenzado operaciones, Daniel García cuenta a Especificar la historia de este proyecto, que fungirá como modelo para que otros hospitales de la administración pública nacional puedan instalar sistemas similares, con la certeza de que obtendrán beneficios en términos financieros, ambientales y operativos.
La importancia del proyecto en el HG Enrique Cabrera radica no sólo en sus dimensiones, sino en haber sido desarrollado e instalado en medio de la pandemia —mientras el hospital estaba saturado atendiendo la emergencia sanitaria— y con ser un esfuerzo coordinado entre la iniciativa privada, la administración pública y organismos internacionales
Innovar en pandemia
Las instalaciones de calentamiento solar de agua en recintos para el cuidado de la salud no eran tema nuevo para Módulo Solar cuando decidieron desarrollar este proyecto. La empresa mexicana con sede en Morelos, con más de 40 años de experiencia en el ramo de CSA, tiene en su haber más de 20 proyectos de hospitales, tanto públicos como privados, varios de ellos de dimensiones incluso mayores.
“De hecho, diríamos que éste es un proyecto mediano”, asegura el CEO de Módulo Solar. “Tenemos hospitales muy grandes; por ejemplo, el Hospital Central Militar, que es el tercero más grande del país y está en la Ciudad de México. Por darte una idea, el Hospital Enrique Cabrera tiene 100 camas, el Hospital Militar tiene más de 750 camas; es un hospital siete veces más grande, con un sistema de calentamiento solar de agua siete veces más grande”.
No obstante, la importancia del proyecto en el HG Enrique Cabrera no sólo se relaciona con sus dimensiones, sino con haber sido desarrollado e instalado en medio de la pandemia —mientras el hospital estaba saturado atendiendo la emergencia sanitaria— y con ser un esfuerzo coordinado entre la iniciativa privada, la administración pública y organismos internacionales.
“Este proyecto fue desarrollado en conjunto con la Cooperación Alemana para el Desarrollo Sustentable (GIZ, por sus siglas en alemán) y que tiene oficinas en México. La GIZ, a raíz de que empezó la problemática de la pandemia, lanzó una convocatoria a nivel mundial para hacer proyectos que tuvieran que ver con la recuperación de temas de pandemia desde el punto de vista económico y social, pero también ligado a temas de sustentabilidad y de desarrollo de proyectos sustentables”, explica García.
Como Módulo Solar, extiende el líder de la compañía, ingresaron el proyecto del hospital directamente en Alemania, con el objetivo de apoyar a los hospitales públicos en México a reducir su consumo de energía y sus emisiones contaminantes derivadas del calentamiento de agua y precalentamiento de vapor.
El equipo de Módulo Solar hizo un diagnóstico de las necesidades del hospital y desarrolló un sistema de CSA que, mediante tecnología de colectores planos de alta eficiencia, pudiera entregar al hospital agua caliente o precalentada a un promedio de 60º centígrados, justo la temperatura a la que la requieren
Una vez aprobado el proyecto, “nos asociamos la GIZ, como institución de cooperación internacional, y Módulo Solar, como empresa privada, aportando recursos monetarios, técnicos y en especie para poder, justo, diseñar, en conjunto con la Secretaría del Medioambiente y la Secretaría de Salud de la Ciudad de México, la instalación de un proyecto piloto. Es decir, que este es un proyecto que pretende no sólo ayudar a la problemática del HG Enrique Cabrera, sino, en una segunda fase, ayudar a los hospitales públicos en general, tanto de la Ciudad de México como del país, en la instalación de este tipo de tecnologías”, explica.
Por sus dimensiones, características e importancia en la atención a la pandemia, la Sedema y la Sedesa consideraron que el HG Enrique Cabrera era el candidato ideal para el proyecto. “Ellos directamente seleccionaron específicamente este hospital, porque evidentemente estaba en emergencia y le duplicaron la capacidad, porque es un hospital que se dedicó completamente a atender la emergencia y porque al ser un hospital de buen tamaño tenía las características adecuadas para utilizarse como piloto, validar el funcionamiento de la tecnología y estar seguros de que todo operar bien”, recuerda García.
Además, ahonda el CEO de Módulo Solar, “aquí hay un binomio bien interesante, ¿por qué está en medio la Secretaría del Medioambiente? Porque la Sedema lo que busca es mitigar emisiones, que es una de las grandes problemáticas del mundo y en particular de la Ciudad de México. Entonces, cuando en un hospital tienes un calentador de caldera convencional que quema gas L.P., gas natural, diesel o cualquier combustible, pues estás mandando emisiones a la atmósfera”.
