Nyt værktøj til at hjælpe byggeindustrien med at reducere CO2-fodaftrykket

Et team af forskere fra University of Toronto samarbejder med byggeindustrien for at hjælpe med at reducere bygningers CO2-fodaftryk, broer, offentlig transport og andre større infrastrukturprojekter.

"Det, vi bygger, er et beslutningsstøtteværktøj, der kan bruges i de tidlige stadier af design og planlægning, " siger Heather MacLean, en professor i bygningsingeniørafdelingen, som er en af ​​fem professorer fra Det Tekniske og Tekniske Fakultet, der er involveret i projektet. "Ultimativt, målet er at producere infrastruktur med meget lavere drivhusgaspåvirkning."

Mens grønne bygningscertificeringsprogrammer har eksisteret i årtier, MacLean og hendes samarbejdspartnere – herunder Brenda McCabe og Daman Panesar, professorer i civilingeniør, og Daniel Posen og Shoshanna Saxe, adjunkter i civilingeniør – påpeg, at disse typisk kun overvejes mod slutningen af ​​designprocessen, når de fleste større beslutninger allerede er truffet.

"De beslutninger, der har størst indflydelse, er dem, der træffes tidligt i processen, siger Saxe, der har specialiseret sig i analyse af transitinfrastruktur. "Disse inkluderer, hvor stort det bliver, eller hvilke materialer den bliver lavet af. Når disse er indstillet, det sætter virkelig grænser for, hvor lave de samlede emissioner kan blive."

For næsten et år siden, holdet blev kontaktet af EllisDon, et stort bygge- og byggeservicefirma med hovedkontor i Mississauga. Som en del af deres CO2-påvirkningsinitiativ, virksomheden og dens partnere, inklusive BASF og WSP, samarbejder om projekter, der har til formål at højne effektivitet og bæredygtighed i det byggede miljø.

I deres tidlige samtaler, forskerne og industripartnerne identificerede hurtigt videnskabsbaseret beslutningsstøtte i de tidlige stadier af projektplanlægning som en nøglestrategi for emissionsreduktion. De planlægger at analysere data fra tidligere konstruerede projekter og offentligt tilgængelige databaser for at generere prædiktive digitale værktøjer.

"Storskala infrastrukturprojekter er komplekse, bestående af mange forskellige byggeaktiviteter, sammen med tilhørende input af materiale og energi, " siger MacLean. "Vi har endnu ikke gode data om emissioner på stedet og forsyningskæden forbundet med disse input, især dem, der er specifikke for Ontario-konteksten. Hvis vi kan skære ned på den usikkerhed, det vil i høj grad hjælpe med at informere denne type beslutninger."

Ontarios forskningsministerium, Innovation and Science annoncerede i sidste uge, at projektet var blandt dem, der modtog finansiering gennem TargetGHG-programmet, administreret af Ontario Centres of Excellence, som understøtter industri-akademiske samarbejder, der vil hjælpe provinsen med at opfylde mere aggressive fremtidige drivhusgasmål.

"At støtte store industriers indsats i deres søgen efter at reducere deres drivhusgasemissioner er en vigtig del af vores regerings handlingsplan for klimaændringer, " siger Reza Moridi, forskningsminister, innovation og videnskab. "Med hjælp fra vores provinss innovative clean-tech virksomheder, TargetGHG-programmet vil hjælpe med at opbygge en velstående, lav CO2-økonomi og skabe en renere, mere bæredygtig fremtid for Ontario."

I alt, projektet har tiltrukket mere end $2 millioner i finansiering fra en række forskellige kilder, herunder Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) samt finansielle og naturaliebidrag fra de industrielle partnere.

"At tage skridt til at reducere virkningerne af drivhusgasser og luftforurening på vores klima og miljø er en nøgleprioritet i Canada, " siger Marc Fortin, vicepræsident, forskningspartnerskaber ved Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. "NSERC er stolt af at samarbejde med Ontario Centres of Excellence for at forbinde Canadas bedste forskere og virksomheder for at udvikle innovative rene teknologier, der vil fremme miljømæssig bæredygtighed i Canada og forbedre canadiernes sundhed og livskvalitet."

"Dette projekt er et vidunderligt eksempel på, hvordan vores forskere udnytter stærke samarbejder med industrien for at udvikle næste generations løsninger på samfundets mest presserende udfordringer, herunder klimaændringer, " sagde Ramin Farnood, vicerektor, forskning ved U of T's Fakultet for Anvendt Naturvidenskab og Teknik. "Dette værktøj har et stort potentiale til at forbedre bæredygtigheden af ​​større infrastruktur ikke kun her i Ontario, men rundt om i verden."

Et andet U of T Engineering-projekt, fokuseret på installation og test af hurtigladestationer til elbiler, også modtaget støtte gennem TargetGHG-programmet. Ledet af professor Reza Iravani, det vil blive udført i samarbejde med energilagervirksomheden eCAMION.

MacLean og hendes team søger allerede at rekruttere de kandidatstuderende og postdoc-stipendiater, som vil indsamle og analysere dataene, og fortsætte med at arbejde tæt sammen med deres industrielle partnere, mens de bevæger sig fremad.

"Det er spændende at arbejde med partnere, der er ivrige efter at udrulle løsninger, " siger Posen. "Vi har haft gode møder, og vi har en stærk fornemmelse af, at de søger at omdanne denne forskning til praktiske resultater."