10/6/2014

1

CNY Engineering Expo3 November 2014

Jim D’Aloisio, P.E., SECB, LEED AP BD+C

James A. D’Aloisio, P.E., SECB, LEED AP BD+C

Klepper, Hahn & Hyatt Structural Engineering

315.446.9201 Landscape Architecturejad@khhpc.com Building Envelope Systems

10/6/2014

2

As Engineers, we have an ethical obligationt  t k   ti  t   iti t  to take action to mitigate anthropogenic climate change.

16%

13%

8%Alarmed ‐ 16%

Concerned ‐ 29%

Cautious ‐ 26%

29%

26%

8%

Cautious ‐ 26%

Disengaged ‐ 8%

Doubtful ‐ 13%

Dismissive ‐ 8%

Source: Anthony Leiserowitz ‐ Director of theYale Project on Climate Change Communication and a Research Scientist at the School of Forestry and Environmental Studies at Yale University

10/6/2014

3

DESPAIR: 

ACTION and HOPE:

We can take action to make things better – and we must.

DISENGAGED: 

It’s too late to do anything about it.

DISAVOW:

Climate change may be happening, but it’s not caused by 

humans.

DENY:

The earth is not getting warmer.

DISMISS:

Climate change isn’t a bad thing, so not to worry.

I don’t know, 

and I don’t care.

Data that anthropogenic global warming (AGW) is occurring seems to be compelling.

A large majority of climate scientists agree g j y gwith the basic tenets of AGW.

The consequences of not acting to mitigate emissions could be catastrophic.

Engineers have a professional and ethical obligation to protect the public.

Data that anthropogenic global warming (AGW) is occurring seems to be compelling.

A large majority of climate scientists agree g j y gwith the basic tenets of AGW.

The consequences of not acting to mitigate emissions could be catastrophic.

Engineers have a professional and ethical obligation to protect the public.

The Four Major Independent Records

maly (°C)

0.6

0.3

NASA Goddard Institute for Space Studies

Met Office/Hadley Centre (U.K.)

NOAA National Climatic Data Center

Japanese Meteorological Agency

Global Surface TemperaturesTemperature Anom

1880

0

‐0.3

‐0.6

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Source: Compilation—NASA Earth Observatory. Data Sources: NASA GISS, NOAA National Climatic Data Center, Met Office Hadley Centre/Climatic Research Unit, and the Japanese Meteorological Agency

+ 0.6 deg C in 40 years= +1 deg F in 40 years

20092009 20072007 19981998 2002200220102010 20052005

Source: NASA/GISS

20062006 20122012 20112011 20042004 2001200120032003

10/6/2014

4

© Steve Cole/Photodisc/Getty Images

 of C

arbon

1850 – 20091850 – 2009

Source: U.S. Department of Energy/CDIAC

Million M

etric To

ns 

2000 Years of CO2 and Global Temperature

40% higher than historic levels

Source: (Temperature) Thompson, et al., Abrupt Tropical Climate Change: Past and Present, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 103, no. 28 (CO2) Australian Academy of Science; Etheridge, et al. (2006), Law Dome CO2, CH4 and N2O ice core records extended to 2000 years BP, Geophysical Research Letters 33

 (million km

2)

550 A.D. to Present

11

10

Arctic Sea Ice Extent (

800 1200 1600 2010

Source: Adapted by permission from Macmillan Publishers Ltd: Kinnard, et al., Nature 479, 509‐512 © 2011 via Climate ProgressSource: Adapted by permission from Macmillan Publishers Ltd: Kinnard, et al., Nature 479, 509‐512 © 2011 via Climate Progress

Reconstructed Sea Ice Extent

Modern Observations

Year

10

9

8

1979 – 2012

meters

September ice extentTrend

Source: National Snow and Ice Data Center, October 2012

Million Square Kilo

m

1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 2012

New record low

10/6/2014

5

Data that anthropogenic global warming (AGW) is occurring seems to be compelling.

A large majority of climate scientists agree g j y gwith the basic tenets of AGW.

The consequences of not acting to mitigate emissions could be catastrophic.

Engineers have a professional and ethical obligation to protect the public.

“97 – 98% of the climate researchers most actively publishing in the field support the tenets of ACC (anthropogenic climate change) 

l d b houtlined by the IPCC.”

Anderegg, et al., 

Proceedings of the National Academy of Sciences

June 21, 2010

African Academy of ScienceAustralia

Belgium

Brazil

Indonesia

Ireland

Italy

India

Senegal

South Africa

Sudan

SwedenBrazil

Cameroon

Canada

The Caribbean

China

France

Ghana

Germany

Japan

Kenya

Madagascar

Malaysia

Mexico

Nigeria

New Zealand

Russia

Tanzania

Turkey

Uganda

United Kingdom

United States

Zambia

Zimbabwe

NNone

American Academy of Pediatrics

American Association for the Advancement of Science

American Association of Wildlife Veterinarians

American Chemical Society

American College of Preventive Medicine

American Geophysical Union

American Medical Association

American Meteorological Society

American Public Health Association

American Physical Society

American Quaternary Association

American Society for Microbiology

Australian Coral Reef Society

Australian Institute of Physics

l d l

10/6/2014

6

Data that anthropogenic global warming (AGW) is occurring seems to be compelling.

A large majority of climate scientists agree g j y gwith the basic tenets of AGW.

The consequences of not acting to mitigate emissions could be catastrophic.

Engineers have a professional and ethical obligation to protect the public.

July 6, 2012

© 2012 Phillip Dugaw

July 16, 2012

© 2012 AP Photo/Seth Perlman© 2012 AP Photo/Seth Perlman

“It’s like farming in Hell.”“It’s like farming in Hell.”