Con todo esto en mente, el equipo de Módulo Solar hizo un diagnóstico de las necesidades del hospital y desarrolló un sistema de CSA que, mediante tecnología de colectores planos de alta eficiencia, pudiera entregar al hospital agua caliente o precalentada a un promedio de 60º centígrados, justo la temperatura a la que la requieren.
“En general, ellos toman agua de la red a entre 15 y 20º, la meten a su caldera, la calientan a alrededor de 60º y la distribuyen para los diversos usos del hospital. Nosotros lo que instalamos fue un sistema que precalienta el agua a un promedio de 60º C en el hospital y que les permite, en este caso, por el tamaño del proyecto que creció más o menos al doble de su demanda con la pandemia, alrededor de 40% de ahorro, actualmente, del consumo de gas que se tenía antes de la instalación”, describe Daniel García.
El sistema está compuesto por 70 colectores solares de 2.5 m2 cada uno. Su potencia pico es de 131 kWth y permite ahorrar alrededor de 40% del consumo de gas (más de 30 mil m3 anuales de gas natural), lo que representa alrededor de 250 mil pesos anuales en gasto por combustible. Además, dado que el sistema ofrece un tiempo de vida útil superior a los 25 años —con 10 años de garantía por parte de Módulo Solar—, se estima que, con los precios del combustible y las variaciones de costos que podrían presentarse, el hospital puede ahorrar más de 10 millones de pesos. Desde luego, con el beneficio ambiental equivalente, pues el sistema mitiga alrededor de 56 toneladas anuales de CO2eq a la atmósfera.
El sistema está compuesto por 70 colectores solares de 2.5 m2 cada uno. Su potencia pico es de 131 kWth y permite ahorrar alrededor de 40% del consumo de gas (más de 30 mil m3 anuales de gas natural), lo que representa alrededor de 250 mil pesos anuales en gasto por combustible
Como parte importante del sistema se instaló un termotanque de 15 mil litros, que acumula el agua caliente solar. Este elemento es de gran relevancia para el aprovechamiento de la tecnología, ya que resuelve el problema del suministro de agua caliente en ausencia de sol, durante la noche o a primera hora de la mañana. Tanto el termotanque como los colectores solares planos de alta eficiencia están instalados en la azotea del hospital; éstos recirculan el agua con el tanque de manera automática, a través de un controlador, el cual brinda asimismo monitoreo vía web, a fin de medir la energía y una serie de parámetros sobre el desempeño del sistema.
El conjunto de colectores y termotanque están interconectados con la caldera a gas con la que ya contaba el hospital y que sigue en operación, pues si bien el sistema de calentamiento solar permite reducir el consumo de combustible, no remplaza a la caldera, la cual brinda el respaldo para garantizar la disponibilidad del suministro de agua caliente incluso ante demanda pico.
Instalación de vanguardia en tiempo récord
Por si los beneficios financieros y ambientales que el sistema instalado en el HG Enrique Cabrera fueran pocos, cabe resaltar que su instalación se llevó a cabo con gran velocidad, pese a haberse ejecutado en medio de la pandemia.
Daniel García describe que, de hecho, uno de los objetivos primarios del proyecto fue validar cómo se podía, de una manera muy rápida, diseñar, instalar y poner en funcionamiento un sistema de estas características en plena emergencia. Entonces, el proceso de diseño de todo el sistema tomó, refiere García, alrededor de tres semanas. “Me refiero a todo el diseño conceptual, desarrollo de ingeniería, planos y todo lo necesario para un proyecto ejecutivo”, aclara.
Concluida esta etapa, el proceso de instalación requirió entre seis y siete semanas, considerando la colocación de los sistemas, las pruebas y la interconexión con el sistema convencional. Para la interconexión con la caldera se realizó un bypass, que permite operar ambos equipos en serie de manera individual, ya sea el solar o el convencional, con el fin de facilitar las labores de mantenimiento. Con ello, es posible desconectar el solar cuando requiere mantenimiento, sin la necesidad de detener la caldera. Esto también resultó clave para la puesta en marcha del nuevo sistema.
Esta parte del proceso fue crítica, pues fue el único momento durante el desarrollo del proyecto en el que la caldera dejó de funcionar. Para lograr que el tiempo de paro se redujera al mínimo, Daniel García explica que hubo que coordinar el proceso con la gente del hospital y programarlo cuando la demanda fuera mínima.
