Kursplan för Integrativ design för radikal resurseffektivitet

Kursplan fastställd 2024-02-22 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnIntegrative design for radical resource efficiency
  • KurskodTRA430
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTRACKS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • InstitutionTRACKS
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 97173
  • Min. antal deltagare8
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0124 Projekt 7,5 hp
Betygsskala: TH		3,7 hp3,8 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå

Särskild behörighet

Sökande ska ha tagit 90 hp vid ansökningstillfället.
Engelska 6/B.

Kursspecifika förkunskaper

Motivationsbrev.
Urval sker genom en samlad bedömning av sökandes meriter och motivationsbrev.

Syfte

Kursens syfte är att utgöra en plattform för att arbeta med och lösa utmaningsdrivna tvärvetenskapliga autentiska problem från olika delar av samhället såsom akademin, industri och offentlig sektor. Syftet är också att studenter från olika program arbetar tillsammans och tränar på att fungera effektivt i mångdisciplinära utvecklingsteam.
  • Att engagera studenter med integrativ design ¿ den problemlösningsdesignpraxis som utvecklats och sedan länge framgångsrikt implementerats av RMI för att leverera verkliga exempel på lönsam resurseffektivitet.
  • Att lära ut optimering av hela system för att kunna inkludera fler fördelar och öka avkastningen från enskilda utgifter.
  • Att utveckla professionella färdigheter för studenter inom en mängd olika områden och uppmuntra entreprenörsanda för att omdefiniera och lösa problem.
  • Att främja nätverk och samarbete mellan Chalmersstudenter med gemensamma intressen inom olika discipliner, och koppla dem till lärarna och deras nätverk.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • kritiskt och kreativt identifiera och/eller formulera avancerade arkitektoniska eller tekniska problem
  • leda och delta i utvecklingen av nya produkter, processer och system med en helhetssyn genom att följa en systematisk designprocess och/eller en systematisk utvecklingsprocess
  • visa insikter om och bemästra effekterna av arkitektoniska och/eller tekniska lösningar i globala, ekonomiska, miljömässiga och samhälleliga sammanhang
  • muntligt och skriftligt på engelska förklara och diskutera information, problem, metoder, design- och utvecklingsprocesser samt lösningar
  • reflektera innovativt kring och tillämpa avancerad energieffektivitet,
  • integrera designmetoder i projekt inom en mängd olika discipliner,
  • utmana och ta itu med möjligheter från kombinationen av teknik och ekonomi,
  • tillämpa integrativ design i utvecklingsländer eller missgynnade samhällen,
  • föreslå lösningar på problem genom att vidga dess lösningsrymd istället för att minska omfattningen av problemet
  • beskriva rollen av integrativ design och helhetssystemtänkande i ingenjörs- och designkurser som undervisas på Chalmers,
  • utveckla kritiskt tänkande och tillämpa nya begrepp,
  • tillämpa metoder och processer, korspollinerade över många designdiscipliner, samtidigt som man snabbt går igenom ett stort antal olika typer av designutmaningar.

Innehåll

Fokus 1: Byggnader
  • Konventionell kontra integrativ design
  • Passiv termisk komfort i kalla, varma och fuktiga klimat
  • Belysning
  • Uppvärmning av vatten
  • Vitvaror och annan last
  • Design, konstruktion, driftsättning, förbättring och anpassning
  • Fastighetskonsekvenser
Fokus 2: Mobilitet
  • Radikal effektivitet för lätta fordon
  • Efterfrågan på fordon och mobilitet
  • El- och alternativdrivna fordon
  • Delade mobilitetssystem
  • Uppkopplade mobilitetssystem
  • Autonoma fordon
  • Affärsstrategi
  • Effektivitet och logistik för tunga fordon
Fokus 3: Industri
  • Industriella system och principer
  • Syfte och designavsikt
  • Vätskehantering och drivsystem
  • Processvärme
  • Exempel på tung industri
  • Exempel på teknikindustri
  • Industriella system
Fokus 4: El
  • Konsekvenser för efterfrågan och affärsmodell
  • Omfattande störningar
  • Rätt dimensionering av rutnät och generation
  • Revolutionen på utbudssidan
  • Kostnadseffektiv, pålitlig och motståndskraftig integration av variabla förnybara energikällor
  • Övergångsvägar
Fokus 5: Disruptive Energy Futures
  • Marknadsantagande av energieffektivitet, förnybara energikällor och integrativ design
  • Störningstakten
  • Strategier på nationell nivå för snabb,kostnadseffektiv avkolning och energisäkerhet
  • Förvandla hinder till affärsmöjligheter
  • Lönsamt klimatskydd genom energibesparingar och kolavskiljning i naturliga system
Fokus 6: Att skala upp implementeringen
  • Konsekvenser för motståndskraft, säkerhet, global utveckling och allokering av finansiellt kapital
  • Implementering genom ett brett utbud av tekniker och intressenter