Fred BelowPlant biologist, University of Illinois in UrbanaJuly 2012

As temperatures increase, the oceans evaporate more moisture into the sky

Source: Oak Ridge National Laboratory, National Center for Computational Sciences

2

1

0

Worldwide

Source: Alexander, L. V., et al., Global observed changes in daily climate extremes of temperature and precipitation, J. Geophys. Res., 111, D05109, doi:10.1029/2005JD006290, 2006 © 2006 American Geophysical Union. Reproduced by permission of American Geophysical Union.

‐1

‐2

‐3

10/6/2014

7

October 29, 2012

© 2012 Reuters/Tom Mihalek

May 12, 2011

© 2011 AP Photo/Kita Wright© 2011 AP Photo/Kita Wright

October 29, 2012

© 2012 Christos Pathiakis/Getty Images © 2005 Getty Images/David Portnoy

The The RockawaysRockaways, Queens, New York, Queens, New YorkOctober 30, 2012October 30, 2012

© 2012 Reuters/Keith Bedford An Inconvenient Truth © 2006 by Paramount Classics, a Division of Paramount Pictures. All Rights Reserved.

10/6/2014

8

November 2011 – July 2012

Source: University College London Global Drought Monitor, August 2012Source: University College London Global Drought Monitor, August 2012

Minor Drought

Moderate Severe Extreme

Exceptional Drought

June 20, 2013

© 2013 Reuters/The Pike Hotshots/U.S. Forest Service© 2013 Reuters/The Pike Hotshots/U.S. Forest Service

Data that anthropogenic global warming (AGW) is occurring seems to be compelling.

A large majority of climate scientists agree g j y gwith the basic tenets of AGW.

The consequences of not acting to mitigate emissions could be catastrophic.

Engineers have a professional and ethical obligation to protect the public.

Guideline 3: Professional Seals and Signatures

Meaning of Seal and SignatureThe seal and signature of a licensee on a document i di t  th t th  li  t k   f i l indicates that the licensee takes professional responsibility for the work and to the best of the licensee’s knowledge and ability, the work represented in the document is accurate, in conformance with applicable codes at the time of submission and has been prepared in conformance with normal and customary standards of practice and with a view to the safeguarding of life, health, property and public welfare.

Value #1

Protection of the public welfare above all other considerations.other considerations.

Goal #4

Advocate U.S. public policy pertaining to engineering matters in the interest of enhancing public health, safety, and welfare.

ASCE Policy Statement #488

Impact of Climate ChangeThe American Society of Civil Engineers supports government policies that encourage pp g p ganticipation of and preparation for possible impacts of climate change on the built environment.

(Describes issue, and rationale)(July 2012)

10/6/2014

9

ASCE Policy Statement #360

Greenhouse GasesThe American Society of Civil Engineers supports the following public and private gsector strategies and efforts to achieve significant reductions in greenhouse gas emissions from existing and future infrastructure systems…

(Lists ten separate items)         (July 2012)

Infrastructure

Buildings

Transportation

Energy

Who better to develop and implement strategies for CO2e redux than engineers?

As Engineers, we have an ethical obligationt  t k   ti  t   iti t  to take action to mitigate anthropogenic climate change.

Money SpentMoney Spent

batem

ent (€/t)

Residential lighting (switch to LED)

Electronic device efficiency

Insulation Retrofit (residential)

Full hybrid cars

Reducing slash & burn agriculture

Grassland managementCoal plant CCS retrofit

Gas plant CCS retrofit

Geothermal

New coal plants w/CCS

Solar CSP

80

40

0

Money SavedMoney Saved CO2e Abatement Potential (Gt CO2e/year)

Cost of A

b

Source: McKinsey & Company, Pathways to a Low‐Carbon Economy: Version 2.1 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve, 2010

Residential appliances

2nd generation biofuels

New building efficiency

Waste recycling

Nuclear

Restoring degraded land

Plug‐in hybrid cars

Industrial efficiency improvements

Residential HVAC retrofits

Small hydro

Reforestation

Low‐penetration wind

Solar PV

High‐penetration wind

5 10 15 20 25 30 35 38

‐40

‐80

‐120

‐160

‐200

Portland cementreduction(SCM, etc.)

10/6/2014

10

Wind PowerPhotovoltaic

GENERATORGENERATOR

TURBINETURBINE

HEAT EXCHANGERHEAT EXCHANGER

INJECTION PUMPINJECTION PUMP

HOT WATERHOT WATER

PERMEABLE ZONEPERMEABLE ZONE

COOL WATERCOOL WATER

SEDIMENTARY LAYERSEDIMENTARY LAYER

1.9

–3.

7 M

ILE

S1.

9 –

3.7

MIL

ES

HOT ROCKHOT ROCK

Enhanced Geothermal

www.seisustainability.org

Source: Environmental Building News (BuildingGreen)

10/6/2014

11

LEFT: 

Conv. Ftg/fdn wall 

Aconc = 7.5 sf/ft.

RIGHT:  FPSF

Aconc = 2.6 sf/ft.

65% redux of conc!

How much has the average land/ocean temperature increased in the past 40 years?

What percentage has CO2 increased in the atmosphere, since the Industrial Revolution?p ,

What aspect of concrete gives it a high level of CO2 emissions?

Who should take the lead in developing CO2e redux strategies for energy, transportation, infrastructure, and buildings?

Explain why engineers have a unique role in addressing climate change.

Questions? Comments? Discussion?

Klepper, Hahn & Hyatt Structural Engineering

315.446.9201 Landscape Architecturejad@khhpc.com Building Envelope Systems

Jim D’Aloisio, P.E., SECB, LEED AP BD+C