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.

Ridhi Gundapuneni

Ridhi Gundapuneni, 11 años, escuela secundaria Tyee: “Necesitamos encontrar soluciones al cambio climático porque esto está afectando gravemente al mundo. Al usar más combustibles fósiles, generamos más gases de efecto invernadero y contaminantes. Al hacer esto, afectamos el calentamiento global. Este calentamiento global puede ser dañino para nosotros, nuestras plantas y todo el ecosistema, incluidos los animales inocentes, que no jugaron ningún papel en esto. Decidí ser parte de un equipo de First Lego League porque quería ayudar a las personas y abrazar mi lado creativo para encontrar soluciones que pudieran usarse en la vida real. Todos los días, todos nos encontramos con problemas, pero nunca pensamos en formas de resolverlos. De vez en cuando, una idea puede surgir en nuestras mentes, pero la mayoría de nosotros somos demasiado perezosos para tratar de encontrar soluciones a nuestros propios problemas. FLL nos da la satisfacción de resolver nosotros mismos estos problemas diarios y enorgullecernos.”

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.

Vrinda Shankarakumar

Vrinda Sankarakumar, 12 años, escuela secundaria Kirkland: “El carbono incorporado es el carbono que se emite al fabricar materiales de construcción y transportarlos. Por ejemplo, se utiliza mucha energía para fabricar acero y hormigón. Si se queman combustibles fósiles para producir esta energía, se generan emisiones de carbono. Si el hormigón se transporta mediante un camión, también se suma a las emisiones de carbono. El 11% de las emisiones globales de carbono se debe al carbono incorporado de los edificios. A medida que la población siga aumentando, se construirán más edificios y esto conducirá a más emisiones de carbono. Tenemos que reducir el carbono incorporado para que las emisiones totales de carbono disminuyan”.

El equipo conoció la herramienta Embodied Carbon in Construction Calculator (EC3), una iniciativa del Carbon Leadership Forum de la Universidad de Washington, dirigida por la profesora Kate Somonen. La herramienta EC3 es una herramienta gratuita y fácil de usar que permite la evaluación comparativa, la evaluación y la reducción del carbono incorporado, centrándose en las emisiones iniciales de la cadena de suministro de los materiales de construcción. La herramienta EC3 utiliza cantidades de materiales de construcción a partir de estimaciones de construcción y/o modelos BIM y una sólida base de datos de declaraciones ambientales de productos (EPD) digitales verificadas por terceros. Impulsada por estos datos, la herramienta EC3 se puede utilizar tanto en las fases de diseño como de adquisición de un proyecto de construcción para observar las emisiones de carbono incorporadas generales de un proyecto, lo que permite la especificación y adquisición de las opciones bajas en carbono.

Naythan Saldaña

Naythan Saldanha, 12 años, escuela secundaria Rose Hill: Disfruto resolviendo problemas con mi equipo. También me gusta ver la gentil profesionalidad mostrada por otros equipos. El desafío nos hace pensar en soluciones innovadoras a problemas de la vida real dentro de nuestras comunidades. La herramienta EC3 nos permitirá ver cuánto carbono incorporado hay en los materiales de construcción y cómo podemos reducirlo al hacer cambios en la forma en que compramos estos materiales. A través de esta herramienta podemos generar un cambio en la industria de la construcción”.

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

Karthik Abhinav Javvadi (Abhi)

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.

Sanvi Agarwal

Sanvi Agarwal, 11 años, Escuela Preparatoria Willows: “Pensé que la First Lego League era una competencia interesante de la cual ser parte y pensé que sería divertido aprender sobre nuestro mundo. Nuestra comunidad Carbon Smart está diseñada para que todo esté a una distancia caminable para que no tenga que usar automóviles. Además, todas las oficinas y fábricas están en la esquina y las casas están en el medio, por lo que cualquier lugar al que necesites ir está cerca y también hay paneles solares en la parte superior de todos los edificios”.

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.

Aidan Francisco

Aidan Francis, 12 años, escuela secundaria Rose Hill: Primero decidí formar parte de un equipo de la First Lego League porque en el momento en que supe de la League estaba obsesionado con los Legos. Esto me inspiró a ir más allá de mi edificio Lego promedio para ser un mejor jugador de equipo mientras ayudaba a crear una solución real. Creo que es importante encontrar soluciones al cambio climático porque si seguimos usando combustibles fósiles, el clima puede empeorar con el tiempo y hacer de la Tierra un planeta caliente con humanos casi extintos. Lo mejor de trabajar como miembro de nuestro equipo es que puedes aprender cosas nuevas que se vuelven parte de tu vida y lo haces con tu equipo y amigos.

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!”

Andrew Himes aprende de los expertos.