Organisation

Kursen drivs av ett lärarlag. Huvuddelen av kursen är ett utmaningsdrivet projekt. Utmaningen kan sträcka sig från att vara bred samhällelig till djup forskningsdriven. Projektuppgiften löses i grupp. Projektarbetet kompletteras med "on-demand"-undervisning och lärande av för projektet nödvändiga kompetenser. Projektgruppen har en projektspecifik examinator, handledare från Chalmers och beroende på projektuppgift, om tillämpligt, även externa bi-handledare.

Litteratur

Med input från lärarlaget kommer studenterna att utveckla förmågan att identifiera och skaffa relevant litteratur genom hela sitt projekt. Nedan finns en utvald lista över publikationer av Amory Lovins och andra som är den mest lämpliga bakgrundsläsningen för kursen. Rekommenderad litteratur hjälper dig att slutföra Veckoutmaningarna och andra uppgifter. Det här är en referensläslista som kommer att användas under hela kursen beroende på veckoämne, uppdateringar kommer att publiceras i Canvas.

Obligatorisk: Lovins, A.B., 1976. "Energy Strategy: The Road Not Taken?" Foreign Affairs 55(1).

Obligatorisk: Lovins, A.B., 2018. "How big is the energy efficiency resource?" Envtl Res Ltrs 13(9):1¿17, https://doi.org/10.1088/1748-9326/aad965

Obligatorisk: Lovins, A.B., 2021. "Creating The Next Energy Revolution: Integrative Design for Radical Energy Efficiency"

Obligatorisk: Reinventing Fire, chapter 3, pages 76-98. Recommended: Randolph, J., and G. Masters Energy for Sustainability, 2nd edition, chapter 6.

Obligatorisk: Reinventing Fire, chapter 2, pages 14-35 and 49-62.

Obligatorisk: Lovins, A.B., 2020. "Reframing Automotive Fuel Efficiency," Soc. Autom. Engineers. Recommended: Lovins, A.B., 2010. "DOD's Energy Challenge as Strategic Opportunity," Joint Force Quarterly, 57:33-42.

Rekommenderad: Ross, M., 1997. "Fuel Efficiency and the Physics of Automobiles," Con. Physics

Obligatorisk: Lovins, A. B., Lovins, L. H., & Hawken, P., 1999. "A road map for natural capitalism."https://rmi.org/insight/roadmap-for-natural-capitalism/

Obligatorisk: Lovins, A.B. "Profitably Decarbonizing Heavy Transport and Industrial Heat," RMI, 14 July 2021, https://www.rmi.org/profitable-decarb/.

Obligatorisk: Lovins, A.B., "Decarbonizing Our Toughest Sectors¿Profitably," MIT Sloan Mgt Rev, 4 Aug 2021, free at https://sloanreview.mit.edu/offers-free-download-sustainable-business/

Obligatorisk: Natural Capitalism: Creating the Next Industrial Revolution, P. Hawken, A.B. and L.H. Lovins, Little Brown (NY) and Earthscan (London), 1999, 415 pp., posted free as tediously downloadable-chapter-by-chapter PDFs at www.natcap.org.

Obligatorisk: Reinventing Fire, chapter 4, pages 122-144. Required: Teitelbaum, E., et al, 2020. "Membrane-assisted radiant cooling for expanding thermal comfort zones globally without air conditioning," PNAS, vol. 117, no,. 35.

Rekommenderad: Senge and Carstedt, "Innovating Our Way to the Next Industrial Revolution" MIT Sloan Management Review, vol. 42, no. 2, 2001.

