实验室可持续建筑

所有的实验,会进行的葛兰素史克碳中性的可持续化学实验室2017年2月正式开放,诺丁汉大学最大的是建筑本身。

顾名思义,这座建筑当然蜱虫的预计箱结构,拥有BREEAM杰出和LEED白金认证,绿色建筑的最高水平骨信用。它的主要建筑材料是可持续发展木材;其设计最大化被动加热和通风;太阳能电池阵覆盖大约45%的屋顶;补充一个可持续的生物燃料联产系统建筑的供暖和电力需求,同时帮助热附近的建筑物。

但在可持续发展方面,没有一个建筑的前沿能源,水和waste-saving技术实际上是最重要的方面的设计、实验室的主任Peter执照说。这个建筑挑战人们思考和操作不同,“执照说。大实验进行评估是否有建筑可以从根本上重塑人的工作实践,使可持续发展成为积分。建立了整个建筑让人停下来,考虑安全、可持续性和实验本身——在每个实验之前他们的行为。

迅速蔓延的建筑代表一个顶点实验室可持续发展运动。它提供了一个可能成为研究的新标准的空间设计。诺丁汉的碳中和实验室是否成为一个模型所有实验室在未来将如何操作,一种或另一种形式的变化来研究工作区。可持续发展的实践,开创了前瞻性研究机构在过去十年左右的时间里,即将成为在实验室里日常生活不可或缺的一部分。

基层

实验室可持续发展的先锋已经进入了区域从多个点开始。执照,旅程开始后立即博士意识到有机化学研究通常生成许多公斤浪费几毫克的产品。他在绿色化学研究工作至今。“我的哲学立场越来越多的移动对反应的设计是有效的原子也是能量,“牌照说。

碳中和实验室需要显著的概念、扩大它。对化学的不只是在圆底烧瓶,但是实验室的规定,基础设施——通常有一个更大的环境足迹比实验本身,“执照说。

为可持续发展顾问艾伦•多伊尔一开始是做土壤生物化学实验室经理在加州大学圣芭芭拉分校在美国在2000年代初,越来越多的人意识自己的实验室对环境的影响。“我是研究自然栖息地,但我不做多的环境,”他说。有机会做一些更在2004年左右出现,当柯南道尔是一个非正式的大学可持续发展委员会。随着大学校园开始出版他们的第一个温室气体库存,突然结晶的大小问题。实验室通常占用25%的大学之一的建筑空间,但占70%的校园能源预算。研究实验室的足迹是一个冲击,”多伊尔说。

帮助实验室使用者评估和减少他们的影响,柯南道尔共同创立的第一个实验室可持续发展项目:实验室资源,提倡,可持续性和团队合作(LabRATS)。2008年,他搬到了加州大学戴维斯校区作为一个全职的绿色实验室经理,他在那里工作了十年。

过去的十年里已经一段时间的快速增长和发展实验室可持续发展,多伊尔说。“过去10年从胚胎成熟,我会说,青少年。我们最大的成就是在头脑的科学家,他们可以实践保护工作环境——他们不离开他们的担忧在家里。”

有很多的节省空间。“我们不会解决气候变化解决研究实验室,但他们是一个能源密集型领域,我们可以产生重大影响,”马丁•法利说,可持续发展实验室顾问在英国伦敦大学学院。人们可以在实验室里产生相当大的影响相比,他们的房子。”

在2000年代后期和2010年代早期,有很多快速赢得关注。许多围绕只是把东西不使用时,凯瑟琳Ramirez-Aguilar说管理绿色在博尔德的科罗拉多大学的实验室项目在美国,于2009年开始。例如,没有人离开他们的烤箱在所有时间在家里,但是在很多实验室干燥炉永远不会关闭。“我们做的第一件事,就是给这些定时器,所以他们在不需要时关闭,“Ramirez-Aguilar说。

其他明显的快速赢得与很少或没有金融障碍包括关闭通风橱腰带、关灯,摆脱水抽吸器和单次的水回流冷凝器的冷却和旋转蒸发器。通过测量不同的设备,确定了更大的能源消耗。

对于大多数实验室建筑最大的能源消费组件通风,导致加热或冷却的挑战当整个内部正在向天空喷射出来的风量通风柜每五分钟一样频繁。“化学建筑最挑战,空气质量和最高的气流,其实这都是为了什么,”多伊尔说。主要储蓄可以根据当地规定实验室通风。在一个主要的改造项目,包括安装实时空气质量传感器和变速通风柜,加州大学欧文报道它已经减半一些实验室建筑的能源消耗。

