p Uma nova ferramenta encontra conexões ocultas entre setores industriais e identifica oportunidades para reduzir o desperdício e diminuir as emissões de carbono, mapeando a economia física de uma região. p “O clima e a economia são muito importantes para que cometamos erros, "disse Shweta Singh, o cientista interdisciplinar da Purdue University que desenvolveu a ferramenta. "Esta ferramenta oferece uma visão geral e permite que os formuladores de políticas e a indústria conectem uma mudança potencial e vejam os resultados. Os envolvidos podem testar virtualmente diferentes opções antes de tomar uma decisão."

p Esforços passados ​​de desperdício zero e baixo carbono focados em uma parte do fluxo industrial, por exemplo, reduzindo o uso de energia em um único processo de produção. Contudo, uma visão de todo o sistema é necessária para fazer as melhores escolhas e investimentos mais eficazes em tecnologia emergente para melhoria geral, ela disse.

p "A abordagem é como o projeto do genoma humano, mas para a economia física - mapeando a relação entre a indústria e o meio ambiente, "disse Singh, que possui nomeações como professor assistente de engenharia agrícola e biológica na Faculdade de Agricultura e engenharia ambiental e ecológica na Faculdade de Engenharia. "Isso nos permite encontrar e entender as conexões dentro de todo o sistema. Precisávamos do projeto do genoma humano - o mapa completo - para começar a identificar os genes essenciais para a doença ou saúde, e precisamos de um mapa completo da economia física para identificar quais mudanças são fundamentais para alcançar a sustentabilidade. "

p A teoria por trás do modelo é detalhada em um artigo na revista Energia e Ciência Ambiental da Royal Society of Chemistry. Um artigo focado na ferramenta de plataforma em nuvem será publicado no Journal of Industrial Ecology .

p A ferramenta usa princípios físicos e modelos mecanísticos da física, engenharia e ciências biológicas para automatizar o mapeamento da economia física, e é muito mais rápido do que os métodos padrão, Disse Singh.

p "Com esta ferramenta de modelagem, podemos fazer em um dia o que levaria 100 dias, "disse ela." Os métodos de mapeamento existentes eram tediosos e demorados. Ao olhar para cada setor econômico como um processo - utilizando recursos por meio de mudanças físicas para criar um produto - podemos usar os modelos mecanicistas existentes para mapear uma visão multiescala da economia física. Com isso, podemos fazer mudanças e ver a cascata de eventos do processo para o setor e para toda a economia. "

p Singh usou a ferramenta para mapear a economia física de Illinois para 10 setores agrícolas, desde a agricultura até o processamento posterior de produtos. O modelo encontrou conexões e destacou oportunidades de reciclagem em grande escala para reduzir o desperdício. Os resultados mostraram que a adoção de tecnologias para águas residuais industriais e reciclagem de dejetos de suínos teria o maior impacto, reduzindo mais de 62% da produção de dejetos de suínos, 96% dos resíduos da moagem de milho seco, e 99% de resíduos de casca de soja.

p “Também encontramos conexões indiretas, por exemplo, a reciclagem de resíduos de fazendas de suínos levou à redução das emissões ao longo da linha de fabricação, "Disse Singh." Na cadeia de abastecimento, especialistas falam sobre primeiro, impactos de segunda e terceira ordem. Os impactos de terceira ordem podem não ser óbvios, mas eles podem realmente ter um impacto. Aqui fica transparente, e podemos identificar esse impacto de terceira ordem muito rapidamente. "

p Singh credita uma formação acadêmica diversa ao desencadear a ideia do modelo.

p “Sempre me interessei por várias disciplinas, "ela disse." Meus amigos brincaram que eu tinha feito aulas em todos os prédios do campus. Na verdade, comecei meus estudos em engenharia química, que examina de perto o fluxo de uma reação química e os subprodutos criados. Então, ao estudar a avaliação de sustentabilidade para sistemas industriais, Ampliei meu escopo para a estrutura macroeconômica. Isso me levou a perguntar por que não havia mais comunicação e cruzamento entre as disciplinas. Neste modelo, Eu tento juntar todas essas coisas, conectando a engenharia de processos com a modelagem econômica. "

p Singh também credita a formação interdisciplinar de Venkata Sai Gargeya Vunnava, o aluno de graduação que colaborou no projeto.

p “Pensar no desafio sem estar mentalmente preso a uma única disciplina acadêmica levou a essa inovação, "Singh disse." Devemos estar abertos para aprender qualquer coisa de qualquer lugar. "

p Singh divulgou a ferramenta de modelagem para o escritório de comercialização de tecnologia da Purdue Research Foundation, que solicitou proteção de patente sobre a propriedade intelectual.