Instituto Superior Técnico

Observatório de Boas Práticas do IST

Archive for the ‘Sustentabilidade’ Category

Técnico – Campus Sustentável

segunda, setembro 28th, 2020

Infraestruturas 2020

Mário de Matos (Campus Sustentável)

Implementação da Boa Prática

O projeto “Técnico – Campus Sustentável” começou no início do ano de 2012 e tem sido, desde então, promovido pelos órgãos centrais do Instituto Superior Técnico (IST) como polo dinamizador da implementação gradual de uma política de sustentabilidade ao nível universitário.

A gestão do uso dos recursos energéticos e hídricos é acompanhada por uma equipa permanente que propõe cotidianamente, de forma articulada com a gestão operacional do IST, ações concretas de melhoria do desempenho energético e hídrico das instalações, num esforço coletivo de redução dos consumos.

O projeto foi idealizado com o objetivo de melhorar a eficiência energética/hídrica nos campi através da implementação de um regime efetivo de gestão do uso dos recursos, energia e água, com resultados significativos ao nível da redução dos encargos com a fatura do IST. Por outro lado, o projeto pretende desde sempre envolver toda a comunidade de estudantes e investigadores, através da aplicação prática no campus de competências internas e procurando estimular o conhecimento existente sobre matérias relacionadas com a eficiência, e a implementação de um campus sustentável.

As principais ações implementadas foram: primeiro a realização de Auditorias Energéticas e Hídricas, muito aprofundadas, a todos os edifícios dos campi do IST, que incluíram um estudo e avaliação de medidas de conservação de energia e de preservação do consumo da água; depois, a instalação de Sistemas de Monitorização permanente com sub-monitorização sempre que tal se justifique, dos consumos de eletricidade, gás natural e água; e, por último, o estabelecimento de uma política efetiva de gestão da energia e do consumo da água, centrada na análise sistemática dos dados fornecidos pelos sistemas de monitorização que são confrontados com a informação recolhida em auditoria e diagnóstico no terreno. Estas tarefas são executadas por recursos humanos internos com qualificações específicas na área da gestão da energia e auditoria energética.

Resultados Alcançados

As Medidas de Conservação de Energia implementadas desde 2012 no campus da Alameda, o maior dos campi do Instituto Superior Técnico (IST), permitiram alcançar no último ano de 2019 uma poupança de 25% no consumo de energia quando comparado com os valores dos consumos médios anuais de há 10 anos. O campus da Alameda consome agora, para desenvolver as mesmas atividades, menos um quarto (1/4) da energia elétrica que consumia há uma década atrás, apesar do número de alunos matriculados ter subido no mesmo período, e não tendo havido medidas de investimento importante na melhoria de equipamentos energéticos, devido às restrições orçamentais nas universidades. Em relação ao ano de referência de 2011 a redução é de 22%. O ano de 2011 foi assumido como o ano base (baseline) para contabilização dos resultados do projeto, por ser o ano precedente ao arranque do projeto “Técnico – Campus Sustentável” e porque apresentava um consumo inferior a todos os anos do quinquénio anterior.

Apesar de um aumento médio superior 30% nos custos do tarifário entre 2011 e 2019, a fatura da energia elétrica do campus da Alameda foi em 2019 inferior em 230 mil Euros à fatura do ano de 2012 (primeiro ano completo com o IVA na eletricidade a 23%), sem perda de serviço.

Por outro lado, as variações anuais inferiores a 1%, obtidas em anos consecutivos durante o triénio 2016-2018 no campus da Alameda, demonstram inequivocamente que o consumo de energia neste campus está controlado, a poupança é persistente, e os resultados alcançados na melhoria do desempenho energético do campus estão consolidados para o atual nível de investimento nas infraestruturas e equipamentos energéticos.

Desde o início do projeto, contabilizando apenas o campus da Alameda foi evitado o consumo de 15,9GWh em eletricidade, equivalentes a 3.420tep em energia primária, e representando um total de 7.477tCO2eq em emissões de GEE associadas que foram evitadas.

