Energy assessment and possible intervention strategies for St. Mary's Lacor Hospital

In Uganda the national grid is highly unstable and does not guarantee continuity of service, with frequent unplanned blackouts that can last several hours. This situation is common in sub-Saharan countries, where the networks are often poorly developed and many areas still have no access to electricity. Consequently, the economic activities, characterized by reliance on electricity, are forced to implement stand alone distributed power plants in order to supply their loads. The generation systems adopted in these cases are mainly the traditional ones, such as diesel generators, that is a mature and simple technology, available and affordable, even if quite expensive during operation. In these contexts, the development of renewable power plants is leading to the spread of hybrid micro grids, which combine a conventional resource to a local, abundant, free and low environmental contaminating, alternative one. The integration of these two types of resources limits the overall production cost and ensures a high reliability of the system, which is independent from the intrinsic aleatority of renewables. This layout is the system configuration implemented in St. Mary’s Lacor Hospital, object of this work of thesis. As electricity is a necessary good for the hospital health services, as well the externalities its work produces can not be forgotten. In particular, waste production is an unwanted but inevitable effect that can frustrate the health care activity, if not managed appropriately. Besides the choice of suitable technologies, moreover, it is worth to consider the specific cultural context of developing countries. Even if the hospital requires the continuous supply of electricity and an adequate level of hygiene, in these countries no good or service is perceived as essential and its precariousness does not prevent to unfold the ordinary activities. The research of the balance of these two conditions is essential to develop a proper study and to ensure the effectiveness of the proposed actions. These themes have been treated specifically considering the reality of St. Mary's Lacor Hospital, where the authors focus their attention on the issues of electricity and waste. The first topic deals with a deep analysis of the hybrid micro grid of the hospital, that compensates the external national grid, deeply unstable, in order to detect possible future scenarios tied to the changing context or with the purpose to improve some critical aspects of the generation and distribution systems. The second critical subject debated is medical and domestic waste management. Particular attention is given to the final disposal system, in order to understand the current issues and to propose suitable solutions and best practices. Once defined the current state as starting point, the general objective of this work is, in conclusion, to support St. Mary's Lacor Hospital in the identification of management strategies of its material and human resources, in order to maximize their benefit in service of medical cares.

In Uganda la rete elettrica nazionale è fortemente instabile e non garantisce una continuità di servizio, con frequenti blackout non programmati che possono durare diverse ore. Questa situazione è comune nei paesi subsahariani, dove spesso la rete è scarsamente sviluppata e ancora molte aree sono prive di un accesso all’energia elettrica. Tale mancanza porta le strutture che necessitano una continuità elettrica per la propria attività, alla realizzazione di impianti di generazione distribuita isolati ed autonomi in grado di sopperire all’assenza della rete esterna. I sistemi di produzione adottati in questi casi sono principalmente quelli tradizionali, come i gruppi elettrogeni a combustione interna, una tecnologia matura, di semplice applicazione, facilmente reperibile sul mercato con costi di installazione contenuti sebbene non si possa affermare lo stesso per i costi operativi. Lo sviluppo degli impianti di produzione elettrica da energie rinnovabili sta portando alla diffusione, in questi contesti, di micro reti ibride, che sfruttano una fonte convenzionale e una o più fonti alternative, abbondanti e gratuite, a basso impatto ambientale. I due tipi di risorse si integrano limitando i costi complessivi e garantendo un’elevata affidabilità del sistema, che prescinde dall’aleatorietà intrinseca delle fonti rinnovabili. Questa situazione impiantistica è quella implementata al St. Mary’s Lacor Hospital, oggetto di questo lavoro di tesi. Come l’energia elettrica è un bene necessario allo svolgimento dell’attività ospedaliera, così non si possono dimenticare le conseguenze, anche indesiderate, che essa genera. Si pensi in questo senso ai rifiuti, effetto inevitabile della pratica medica che può addirittura vanificarne l’utilità, se non gestito in modo appropriato. Accanto allo studio delle tecnologie più adatte, è opportuno tenere presenti le specificità culturali dei contesti in via di sviluppo. L’ambiente ospedaliero richiede la continua fornitura di energia elettrica e un adeguato livello di igiene. Allo stesso tempo, in questi Paesi nessun bene e servizio è percepito come essenziale e la sua precarietà non impedisce lo svolgersi delle attività ordinarie. La comprensione e l’equilibrio di questo binomio sono fondamentali per sviluppare uno studio adeguato alle specificità del luogo e garantire l’efficacia delle azioni proposte. Questi temi sono stati trattati nello specifico considerando la realtà del St. Mary’s Lacor Hospital, dove gli autori hanno focalizzato la loro attenzione sui temi dell’elettricità e dei rifiuti. Il primo argomento è affrontato in un’analisi della rete isolata che sopperisce alla rete esterna nazionale fortemente instabile, per essere poi sviluppato attraverso l’individuazione di possibili scenari futuri legati a una variazione del contesto locale o volti a migliorare alcuni aspetti del sistema di generazione e di distribuzione. Il secondo campo di interesse, riguarda la gestione dei rifiuti domestici ed ospedalieri, dalla raccolta allo smaltimento. Tale problematica, spesso sottovalutata, è approfondita al fine di suggerire adeguate tecniche e tecnologie di trattamento. Definito lo stato attuale come punto di partenza, l’obiettivo generale di questo lavoro è quello di affiancare il St. Mary’s Lacor Hospital nell’individuazione di strategie di gestione delle proprie risorse materiali e umane, al fine di utilizzarle sempre al servizio della pratica medica.