Obligatorisk: Natural Capitalism, chapters 4 and 6. Required: Lovins, A.B., 2005. "End-Use Energy Efficiency," commissioned for Transitions to Sustainable Energy Use, InterAcademy Council. Required Video: Autodesk Sustainability Workshop. "Whole Systems Design: Introduction to Life CycleThinking." https://www.youtube.com/watch?v=7mC9xaJC2dQ

Obligatorisk: Reinventing Fire, chapter 5, pages 164-202.

Obligatorisk: Lovins, A.B., & A. Faruqui, 2020. "The coming transformation of the electricity sector: A conversation with Amory Lovins," The Electricity Journal 33(7).

Rekommenderad: Lovins A. and L.H. Lovins. 1983. "The fragility of domestic energy," Atlantic.

Rekommenderad: Lovins A.B. and M.V. Ramana, 2021. "Three Myths About Renewable Energy and the Grid, Debunked," Yale E360, https://e360.yale.edu/features/three-myths-about-renewableenergy-and-the-grid-debunked

Rekommenderad: Victoria, M. et al., 2021. "Solar photovoltaics is ready to power a sustainable future," Joule 5:1041¿1056, https://www.cell.com/joule/pdfExtended/S2542-4351(21)00100-8.

Rekommenderad: Lazar, J., 2016. Electricity Regulation in the US: A Guide, Second Edition, Regulatory Assistance Project. Chapters 1, 15 and 17.

Rekommenderad: Swisher, J., G. Jannuzzi and R. Redlinger, 1997. Tools and Methods for Integrated Resource Planning, UN Environment Programme, sections, 1C, 1D, 2C, 2E.

Obligatorisk: Lovins, A.B., 2019. "Recalibrating climate prospects," Environ. Res. Ltrs 14(12).

Obligatorisk: Lovins,A.B., 2012. "A farewell to fossil fuels: Answering the energy challenge." ForeignAffairs. http://www.rmi.org/Knowledge-Center/Library/2012-01_FarewellToFossilFuels

Obligatorisk: Lovins A.B., 2019, "Does Nuclear Power Slow Or Speed Climate Change?" Forbes. Required: R. Way et al., "Empirically grounded technology forecasts and the energy transition," https://www.oxfordmartin.ox.ac.uk/publications/empirically-grounded-technology-forecasts-andthe-energy-transition/.

Rekommenderad: Lovins,A.B., 2021. "Why Nuclear Power Is Bad for Your Wallet and the Climate," Bloomberg Law. https://news.bloomberglaw.com/environment-and-energy/whynuclear-power-is-bad-for-your-wallet-and-the-climate

Obligatorisk: Lovins, A. B., 1993. "Energy-Efficient Buildings: Institutional Barriers and Opportunities," E source. Required: Meadows, D. H., 1997. "Places to intervene in a system." Whole Earth, 2(91). https:// www.bfi.org/sites/default/files/attachments/pages/PlacesInterveneSystem- Meadows.pdf

Obligatorisk: Gold R., 2022. "The Texas Electric Grid Failure Was a Warm-up," Texas Monthly.

Obligatorisk: Monroe, R., 2022. "Why Texas's Power Grid Still Hasn't Been Fixed," New Yorker.

Obligatorisk: Cavanagh, R., 2021. "A Tale of Two Grids: Texas and California, NRDC Blog, https:// www.nrdc.org/experts/ralph-cavanagh/tale-two-grids-texas-and-california

Obligatorisk: Lovins, A.B., 2019. "Applied Hope," Commencement remarks to Olin College

Examination inklusive obligatoriska moment

Varje vecka förväntas studenterna:
  • Läsa obligatoriska texter inför lektionen
  • Se förinspelade föreläsningar före lektionen
  • Skicka in journalanteckning som förberedelse för lektionen
  • Delta i alla klassaktiviteter
  • Delta aktivt i diskussioner och aktiviteter
  • Slutför veckoutmaningar i klassen
Ett slutbetyg för klassen kommer att ges till varje elev, baserat på:
Närvaro/deltagande 25 %
Journalanteckningar 20 %
Veckans utmaning 30 %
Applied Integrative Design Report 25 %

Observera att en stor andel av slutbetyget är närvaro och deltagande. Om du har svårt att tala i klass-/gruppmiljöer, vänligen träffa examinatorn så tidigt som möjligt under kursen för att diskutera din situation. Deltagande kommer att utvärderas på individuell basis av lärarpersonalen som kommer att värdera bidragets kvalitet lika mycket som (och i vissa fall mer än) kvantitet.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.