Em relação à melhoria da eficiência hídrica no campus da Alameda, desde o início do projeto “Técnico – Campus Sustentável”, os resultados obtidos com a fatura anual demonstram uma redução progressiva muito acentuada dos consumos de água no IST. Os resultados na fatura revelam que o consumo anual de água em 2019 foi cerca de 61% inferior face ao consumo de referência do ano de 2011.

Em 2019 o consumo total de água no campus da Alameda foi de 53.986m3, contrastando com valores superiores a 130 mil metros cúbicos por ano no início desta década. Assim, para o ano passado a poupança financeira anual associada à redução do consumo foi superior a 315 mil Euros.

Contabilizando desde o início do projeto, e uma vez mais tomando a baseline de 2011, as poupanças de água são de 473.507m3, representando valores financeiros superiores a um milhão e meio de euros nas faturas de abastecimento de água ao campus da Alameda.

Nos últimos 4 anos, tem-se verificado que os consumos de água continuam a decrescer consecutivamente, mas a um ritmo menos pronunciado.

Avaliação e Monitorização

A avaliação dos resultados é atestada por comparação dos valores faturados ao Instituto Superior Técnico (IST) pelas empresas distribuidoras de água e energia. Escolhido o ano de 2011 como o ano base (baseline) para contabilização dos resultados (ano anterior ao início do projeto “”Técnico – Campus Sustentável), as faturas relativas aos consumos anuais ulteriores são confrontadas com os valores dos consumos de baseline. A monitorização é realizada por medição dos consumos através dos Sistemas de Monitorização instalados, com a verificação dos resultados por comparação com as faturas globais.

Para determinação dos custos financeiros evitados com a fatura da eletricidade, aos preços praticados pelo comercializador em cada ano para o custo unitário do consumo de energia (blended cost per kWh) é aplicado o consumo do ano de 2011, determinando-se a diferença para a fatura atual do ano respetivo. Aplica-se o mesmo método para as outras formas de energia. Aos preços de cada ano correspondentes ao custo global por metro cúbico de água consumida é aplicado o consumo do ano de 2011, sendo considerados como custos financeiros evitados os que resultam da diferença para a fatura atual em cada ano do projeto.

Constituem propostas de melhoria com elevado impacto, que já foram identificadas, a otimização e atualização permanente do website do projeto, tal como a realização de novas campanhas de informação e sensibilização da comunidade académica, as quais seriam estabelecidas com uma periodicidade regular, divulgando o compromisso do IST com o aumento da sustentabilidade. Por um lado, para relembrar a todos a atualidade da necessidade de racionalizar o uso da água e da energia, e, por outro, alcançando os utilizadores mais recentes dos campi do IST, iniciando uma consciência coletiva logo desde a entrada dos novos alunos a cada ano académico.

Outra proposta de melhoria relevante já identificada seria a integração plena dos recursos humanos afetos ao projeto, incorporando-os em definitivo na estrutura orgânica do IST enquanto núcleo operacional autónomo, com competências e responsabilidades próprias, desempenhando as suas funções como até aqui. É uma proposta de continuidade efetiva e consolidação dos objetivos do projeto a médio e longo prazo na instituição. Permitiria combinar e harmonizar metas de funcionamento e desenvolvimento dos campi com uma constante otimização da eficiência no uso dos recursos, de uma forma mais eficaz, produzindo melhorias tangíveis evidentes.

Carácter Inovador e Transferibilidade

Foram colocados contadores em locais onde antes não eram registados consumos, e foi definido um plano de leituras regulares dos consumos de energia e da água por edifício. Esta tarefa permitiu iniciar um processo de avaliação rigoroso dos indicadores energéticos e carbónicos específicos de cada edifício e iniciar uma política de gestão dos consumos baseada numa monitorização permanente.

