Le système d'eau « décentralisé » du Centre pour les paysages durables (CSL) du Conservatoire et jardins botaniques de Phipps, qui traite toutes les eaux non potables sur place, contribue à la reconnaissance du bâtiment net-zéro comme l'un des bâtiments les plus verts au monde. Cependant, la recherche sur l'efficacité de ces systèmes versus les traitements traditionnels est pratiquement inexistante dans la littérature. Grâce à une collaboration entre Phipps et la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh, les chercheurs ont désormais une meilleure compréhension du cycle de vie des systèmes de réutilisation de l'eau conçus pour les bâtiments vivants, de la construction à l'utilisation quotidienne.

"Évaluer les avantages environnementaux du cycle de vie et les compromis des systèmes de réutilisation de l'eau pour les bâtiments nets zéro, " publié dans la revue Sciences et technologies de l'environnement (DOI :10.1021/acs.est.6b03879), est la première recherche du genre utilisant l'évaluation du cycle de vie (ACV). Co-écrit par Melissa M. Bilec, professeur agrégé de génie civil et environnemental à Pitt et directeur adjoint du Mascaro Center for Sustainable Innovation (MCSI), les collaborateurs de Phipps comprenaient Richard Piacentini, directeur exécutif; et Jason Wirick, directeur des installations et de la gestion de la durabilité. Doctorant Pitt, Vaclav Hasik, et Pitt de premier cycle, Naomi Anderson, étaient les premier et deuxième auteurs, respectivement.

« Alors que l'eau devient de plus en plus une ressource précieuse dans le monde entier, l'accent est davantage mis sur le développement de nouvelles méthodes d'efficacité et de conservation de l'eau, " a déclaré le Dr Bilec. " Nous avons travaillé en étroite collaboration avec Richard et Phipps depuis la conception du CSL, et son système d'approvisionnement en eau décentralisé offre une occasion unique d'explorer comment ces stratégies peuvent être une alternative aux systèmes traditionnels."

Selon le Dr Bilec, LCA analyse scientifiquement l'impact environnemental d'un produit ou d'un procédé tout au long de son cycle de vie, des matériaux utilisés pour construire un système, à leur transport, construction, utilisation, et, finalement, la fin de vie estimée. Bien que l'ACV ait été utilisée pour comparer les systèmes d'approvisionnement en eau centralisés et décentralisés dans différents contextes, la recherche Phipps CSL est la première à considérer à la fois l'approvisionnement et le traitement de l'eau sur un site complet ou dans le contexte d'un bâtiment énergie/eau net-zéro.

"L'utilisation de processus révolutionnaires dans la construction du CSL nous a permis de travailler avec Pitt pour mener des recherches et en apprendre davantage sur leur efficacité, et permettra à d'autres d'utiliser ces connaissances pour faire avancer leur propre travail, " dit M. Piacentini, Directeur exécutif de Phipps. « La seule façon de faire la différence est de fournir les ressources nécessaires pour que les autres réussissent. »

Le Dr Bilec a noté que même si la recherche a révélé qu'un système d'approvisionnement en eau décentralisé fonctionne bien pour une installation comme le CSL, les avantages environnementaux ou les compromis pour de tels systèmes dépendent de leur durée d'utilisation, et peut ne pas être nécessairement pratique ou préférable pour l'environnement. Par exemple, un système similaire pourrait être plus efficace sur le plan environnemental et économique pour un développement de plusieurs maisons ou bâtiments, plutôt qu'une seule structure.

Inversement, l'impact relatif d'un système décentralisé construit dans une région pauvre en eau peut être plus bénéfique que son empreinte environnementale. La décision du système d'eau à construire et son échelle, elle dit, doit être évalué dans le contexte de toute la vie de la structure ou du site qu'il supporte.

Elle a également noté que des recherches comme celle-ci sont précieuses en raison de l'approche axée sur la communauté partagée entre Pitt, MCSI et Phipps, et son impact sur les élèves. Par exemple, Le doctorant Vaclav Hasik utilise l'étude CSL pour éclairer sa thèse sur les systèmes résilients et durables, tandis que chercheur d'été au Mascaro Center, Naomi E. Anderson, était un participant clé, illustrant le succès du programme d'été de MCSI.

« Le CSL de Phipps est une formidable étude de cas car il a remporté quatre des prix les plus recherchés dans le domaine de la construction durable, » nota le Dr Bilec. « Richard, son conseil d'administration et ses employés sont incroyablement avant-gardistes et engagés non seulement dans le concept d'un bâtiment vivant, mais également dans son évolution par la recherche, et cela fait de Phipps un merveilleux collaborateur. Des opportunités comme celle-ci font non seulement progresser la recherche dans le domaine, mais aussi fournir une expérience et une inspiration formidables pour les étudiants. »

D'autres co-auteurs de "Evaluating the Life Cycle Environmental Benefits and Trade-Offs of Water Reuse Systems for Net-Zero Buildings" incluent William O. Collinge, associé postdoctoral, Université de Pittsburgh; Vikas Khanna, professeur assistant en génie civil et environnemental, Université de Pittsburgh; Amy E. Landis, le professeur titulaire de la chaire Thomas F. Hash '69, Département de génie civil Glenn de l'Université de Clemson; et Cassandra L. Thiel, ancien associé postdoctoral, maintenant professeur assistant, Université de New York Robert F. Wagner Graduate School of Public Service.