Development of a blockchain-based application for construction materials sustainability

Today the construction industry suffers from many critical issues in terms of trust in information sharing, poor regulation and payment practice and lack of an effective application of sustainable choices. Nowadays, sustainability is considered as a major priority for different corporations especially in construction industry due to the increase of demand for more sustainable and competitive ways of action. Blockchain is a decentralized transaction and data management technology and it has attracted increasing interests from both academic and industrial aspects since recent years. Blockchain technology enables encrypted and secure distributed ledger transactions which is the fundamental technology of Bitcoin and other cryptocurrencies. Blockchain is expected to be exploited in several sectors, particularly where centralization and anonymity is important. This thesis aims to investigate the potential benefit s of the Blockchain technology to improve the above-mentioned challenges in the following five use-categories within construction industry: 1) Payment and project management, 2) BIM and smart asset management, 3) Real estate acquisition and Proptech, 4) Supply chain management and 5) Sustainability. To support and analyze how the blockchain technology may influence the sustainability of construction materials and procedures, this presented research activity proposes a framework for implementation of a Blockchain-based application, which identifies the sources of green house gases, calculate them to the CO2e (Carbon dioxide equivalent), tokenization of carbon credit and finally propose a tailor-made offsetting plan to the corporations and issuing voluntary and mandatory certificates. To conclude, this research activity have introduced Sustainable Future, which is a decentralized Blockchain-based platform aims to give flexibility and possibility to private and public in construction industry, to easily participate in a safe and transparent environment and support the environment by using a user-friendly platform where all kind of industries can proceed all steps from calculation of carbon emission, trading, offsetting and finally issuing the certificates. There are already few similar projects, however this application designed to simplify the compensation process of construction material carbon emission globally and for different purposes, which means using Blockchain technology to tokenize the carbon credits and offering a homogeneous price to different users worldwide.

Oggi l'industria delle costruzioni sta affrontando alcune criticità legate alla fiducia nella condivisione delle informazioni, alla scarsa regolamentazione delle prassi di pagamento e alla mancanza di un'adeguata collaborazione quando si parla di effettivo perseguimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile. Attualmente la sostenibilità è considerata una delle principali priorità per diverse aziende, soprattutto nel settore delle costruzioni, ed è sempre più crescente la richiesta di applicare un approccio più sostenibile, oltre che competitivo. La Blockchain è una tecnologia decentralizzata per la gestione delle transazioni e dei dati che ha visto negli ultimi anni un crescente interesse sia da parte del mondo accademico che industriale. Questa tecnologia, fondamentale per Bitcoin e altre valute, consente transazioni distribuite criptate e sicure. Il suo uso è estremamente molto interessante in particolare per tutti quei settori dove la centralizzazione e l'anonimato sono importanti. Questa tesi ha lo scopo di indagare i potenziali benefici della tecnologia Blockchain nell’industria delle costruzioni, nello specifico nelle seguenti cinque categorie: 1) Transazioni e project management, 2) BIM e gestione del patrimonio immobiliare, 3) Acquisizione immobiliare e Proptech, 4) Supply chain management e 5) Sostenibilità. Per supportare e analizzare come questa tecnologia possa influenzare la sostenibilità dei materiali e delle modalità di costruzione, viene proposto un framework per l'implementazione di un'applicazione basata sulla tecnologia Blockchain, con cui è possibile compensare le immissioni di gas serra quali ad esempio la CO2 generate tramite la tokenization dei crediti di carbonio. Si presenta infine Sustainable Future, la piattaforma decentralizzata che è stata appositamente sviluppata nel presente lavoro per permettere la compensazione delle emissioni di CO2 prodotte dall’industria manifatturiera del settore delle costruzioni in modo facile, ma al contempo utilizzando uno strumento sicuro, affidabile e trasparente. Tale piattaforma è basata su Blockchain e permette a soggetti privati e pubblici nell'industria delle costruzioni, di contribuire al perseguimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale convertendo il calcolo delle emissioni di carbonio in token che facilitano sia il carbon trading, che il carbon offsetting. Ad oggi esistono già alcune tipologie di progetto simili alla proposta, lo scopo innovativo di questa applicazione è stata progettata per semplificare il processo di compensazione delle emissioni di carbonio dei materiali da costruzione a livello globale e per scopi diversi, il che significa utilizzare la tecnologia Blockchain per impegnare i crediti di carbonio e offrire uno strumento omogeneo a diversi utenti in tutto il mondo.