Medidas de Conservação de Energia associadas a níveis de investimento nulos ou admitidos pela gestão operacional dos campi foram implementadas. Incluíram a divulgação de melhores práticas com orientações sobre economia de energia, tendo envolvido os gestores dos edifícios, técnicos da manutenção e outros funcionários do Instituto Superior Técnico (IST). Recorrendo a uma monitorização contínua em tempo real do consumo de energia, foi conferida uma maior atenção a todos os equipamentos energéticos que funcionavam desnecessariamente e foram estabelecidas rotinas de comando mais rigorosas nos horários de funcionamento dos equipamentos, assim como um controle e a inspeção aos sistemas de AVAC individuais dispersos pelos campi, em coordenação com o Núcleo de Manutenção do IST.

A monitorização permanente dos consumos de água, associada a uma intervenção imediata sempre que necessário, assim como uma cuidada manutenção das redes de distribuição no interior dos campi, permitiram evitar qualquer situação atípica de perdas ou consumos excessivos. Pequenos investimentos cabimentados pelo orçamento de gestão corrente do Núcleo de Obras do IST tornaram possível a realização de pequenas reparações cirúrgicas para suprimir as fugas relevantes na rede de distribuição de água no interior dos campi.

Por último, a inspeção rotineira por parte dos operacionais de segurança do Núcleo de Higiene, Saúde e Segurança do IST no final da atividade diária nos campi, e o subsequente reporte imediato à coordenação centralizada, tem vindo a possibilitar a correção oportuna de situações de desperdício por má utilização ou negligência.

A dedicação integral, e em exclusividade, de uma equipa interna com competências profissionais específicas na área da gestão da energia e auditoria energética, que são as adequadas para o desenvolvimento das atividades do projeto, com o contributo da articulação das intervenções com os núcleos operacionais do IST referidos acima foi o fator determinante para o sucesso dos resultados alcançados até agora com o projeto “Técnico –- Campus Sustentável”.

 

Social Innovation Lab – SILAB

segunda, setembro 28th, 2020

Educação Superior 2020

Ana Carvalho e Miguel Amaral (docentes DEG)

Practice Implementation

The Social Innovation Lab (SILAB) at IST was created to address current gaps in the educational system by focusing mainly on frugal innovation (do more with less) and social impact, aiming to solve problems experienced by vulnerable communities in the world. The SILAB involves makers, researchers and students from different backgrounds who develop their projects under supervision of professors and specialists and it encompasses: (i) a new educational model integrating an economic and human dimension of technology; (ii) a mobility program where students develop in-site solutions that potentiate the well-being of local communities; (iii) an international network of partners, and (iv) a physical laboratory where different stakeholders can interact and generate products that meet the needs of base-of-the-pyramid communities.

The planned activities involve (i) a summer school @ IST in partnership with Parul University, where Indian Students will come to IST to be part in lectures, teamwork, seminars, cultural activities and visits to organizations involved in social innovation/responsibility; (ii) a hackathon with national and international participants, focused on creating socially innovative solutions to worldwide problems; (iii) a competition for construction of recycled 3D printers, stimulating critical awareness to recycling and circular economy, while developing soft skills and motivating participants to causes and projects with social impact, (iv) a fundraising campaign for the Xavier Green School in India, aimed at selling drawings from indian students in order to reconstruct and refurbish the school’s computer lab, and (iv) a fundraising for the Zoya Rana Foundation, aimed at selling artwork made by Indian arts students who dream of advancing their careers. This foundation aims at supporting arts students and demistifying the prejudice against organ donation that is present in various (particularly religious) communities in India.

Results Achieved

The SILAB has been implementing the new educational model, throughout the past three years, through the development of socially innovative projects in curricular courses.

In the Industrial Engineering and Environment course, students have been assessed solely through a semester-long project, consisting of improving senior mobility. All together, 22 projects have been presented. One of these is DETU, a platform that helps senior mobility in public transportation, which won the Impact Category award on Grace Academy – an world-wide annual prize for students that present the best projects on Corporate Social Responsibility. Additionally, to validate the DETU platform, the SILAB invited a group of senior citizens to not only test the prototype but also visit the IST – Alameda campus, namely the Civil Engineering Museum and the Institute for Systems and Robotics at IST. The success of the event demonstrated the importance of integrating the community with univerisities and students by promoting an interchange of information and experience that is beneficial for society. Other projects involved bracelets that give information of traffic lights through sensors, in order to give them more time to cross streets or a service that provides monthly physical exercises that seniors can do at home to keep fit.

