Los adolescentes de Massachusetts toman la delantera en el carbono incorporado

El equipo de robótica Brickwolves de The Waring School desarrolló un plan de estudios de calculadora de carbono para estudiantes para capacitar a los estudiantes con información sobre el carbono incorporado.

por Charlie Pound (8º grado), miembro de Waring School Brickwolves, un equipo de jóvenes de 14 y 15 años que participan en el Primera liga de Lego (FLL) competencia mundial STEM

“Mientras estaba parado frente a la Casa del Estado de Massachusetts en Boston a las 11:30 a. m. de un viernes por la mañana, miré a mi alrededor a una gran multitud de estudiantes y otros jóvenes que sostenían carteles”. Así describió Olive Sauder, miembro de Waring School Brickwolves, la huelga climática estudiantil global del 20 de septiembre de 2019, que fue inspirada por la activista sueca Greta Thunberg.

Casi todos los miembros de nuestro equipo de robótica asistieron a la huelga climática y estábamos rodeados por dos tercios del alumnado de Waring School. Más de 6000 estudiantes de ideas afines de otras escuelas se unieron a nosotros y se tomaron un día libre para protestar por la inacción del gobierno sobre el cambio climático a nivel estatal y federal.

Miembros del equipo de Waring School Brickwolves en la huelga climática de Boston

Los discursos comenzaron y continuaron durante casi dos horas. Durante los discursos, a los Brickwolves que asistieron les llamó la atención que, aunque los oradores estaban claramente apasionados por el cambio climático, no enfatizaron los datos científicos o las soluciones específicas que habrían hecho que su caso para el cambio de políticas fuera más convincente. “Los oradores se enfocaron en las imágenes clásicas del cambio climático: transporte ineficiente y grandes fábricas, cuando en realidad, esos no son los principales contribuyentes al cambio climático”, dijo Olive. Por ejemplo, la creación y operación de edificios es responsable del 40% de todas las emisiones anuales de gases de efecto invernadero en todo el mundo, pero los oradores de la huelga climática no lo mencionaron.

Si los estudiantes quieren presionar de manera efectiva al gobierno para que tome medidas con respecto al medio ambiente, deben poder usar hechos convincentes y el vocabulario correcto para garantizar que los adultos en posición de implementar cambios los escuchen. Nuestro equipo de robótica se dio cuenta de que podíamos empoderar a los jóvenes, brindándoles los datos y conocimientos específicos que necesitaban, a través de nuestro Proyecto de Innovación.

La Waring School Brickwolves es una PRIMERA Liga Lego (FLL) equipo de robótica. FLL es la competición de robótica más grande del mundo, con 38.800 equipos y 310.400 participantes. Como parte de la competencia anual, cada equipo completa un Proyecto de Innovación relacionado con el tema de ese año.

At the start of the season, inspired by the global student climate strike, we thought in somewhat vague terms about doing a City Shaper project aimed at helping the environment. We were also inspired by the fact that our school, the Waring School in Beverly, Massachusetts, is constructing a new building designed to be extremely energy efficient. This provided a perfect opportunity to study how buildings impact the environment.

Nuestro equipo en los Campeonatos Estatales. De izquierda a derecha; Owen Cooper, Francis Schaefer (entrenador y profesor de física), Peter Hanna, Adam Madeja, Charlie Pound, Olive Sauder, Amelia Wyler, Chris Douglas, Collin Keegan, Sarah Carlson-Lier (entrenador y bibliotecaria escolar)

Nos enteramos de que nuestro edificio escolar planificado, que se espera que abra en diciembre de 2020, está diseñado para cumplir con un estándar de sostenibilidad llamado "Casa pasiva". Este estándar es el estándar de sustentabilidad más riguroso del mundo y requiere que el edificio use 9 veces menos energía que un edificio promedio. También requiere que el edificio esté virtualmente sellado para evitar la pérdida de calor. Nuestra escuela será la primera escuela secundaria en Nueva Inglaterra en tener un edificio escolar Passive House.

With the help of one of our teachers, we contacted the architect working on our new building, Tim Lock, to jump start our project. Tim is the principal architect at OPAL, a leading Passive House firm for commercial-scale projects. During our interview with Tim, he told our team that Passive House is the best standard to lower the operational carbon of a building. He explained that operational carbon is the carbon that a building emits due to lights, appliances, heating, cooling, and other electric items. However, he also pointed out that Passive House doesn’t address the other 50% of the carbon emitted over the life cycle of a structure, which is called embodied carbon, the emissions associated with building construction, including extracting, transporting, and manufacturing materials.

Una representación del nuevo edificio de viviendas pasivas en Waring School.

Tim Lock nos dijo que el carbono incorporado representa alrededor de 20% de emisiones globales anuales y que las empresas y los gobiernos lo ignoran en su mayoría porque es muy difícil de calcular y abordar. El carbono incorporado es difícil de medir, ya que requiere conocimientos avanzados y un software costoso para completar lo que se denomina Evaluación del ciclo de vida de todo el edificio (WBLCA). WBLCA es un complemento opcional para aplicaciones arquitectónicas populares, pero su uso puede resultar confuso y requiere conocimientos avanzados de arquitectura y diseño 3D. Sería un desafío para un estudiante de secundaria o preparatoria comprender el desafío de reducir el carbono incorporado mediante el uso de una herramienta de este tipo.

