Construyendo una comunidad inteligente de carbono con Legos

por Andrew Himes, Foro de Liderazgo de Carbono

¿Qué puede decirnos un equipo de estudiantes de sexto grado de Redmond, Washington, sobre el cambio climático, las emisiones de carbono incorporadas de la construcción de edificios y el potencial del trabajo arduo y el pensamiento innovador para transformar una industria?

¡Mucho, resulta! Un grupo de amigos, tres niñas y tres niños, presentaron su diseño para una comunidad Carbon Smart en la competencia regional First Lego League el 15 de diciembre de 2019 en la escuela secundaria Chinook en Bellevue, Washington.

El equipo de Auto Bots, de izquierda a derecha: Vrinda Sankarakumar, Ridhi Rao Gundapuneni, Karthik Abhinav Javvadi, Sanvi Agarwal, Aidan Francis, Naythan Saldanha

Los seis jóvenes escucharon acerca de una nueva herramienta de software, EC3, o Embodied Carbon in Construction Calculator, utilizada para reducir drásticamente las emisiones de carbono incorporadas asociadas con los materiales y la construcción en 17 nuevos edificios de Microsoft en construcción cerca de sus hogares. Katie Ross y Esther Christoffersen de Microsoft ayudaron al equipo con una demostración del nuevo proyecto de modernización del campus, explicaron los esfuerzos de sostenibilidad de Microsoft y también les presentaron la herramienta EC3. La herramienta EC3 es una iniciativa del Carbon Leadership Forum, y la Fundación Charles Pankow ha convocado a casi cincuenta organizaciones para apoyar el desarrollo de este recurso no propietario.

17 nuevos edificios en el campus renovado de Microsoft en Redmond, WA

Los seis amigos formaron un equipo para competir en la First Lego League, un concurso mundial en el que los estudiantes crean un proyecto que utiliza la ciencia, las matemáticas y la tecnología para resolver desafíos del mundo real mientras generan confianza, aumentan su conocimiento y desarrollan hábitos de aprendizaje. . Los equipos compiten por un Premio a la Innovación Global que muestra sus soluciones innovadoras.

Los Auto Bots, como llamaron los amigos a su equipo, se centraron en cómo los edificios contribuyen a las emisiones globales de carbono y centraron su atención en las soluciones al cambio climático. KD Hallman, ambientalista y ex vicepresidente de Microsoft, les brindó información sobre los problemas causados por el cambio climático y orientación sobre las diferentes formas de abordarlo.

The six friends formed a team to compete in the First Lego League, a global contest in which students create a project that uses science, math, and technology to solve real-world challenges while building confidence, growing their knowledge, and developing habits of learning.

Ridhi Gundapuneni, age 11, Tyee Middle School: “We need to find solutions to climate change because this is affecting the world gravely. By using more fossil fuels, we generate more greenhouse gases and pollutants. By doing this, we affect global warming. This global warming can be harmful to us, our plants, and the whole ecosystem, including innocent animals, who played no part at all in this. I decided to be part of a First Lego League team because I wanted to help people and embrace my creative side, to come up with solutions that could be used in real life. Everyday, we all encounter problems, but we never think about ways to solve them. Once in a while, an idea might encounter our minds, but most of us are just too lazy to try to come up with solutions to your own problems. FLL gives us the satisfaction of solving these daily problems ourselves and making ourselves proud.”

El equipo decidió centrar su proyecto en el carbono incorporado en los materiales de construcción y la construcción porque habían aprendido sobre el enorme impacto que tiene la fabricación y el transporte de materiales en la huella de carbono general de los edificios, incluidos incluso los edificios nuevos antes de que las personas hayan comenzado a vivir y vivir. trabajar en ellos.

Ridhi Gundapuneni

Vrinda Sankarakumar, age 12, Kirkland Middle School: “Embodied carbon is carbon that is emitted when making building materials and transporting them. For example, a lot of energy is used to make steel and concrete. If fossil fuels are burned to produce this energy, it results in carbon emissions. If the concrete is transported using a truck, it also adds to carbon emissions. 11% of global carbon emissions is due to embodied carbon from buildings. As the population keeps increasing, more buildings will get built, and this will lead to more carbon emissions. We have to reduce embodied carbon so that total carbon emissions will decrease.”

The team learned about the Embodied Carbon in Construction Calculator (EC3) tool, an initiative of the Carbon Leadership Forum at the University of Washington, led by Professor Kate Simonen. The EC3 tool is a free and easy to use tool that allows benchmarking, assessment and reductions in embodied carbon, focused on the upfront supply chain emissions of construction materials. The EC3 tool utilizes building material quantities from construction estimates and/or BIM models and a robust database of digital, third-party verified Environmental Product Declarations (EPDs). Powered by this data, the EC3 tool can be used in both the design and procurement phases of a construction project to look at a project’s overall embodied carbon emissions, enabling the specification and procurement of the low carbon options.