Gracias a que el sistema ofrece un tiempo de vida útil superior a los 25 años, se estima que, con los precios del combustible y las variaciones de costos que podrían presentarse, el hospital ahorrará más de 10 millones de pesos. Desde luego, con el beneficio ambiental equivalente, pues el sistema mitiga alrededor de 56 toneladas anuales de CO2eq a la atmósfera
“En este caso, lo programamos todo para no parar más de una hora la operación de la caldera. Se hizo de común acuerdo con el hospital, en la madrugada, cuando menos se tenia la necesidad del equipo. Lo que hicimos fue acumular agua caliente en el sistema convencional, detener la caldera para que no dejara de fluir agua caliente al hospital, hicimos el bypass y regresamos a operar. Es un tema que, si se hace una buena ingeniería y una buena coordinación, ni siquiera afecta la operación”.
En términos de mantenimiento, el que requieren los colectores solares planos instalados por Módulo Solar es prácticamente nulo. En principio, esto se debe a que la tecnología es ciento por ciento automática, por lo que no requiere un operario. Por otro lado, la intervención humana sólo se necesita cada seis meses para drenar el agua del tanque y los colectores, con el fin de prevenir la acumulación de sarro o sedimentos. De igual manera, se requiere limpiar los equipos con agua y un trapo cada seis meses, sobre todo en la Ciudad de México, donde el smog, el polvo y otros contaminantes de la atmósfera se depositan en los cristales de los colectores. Además de esto no requieren más los sistemas. Es un proceso que no toma más de dos horas cada seis meses.
Por otro lado, el monitoreo remoto con que cuenta el sistema, permite supervisar el sistema, así como medir y acumular datos sobre su desempeño, como la temperatura, la cantidad de energía que puede ahorrarse por día, mes o año, los metros cúbicos de gas que se ahorran, entre otros.
“La intención de este monitoreo justo es validar que todo lo que se vio en lápiz, en ingeniería y en diseño conceptual realmente se logre. La gran noticia es que no sólo hemos alcanzado los objetivos, sino que incluso los hemos rebasado”, celebra Daniel García. “Y como se mide todo el rendimiento del equipo, pues esto le sirve a la Secretaría de Salud para confiar en replicar este tipo de proyectos. Pueden estar seguros de que la tecnología va a funcionar, va a dar los ahorros prometidos y no les va a ocasionar problemas de operación”.
El proyecto, que entró en operación a inicios de 2021, concluye para Módulo Solar en julio de 2022, mes en el que hacen entrega de una Hoja de Ruta para la instalación de este tipo de sistemas en hospitales públicos, desarrollada en conjunto con la Secretaría de Salud, la Sedema y algunas entidades especializadas.
El objetivo final del proyecto fue lo que se hizo en el evento de junio pasado: donarlo a la Secretaría de Salud de la CDMX para que ellos sean los beneficiarios. Y ahí también hay un sentido social tanto de nuestra empresa como directamente de la GIZ
Daniel García, CEO de Módulo Solar
“Es un documento bien interesante porque se trata de una guía para los tomadores de decisiones, en este caso las Secretarías de Salud estatales, para conocer todas las ventajas de la tecnología, pero también para encontrar el camino, porque al hablar de hospitales públicos, y en general de cualquier entidad pública, siempre se tiene el problema de dónde sacar el dinero, cómo hacer la inversión”, explica el CEO de Módulo Solar.
En este sentido, el objetivo de la Hoja de Ruta no sólo es brindar una guía técnica para la instalación adecuada de los sistemas, sino una guía financiera para obtener los recursos necesarios para el proyecto. “Una de las ventajas de la tecnología es que, con los ahorros de gas que genera, en cuatro o cinco años recuperas la inversión. El problema es ver cómo poner la inversión inicial. Lo que se está buscando son productos financieros que permitan que las instituciones, sin tener que invertir sus recursos públicos, obtengan la tecnología y que con los ahorros que genera se pague por sí misma”.
Feliz por la conclusión de este proyecto, que marca un antes y un después para las entidades de Salud del país, Daniel García asegura que la alianza con la GIZ resultó en un ganar-ganar para todos los involucrados. “Pusimos recursos ambas partes: ellos pusieron recursos monetarios, nosotros también y pusimos toda la ingeniería, instalación, puesta en marcha, incluso los materiales. Y como asociados, el objetivo final del proyecto, que eso también es algo bien bonito para nosotros, fue lo que se hizo en el evento de junio pasado: donar el proyecto a la Secretaría de Salud de la CDMX para que ellos sean los beneficiarios. Y ahí también hay un sentido social tanto de nuestra empresa como directamente de la GIZ: lo que buscamos también es poner nuestro granito de arena y ayudar a la problemática de salud que hay a nivel mundial”.