We imagined students walking around their school, taking measurements, and seeing their school in a new way. We also wanted them to obtain data and numbers about their school’s embodied carbon from the SCC to empower them with information when they spoke to adults about the issue. Finally, we wanted the calculator to give students specific ways to improve the carbon footprint of their school buildings.

With the help of Suzanne Strahl-Cooper, an expert web developer who is also Owen’s mom, we began to code our idea into reality. We needed to integrate some key data, including values for embodied carbon emissions of typical building materials. We were very relieved when team members Collin and Chris came running into our work space ecstatic that they had found the Base de datos del Inventario de Carbono y Energía (ICE), publicado por Circular Ecology, una organización de la Universidad de Bath en el Reino Unido.

Después de horas de buscar en la base de datos de ICE, encontramos los números que necesitábamos.

Utilizando los valores que encontramos en la base de datos de ICE, creamos un formulario que solicita a los estudiantes medidas específicas de su edificio escolar, como el área cuadrada del edificio, los perímetros de las habitaciones, los materiales y el grosor de las paredes. Codificamos una ecuación matemática compleja para calcular el carbono incorporado utilizando valores y números de la base de datos de ICE. Trabajamos largas horas aprendiendo a codificar en una sala de conferencias a veces fría, pero nos sentimos orgullosos cuando nuestras ideas comenzaron a transformarse en realidad y comprendimos las complejidades de cómo funcionaba el código detrás de los cálculos.

El código detrás de nuestra calculadora de carbono para estudiantes

Terminamos el SCC justo a tiempo para nuestro primer torneo FLL, el Torneo Clasificatorio de Revere. Ganamos el primer lugar en parte porque a los jueces les encantó nuestra aplicación de software: el SCC. Dijeron que nuestro proyecto era "súper robusto" y estaba "empoderando a otros". Ganar el torneo clasificatorio nos dio la oportunidad de competir en el campeonato estatal en Newton, Massachusetts, lo que significó que tuvimos que esforzarnos para mejorar nuestro proyecto.

In the week between the two tournaments, we met with Sam Hoyo, the director of sciences for the Arlington school system. She helped us identify how a curriculum based on the SCC might fit into the Massachusetts Education Frameworks, the guidelines for courses in Massachusetts’ public schools. She then helped us craft the outline for a 30-day Project Based Learning curriculum on embodied carbon using our SCC. We got it done just in time to head off to Newton.

Con la ayuda del director de la escuela de Arlington, Mike Hanna, quien también es el padre de Peter Hanna, determinamos cómo diseñar un plan de estudios de carbono incorporado más desarrollado en torno a nuestra calculadora. Sin embargo, casi no había recursos de donde sacar porque nadie más había hecho lo que estábamos tratando de hacer.

Sin embargo, también es difícil porque hay pocos materiales sobre el carbono incorporado que sean adecuados para que los estudiantes los usen, tomen prestados o hagan referencia.

Mike Hanna trabajando con Peter, Olive y Chris en la edición del plan de estudios.

Aproximadamente una semana después de que clasificáramos para Worlds, Andrew Himes, ex ejecutivo de Microsoft y especialista en programas del Carbon Leadership Forum, encontró un artículo en línea sobre nosotros en el Tiempos de Gloucester, un periódico local. Como activista apasionado por la reducción del carbono incorporado, Andrew se acercó a nosotros para felicitarnos y ofrecernos ayuda. Durante nuestra primera videoconferencia con Andrew, habló sobre la misión del Carbon Leadership Forum para reducir drásticamente el carbono incorporado a través de la investigación, la educación y la acción. Apoyó mucho nuestro plan de estudios y se ofreció a leerlo cuando estuviera listo.

After many hours of hard work, we sent the first draft of our curriculum off to be critiqued by Mike Hanna, and we asked one of the teachers at the Waring School to run a condensed version of our curriculum in his 8th-grade science class. We thought we had better test it out!

Se me prohibió responder preguntas durante las primeras clases porque había ayudado a crear las preguntas. Entonces, sentado en silencio, disfruté viendo a toda la clase comenzar a comprender el carbono incorporado y usar el SCC. Vi que nuestro arduo trabajo valió la pena cuando el primer grupo de estudiantes aprendió sobre este importante tema.

Después de que se evaluó el SCC en mi clase de ciencias, los estudiantes y el maestro nos brindaron comentarios valiosos sobre cómo mejorar el SCC y el plan de estudios. Por ejemplo, vieron que nos habíamos olvidado de incluir el carbono incorporado de los cimientos de un edificio. ¡También encontraron muchas faltas de ortografía!

Chris Douglas y Olive Sauder, miembros de Waring School Brickwolves, enseñan la versión de diez días de nuestro plan de estudios.

Actualmente, estamos trabajando con otra escuela en Arlington para ver si están dispuestos a ejecutar nuestro plan de estudios de 30 días en clases de ciencias. Esperamos presentarles nuestras ideas en las próximas semanas.

Andrew Himes y Kate Simonen no solo nos brindaron recursos valiosos para nuestro plan de estudios y nos presentaron muchos conceptos nuevos, sino que también están considerando alojar nuestro plan de estudios en el sitio web de CLF. Esto permitiría que personas de todo el mundo vieran nuestro trabajo y extendería el uso de nuestra calculadora más allá de lo que jamás habíamos imaginado. Sin esa ayuda de la CLF, nuestro proyecto solo incluiría las competencias de robótica, que finalizan después de este año. Con suerte, con la ayuda de CLF, podremos difundir nuestro plan de estudios por todo el país, y tal vez incluso más allá, para que pueda usarse durante muchos años.