实验室翻新工作这种规模不每天都在发生,但也有很多其他领域关注的焦点。大多数实验室的冰柜安静地坐在角落里是一个重要原因。柯南道尔和Ramirez-Aguilar开创了冰箱里的挑战——现在一个国际竞争涉及数百个实验室——削减能源消耗每年通过鼓励实验室除霜冰箱,检查温度,清除旧样品释放空间。这些设备必须运行的更少,越好。一个-80°C冰箱使用相同数量的能量作为一个家庭,和大学可以有上百这些,”法利说。

使人开眼界的

在,2019年冰箱挑战实现每年估计有240万千瓦时的能源储蓄。这些步骤看起来小,但重要的是,人们让他们。让研究人员以新的眼光看他们的实验室实践是美国非盈利的使命的核心我的绿色实验室。

“科学家们被教导要遵循协议——不管你做什么类型的研究,这是你学习的第一件事,”埃里森说天堂,前神经科学家在2013年开始我绿色的实验室。很大一部分我们的消息是“就停下来问我做什么,,这真的是最好的选择吗?”然后是一个更基本的思维转变。”

特色的课程多伊尔和Ramirez-Aguilar发展他们自己的机构,我的绿色实验室一直在帮助推出全国实验室和越来越多的国际。Allison天堂是一个巨大的同事进来,”多伊尔说。

该组织的主要工具是一个绿色的实验室认证计划。认证是一个很好的起点,因为一旦你开始看你的实验室通过镜头的消费,事情就开始出现在你的天堂。我的绿色实验室认证有五个级别,所以如果实验室实现银认证它将得到建议实现金。认证到期两年后,驾驶不断重新评估。每一个实验室,五年前我们开始证明今天仍然是该计划的一部分,“天堂说。我们的项目达到每年成千上万的人。“阿斯特拉捷利康是最近组织签署认证计划(见附表)。

在英国,法利已经开始实验室效率评估框架(叶)认证计划旨在引发改变光线,管理上。”叶的目的是使它尽可能容易做的事情马上产生影响,”法利说。当实验室得到给定一组易于使用的标准,在那里他们可以自信产生影响,它往往激发他们想出创新的解决方案我们还没有想到他们特有的设置。他们开始说“下一个是什么?”

通过再现性可持续性

节目像叶子和绿色实验室已经产生明显的影响。我的绿色实验室认证项目在安大略省,加拿大,例如,23个化学实验室实现储蓄总额17000吨CO₂等价物,典型的排放量近2000家,说天堂。但它仍只是皮毛。“人们不应该太舒适,”她说。人们正在做伟大的工作,但现在是时候利用。“是时候停止谈论计量冰柜,看看下一个大机会,她争辩说。

加州大学博尔德最成功的创新之一Ramirez-Aguilar指向开始培养出“共享”的理念,通过将实验室设备在一个共享、管理设施。大学最大的共享设施BioCore包含85仪器三个部门之间共享,从离心机和分光光度计和套色版以及超声发生器。一个全职经理跟踪并维护所有设备使用和可以提供指导。

该项目不仅避免了重复的金融和能源成本,它节约了宝贵的空间。的研究不是一条直线,研究人员购买设备然后让一个意想不到的发现,使他们在一个完全不同的方向,“Ramirez-Aguilar说。实验室最终成为一个昂贵的闲置设备的存储空间。如果设备在一个共享设施,其他人会知道它,可以继续使用。

BioCore影响了很多未来的规划和思考实验室空间,“Ramirez-Aguilar说。小组正在研究复制BioCore想法在其他领域的校园。最可持续的建筑是我们没有,因为我们正在更加高效和有效的空间。这些是宏观领域,我们已经进入因为有这么大的好处,Ramirez-Aguilar说。

核心设施由专门的技术人员也有好处时科学严谨和再现性,增加了法利,谁也是一大支持这个想法。在建立叶,法利曾与英国再现性网络。“可再生的科学是最可持续的科学”,法利说。周围的事情你会做很多改善可持续性改善再现性,事实证明。我们应该使用更多的核心设施,有专门的技术人员可以在如何构建实验提供输入,解决任何问题,和照顾设备。”

嵌入式可持续性

2019年,16个研究机构在英国和爱尔兰参加叶的试点项目。30多个机构报名参加2020年的后续试验。法利说,目的是实践促进叶成为常态。“叶的长期目标是融入研究经费,所以它成为标准的做法,”法利说。“我们绝对有资助者的兴趣。”