On the other hand, in the Technology Based Entrepreneurship course, students from different nationalities and backgrounds (Industrial Engineering and Management, Electronics Engineering, Computer Science and Engineering) were involved also in a semester-long project but addressing the topic “Social Innovation: Developing goods/services to address the needs of vulnerable individuals and communities in the world”. Students tackled challenges coming from different regions in India. Throughout the process students had the chance to learn about a completely different context, benefit from external mentoring from five different Indian universities, and develop solutions for real complex problems within specific communities with the potential of generating social impact. Students were involved in the E.Awards event at IST and one team won an honorable award (500€). This team developed E-MITRA, an app for illiterate farmers that facilitates the participation in public supporting schemes. At the end of the semester, students were given the opportunity to travel to India to attend a Summer School and to implement, hands-on, what they had been working on. This accomplishment served as validation of the SILAB model and good practice to be replicated, namely the involvement of students in challenges with social impact over a semester (or more) and the mobility of students to validate and implement these concepts in loco. Additionally, these types of projects enhance, among other things, soft skills, learning-by-doing, project-based learning, networking at an international level and real social impact through interventions with vulnerable people and communities.

Evaluation and Monitoring

The SILAB operational model encompasses evaluation and monitoring processes and activities. There is an internal evaluation and follow-up process, developed continuously by SILAB’s stakelholders (teachers, students, researchers, companies, NGOs) and also an external validation by end-users involved in the various projects and external entities (acting as observers, not directly involved in the projects). Accordingly, the SILAB circulates all the information on the outputs among its network and schedules follow up meetings every 2 month swith internal partners and every 4 months with external partners. KPIs include: the number of projects undertaken, number of events organized, number of student mobility programmes occurred, number of new partners, number of members involved in each project, number of individuals / communities served. More than the frequency and quantitative appraisal of all these activities, there is considerable effort in evaluating their social impact (from a more qualitative standpoint). The SILAB organizes an annual meeting with all partners to present and discuss the KPIs and to discuss current and future strategies..

Inovativ Character and Transferability

Engineering Schools have been enabling students to develop the skills needed to identify technology-based business opportunities and implement them within new and established organizations. Many of these technologies bring new ideas that meet social needs, create social relationships and form new collaborations – social innovations. However, these specific social challenges are still not being explicitly included at the core of many engineering courses curricula and, in general, on educational strategies at engineering schools globally.

The SILAB discusses the importance of Higher Education Institutions (HEI) connecting engineering with social impact; and uses SILAB as an innovative case-study to show how it can be done. The SILAB is a pilot for a new educational model that can be successfully implemented by other HEI. The innovative character of SILAB is the fact that it constitutes an integrating model of several activities that already exist in several universities in the world, but which are traditionally separatel, namely: (i) in the classroom (Curricular Units – CU); (ii) outside the classroom (in the laboratory, at IST events); and (iii) outside the university and the country (in fieldwork and interaction with local and international partners). This integrating model implicitly observes several dimensions: CUs, IST, and HEI (the way in which engineering can be taught), which can boost strong international networks at an individual and institutional level (as it is already occurring with the SILAB).

In terms of transferability, one of the objectives is to serve as a pilot and source of good practices for establishing a network of SI Labs at both national and international level. The creation of more labs can function as a decentralized network and become a world-wide grid of students, professors, universities, companies, and social enterprises promoting solutions towards the well-being of the population in the world. This goal requires that one keeps a mindset of “looking from the outside in” to guarantee systematization of the processes being implemented in order to validate and improve the model (which is what the SILAB has been doing). With regard of sustainability, SILAB has institutional support from IST, as well as from other national and international partners (Universities, companies, NGOs), moreover it relies on a frugal philosophy, which grants all the resources needed to fulfill the project’s mission and vision in the long run.