Vrinda Shankarakumar

Naythan Saldanha, age 12, Rose Hill Middle School: I enjoy solving problems with my team. I also like to see the gracious professionalism shown by other teams. The challenge makes us think about innovative solutions to real-life problems within our communities. The EC3 tool will let us see how much embodied carbon is there in building materials and how we can reduce it by making changes to the way we buy these materials. Through this tool we can bring a change in the building industry.”

En lugar de limitarse solo al carbono incorporado, el equipo diseñó una "Comunidad Inteligente de Carbono" completa diseñada para ser baja en carbono incorporado y altamente eficiente en su uso de energía. Construyeron un modelo de su comunidad con el mismo conjunto limitado de bloques de Lego proporcionados a cada equipo para que todos los equipos comiencen con los mismos recursos. Cada edificio en su Carbon Smart Community tiene paneles solares en el techo y, por diseño, está hecho de materiales reciclables.

Modelo de una Carbon Smart Community, versión 2.0 del equipo Auto Bot

Naythan Saldaña

Karthik Abhinav Javvadi (Abhi), 12 años, escuela secundaria Rose Hill:: “Decidí ser parte de un equipo de First Lego League porque quería trabajar en problemas del mundo real con mis amigos, construir robots y aprender a programar. Nuestra comunidad Carbon Smart es una comunidad transitable y accesible con cero emisiones de carbono. Cuenta con edificios sostenibles y energéticamente eficientes. Todos los edificios están construidos con materiales que almacenan carbono, como madera maciza y hormigón que almacena carbono”.

Un objetivo clave del diseño de la comunidad era casar belleza y funcionalidad. El equipo diseñó una solución innovadora para el mantenimiento de “techos verdes” en edificios y casas en climas secos donde hay menos precipitaciones. Las casas recolectan y reciclan la lluvia para sostener techos vivos hechos de pasto y otras plantas que son hermosas mientras albergan a los ocupantes de las casas, almacenan dióxido de carbono y exhalan oxígeno.

Karthik Abhinav Javvadi (Abhi)

Sanvi Agarwal, age 11, Willows Preparatory School: “I thought that the First Lego League was an interesting competition to be a part of and I thought that it would be fun to learn about our world. Our Carbon Smart Community is built so that everything is at a walkable distance so you don’t have to use cars. Also all of the offices and factories are in the corner and the houses are in the middle so that anywhere you need to go is close and there are also solar panels on top of all the buildings.”

Como parte de la investigación del equipo al comienzo del proyecto, visitaron el campus cercano de Microsoft para comprender la enorme cantidad de emisiones de carbono incorporadas relacionadas con los materiales de construcción modernos. Aprendieron que por cada tonelada de cemento Portland fabricado, el proceso libera una tonelada equivalente de dióxido de carbono a la atmósfera. También aprendieron sobre nuevos métodos para fabricar concreto que potencialmente pueden secuestrar o almacenar permanentemente dióxido de carbono en edificios mientras crean concreto más fuerte y resistente.

Sanvi Agarwal

Aidan Francis, age 12, Rose Hill Middle School: I first decided to be part of a First Lego League team because at the time when I learned about the League I was obsessed with Legos. This inspired me to go beyond my average Lego building to be a better team player while helping create a real solution. I think it’s important to find solutions to climate change because if we keep on using fossil fuels, the climate may get worse over time and make the Earth a hot planet with humans nearly extinct. The best thing about working as a member of our team is that you’re able to learn new things that become part of your life and you do this with your team and friends.

Andrew Himes del Carbon Leadership Forum de la Universidad de Washington asesoró al equipo en la fase de desarrollo del proyecto y ayudó a guiar su investigación, y la fundadora y directora del Foro, la profesora Kate Simonen, se presentó para revisar el proyecto terminado y animar al equipo en la competencia regional de la First Lego League el 15 de diciembre en la escuela secundaria Chinook en Bellevue, Washington.

El equipo demuestra Carbon Smart Community a Andrew Himes y Kate Simonen del Carbon Leadership Forum.

Kate Simonen, profesora de la Universidad de Washington, fundadora y directora del Carbon Leadership Forum:: “Estos niños son absolutamente asombrosos e inspiradores. Fue tan impresionante ver su consideración, disciplina, trabajo duro y comprensión profunda de los desafíos que enfrentamos con el cambio climático mientras también se enfocan en soluciones que pueden ayudar a crear un mundo más sostenible y hermoso. Su comprensión del carbono incorporado supera el conocimiento de muchos arquitectos e ingenieros estructurales. ¡Espero tenerlos como estudiantes y colegas cuando estén listos para la universidad en unos años!”