A Circular Economy Living Lab –Supporting the transition of a university campus towards a circular and regenerative system
Authors:   , Hidalgo Carvajal David 
Published: December 2024

This PhD dissertation is framed in the fields of Sustainability, Higher Education Institutions (HEIs) and Supply Chain Management (SCM). Within the Sustainability field, the concept of Circular Economy (CE) was chosen due to its interdisciplinary nature and need for exploration. Thus, this thesis focuses on implementing CE concepts within HEIs, presenting a framework for embedding these through the development of a Circular Economy Living Lab (CELL), using Action Learning and Action Research (ALAR) methodologies. The framework aims to create a replicable model for other institutions to promote CE in teaching, research, and operational activities.

The literature review reveals that HEIs, often compared to small cities, have significant environmental impacts due to their resource consumption and waste generation. As such, they are uniquely positioned to promote CE through innovative strategies and interdisciplinary collaboration. Living labs (LL) in HEIs function as experimental spaces where sustainable solutions can be tested in realworld contexts. By combining these methodologies, HEIs can bridge the gap between theory and practice, enabling students and researchers to address realworld sustainability challenges, not only advancing academic knowledge but also providing scalable, practical solutions that can be implemented across various sectors. Additionally, the proposed framework promotes interdisciplinary collaboration and hands-on learning, preparing students for future challenges in sustainability. However, gaps remain in applying CE principles across campus operations, especially in aligning research and education with practical applications. Collaboration with external stakeholders and the local community is also crucial for driving broader CE initiatives outside of the HEI campus.

The CELL developed within Universidad Politécnica de Madrid (UPM) applies CE principles across its multiple campuses, integrating CE into key areas such as waste management, energy use, and sustainable procurement, with support from both public and private stakeholders. The initiative has grown into a collaborative platform, engaging a wide range of partners to drive sustainability efforts within the university and the surrounding community. Additionally, it serves as a model for other institutions seeking to implement CE principles through innovation, collaboration, and community engagement.

CELL's framework is built around six work areas that address different aspects of sustainability: Re-think, Re-naturalize, Re-connect, Re-duce, Re-experiment, and Re-generate. Each area focuses on different sustainability goals, such as reducing single-use plastics, enhancing urban greenery, minimizing food waste, and creating spaces for hands-on learning and experimentation. These work areas guide UPM's efforts in reducing its environmental footprint, fostering industrial symbiosis, and promoting an applied circular economy model. Moreover, CELL provides a comprehensive strategy for embedding CE principles into campus operations and curricula, engaging both students and staff in the process.

Likewise, the supply chain (SC) perspective further supports the integration of CE within HEIs, where institutions manage both material and information flows. The CELL initiative at UPM applies the CSC framework to improve campus sustainability, focusing on waste management and recycling. Research contributions under the CSC framework highlight advancements in servitization, e-waste management, and bioplastic and cardboard recoverability. These findings emphasize the importance of collaboration between academia, industry, and government in promoting CE, highlighting the critical role of HEIs in advancing circular economy practices, leading the way in driving global sustainability efforts, providing real-world solutions to environmental challenges while contributing to the broader transition to a circular economy.

RESUMEN

Esta tesis doctoral se enmarca en los campos de la Sostenibilidad, las Instituciones de Educación Superior (IES) y la Gestión de la Cadena de Suministro (GDS). Dentro del campo de la Sostenibilidad, se eligió el concepto de Economía Circular (EC) debido a su naturaleza interdisciplinaria y la necesidad de exploración. Por lo tanto, esta tesis se centra en la implementación de conceptos de EC dentro de las IES, presentando un marco para integrarlos a través del desarrollo de un Laboratorio Vivo de Economía Circular (CELL), utilizando metodologías de Aprendizaje en Acción e Investigación en Acción (ALAR). El marco tiene como objetivo crear un modelo replicable para que otras instituciones promuevan la EC en la enseñanza, la investigación y las actividades operativas.

La revisión de la literatura revela que las IES, a menudo comparadas con las ciudades pequeñas, tienen impactos ambientales significativos debido a su consumo de recursos y generación de desechos. Como tal, están en una posición única para promover la EC a través de estrategias innovadoras y colaboración interdisciplinaria. Los laboratorios vivos (LL) en las IES funcionan como espacios experimentales donde se pueden probar soluciones sostenibles en contextos del mundo real. Al combinar estas metodologías, las instituciones de educación superior pueden salvar la brecha entre la teoría y la práctica, lo que permite a los estudiantes e investigadores abordar los desafíos de sostenibilidad del mundo real, no solo avanzando en el conocimiento académico sino también brindando soluciones prácticas y escalables que se pueden implementar en varios sectores. Además, el marco propuesto promueve la colaboración interdisciplinaria y el aprendizaje práctico, preparando a los estudiantes para los desafíos futuros en materia de sostenibilidad. Sin embargo, siguen existiendo lagunas en la aplicación de los principios de EC en las operaciones del campus, especialmente en la alineación de la investigación y la educación con las aplicaciones prácticas. La colaboración con las partes interesadas externas y la comunidad local también es crucial para impulsar iniciativas de EC más amplias fuera del campus de la institución de educación superior.

El CELL desarrollado dentro de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) aplica los principios de EC en sus múltiples campus, integrando EC en áreas clave como la gestión de residuos, el uso de la energía y las compras sostenibles, con el apoyo de las partes interesadas públicas y privadas. La iniciativa se ha convertido en una plataforma colaborativa, que involucra a una amplia gama de socios para impulsar los esfuerzos de sostenibilidad dentro de la universidad y la comunidad circundante. Además, sirve como modelo para otras instituciones que buscan implementar los principios de EC a través de la innovación, la colaboración y el compromiso comunitario. El marco de trabajo de CELL se estructura en torno a seis áreas de trabajo que abordan diferentes aspectos de la sostenibilidad: Repensar, Renaturalizar, Reconectar, Reducir, Reexperimentar y Regenerar. Cada área se centra en diferentes objetivos de sostenibilidad, como la reducción de plásticos de un solo uso, la mejora de la vegetación urbana, la minimización del desperdicio de alimentos y la creación de espacios para el aprendizaje práctico y la experimentación. Estas áreas de trabajo guían los esfuerzos de la UPM para reducir su huella ambiental, fomentar la simbiosis industrial y promover un modelo de economía circular aplicado. Además, CELL proporciona una estrategia integral para incorporar los principios de la EC en las operaciones y los planes de estudio del campus, involucrando tanto a los estudiantes como al personal en el proceso. Las contribuciones de investigación en el marco del CSC destacan los avances en la servitización, la gestión de desechos electrónicos y la recuperabilidad de bioplásticos y cartón. Estos hallazgos enfatizan la importancia de la triple colaboración.