英国自然环境研究理事会一直肩负着发展英国研究和创新(UKRI)环境可持续发展战略。将于2020年3月,签署战略将考虑UKRI如何影响资金接受者来改善他们的环境性能。

作为她的工作与国际可持续发展研究所实验室(我²SL), Ramirez-Aguilar也一直在寻找方法可持续性可以到研究经费的应用程序工作。如果我们可以连接融资效率的研究,突然每个人都参与,无论他们的校园绿色实验室项目,”她说。

无论我们做绿色实验室必须是类似于我们如何对待道德

作为第一步,Ramirez-Aguilar和她的我²SL的同事正在开发一个网站推广人员自愿将行动效率纳入他们的给予建议。的想法是你的提议将脱颖而出,展示的资助者有效地使用资金,”她说。Ramirez-Aguilar指出,最令人鼓舞的迹象之一是,美国国立卫生研究院——世界上最大的研究给予机构之一——最近开始一个绿色实验室计划自己的实验室。

工作如何可持续发展措施纳入研究经费并不是一个简单的任务。作为一个科学家,我不想让格兰特审查取决于科学的价值,”多伊尔说。写研究报告已经足够负担,他补充道。所以我认为它已经承诺,但你框架了吗?前沿,肯定的。”

天堂也有与资助者对可持续发展与资金。我认为对我们的社区有机会走到一起的形状看起来像什么,”她说。一种可能性是处理美国国立卫生研究院资助的方式处理研究伦理要求。美国国立卫生研究院说每一个研究生都参加一个伦理课程,谈论某些主题——取决于你怎么做,但它允许您选择一个复选框,你满足这一要求,“天堂说。“无论我们做绿色实验室必须是类似的,因为如果它是什么,谁来警察吗?”

更好的建筑

诺丁汉大学的碳中和实验室提供另一个可能在日常生活中嵌入可持续性的方法在实验室里,用实验室的设计本身。

而不是数十相同的通风柜,建造房屋一系列不同的实验环境中,不同级别的支持基础设施。“不幸的是,我们已经over-coached总是做一个化学反应在一个通风橱中提取空气出去以每秒50米左右,和提供一种惰性气体,真空,热水,冷水,冷水。如果你看看所有的资源在你的瑞典式自助餐的东西你可以用,他们中有多少你需要的反应?”

建筑是为我们提供能源消耗数据,人口数据,传感器,说空间是如何使用的

因此,建筑特征与不同层次的不同的betway必威游戏下载大全反应空间支持基础设施。我们的建筑是为了迫使人们思考和做出深思熟虑的决定如何,何时何地他们科学,“说执照。”,让他们问他们不同寻常的问题,也许以前没有考虑,实验的设计和执行。这是做尽职调查在图书馆,和回答研究问题通过少量的精心设计的高质量的反应。“我认为这是未来:做实验。”

监控这个大实验,众多传感器跟踪建筑是如何使用的。这是给我们的能源消耗数据,人口数据——传感器,说多少的空间以及定期使用,“牌照说。对发展中国家和插装的这个实验是一个模型学习它,以及它如何可以调整和修改转移到下一个版本。

科学家进入建筑,适应在这个新的方式无疑是一个挑战,工作许可证。但有一个关键指标——科学产出的质量取得成功,执照说。“我的一个同事,罗斯丹顿,就发表了organocatalytic Mitsunobu反应科学,已经被用于扩大规模过程工业,”他说。我们提供高质量的输出——建筑不是减慢了我们。”

的最终衡量成功——博士和博士后学习的更广泛的影响贸易的碳中和实验室——将需要更长的时间来衡量。“我们不知道这个项目的真正影响到代人我们现在培训开始提供行业或教育,“执照说。“我认为是最大的遗产。物理建筑只是方舟。”

是否新的实验室设计的传播,传播的新一代的科学家训练,或可持续性指标的整合研究经费,可持续发展正在成为主流。

但是没有需要等待改变来找你,天堂说。“只是打开你的眼睛,做点什么。从冰箱里的挑战,这是免费的,简单。”在美国一些最大的绿色实验室项目,包括哈佛大学和阿拉巴马州的伯明翰大学的——是由个别大学生创办的,她指出。很容易感觉unempowered和不知所措。我认为重要的是让人们意识到,只是噪音,你可以做到任何你想做的事,和我们的社区来帮助。

詹姆斯·米切尔乌鸦是一个基于科学作家在墨尔本,澳大利亚