LEE- Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi- Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 73
-
ÖgeTransformatör üretiminde yaşam döngüsü analizi (LCA): sürdürülebilirlik perspektifiyle çevresel etkilerin değerlendirilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-06-11)Transformatörler, enerji iletim ve dağıtım sistemlerinin kritik bileşenleri olup, üretimleri ve uzun süreli kullanımları boyunca önemli çevresel etkilere neden olmaktadır. Bu nedenle, transformatörlerin çevresel performansının yaşam döngüsü boyunca kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi, sürdürülebilir elektrik altyapısı planlaması açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, transformatör üretim süreçlerinin sürdürülebilirlik perspektifiyle yaşam döngüsü boyunca çevresel etkilerini kapsamlı ve nicel olarak değerlendirmektir. Bu amaçla, yaşam döngüsü değerlendirmesi (YDD) yöntemi, Avrupa Birliği Çevresel Ayak İzi (EF) 3.1 ve ReCiPe 2016 etki değerlendirme metodolojileri kullanılarak uygulanmıştır. Fonksiyonel birim olarak, bir adet 1000 kVA yağlı tip dağıtım transformatörünün ham madde tedariğinden üretimine, yaklaşık 30 yıllık kullanım ömrü boyunca işletimine ve ömrü sonu bertarafına kadarki hizmeti tanımlanmıştır. Bu doğrultuda, beşikten mezara yaklaşımı benimsenmiş ve sistem sınırları hammadde temini, üretim, kullanım ve bertaraf aşamalarını kapsamaktadır. YDD modellemesi için gerekli birincil veriler transformatör üreticisinden sağlanmış; arka plan verileri Ecoinvent veri tabanından alınarak analizler SimaPro yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Değerlendirme sonuçları, incelenen tüm çevresel etki kategorilerinde en büyük payın transformatörün kullanım aşamasındaki enerji kayıplarından kaynaklandığını göstermiştir. Özellikle iklim değişikliği (karbon ayak izi) kategorisinde kullanım aşaması, üretim ve diğer yaşam döngüsü aşamalarına kıyasla baskın bulunmuştur. Nitekim, 30 yıllık yaşam döngüsü boyunca transformatörün yol açtığı yaklaşık 498 ton CO₂-eşdeğeri sera gazı emisyonunun %98'inin kullanım aşamasından kaynaklandığı belirlenmiştir. Çalışmada, temel durum analizi sonrasında iki farklı senaryo değerlendirilmiştir. Senaryo 1, transformatörün 30 yıllık kullanım ömrü boyunca Türkiye'nin mevcut şebeke elektrik karışımı yerine %100 yenilenebilir (fotovoltaik) kaynaklardan elektrik kullanılması durumunu temsil etmektedir. Bu iyileştirme senaryosu, özellikle işletme aşamasından kaynaklanan emisyonları azaltma potansiyelini ortaya koymak amacıyla kurgulanmıştır. Senaryo 1'in sonuçlarına göre, işletme sırasında tamamen temiz elektrik kullanımı, transformatörün yaşam döngüsü boyunca neden olduğu sera gazı emisyonlarında yaklaşık %80–82 oranında bir azaltım sağlamaktadır. Senaryo 2 ise sistem sınırlarının değiştirilerek kullanım aşamasının kapsam dışı bırakıldığı bir durumu temsil etmektedir. Bu "beşikten kapıya" olarak adlandırılan senaryoda, transformatörün sadece üretim safhaları (hammadde çıkarımı ve işlenmesi, fabrika içi imalat ve montaj, ve ürünün fabrika çıkışına kadarki süreçler) değerlendirilmiştir. Kullanım aşaması hariç tutulduğunda, 1000 kVA'lık dağıtım transformatörünün yaşam döngüsü sera gazı emisyonları ~10.000 kg (10 ton) CO₂-eşdeğeri mertebesine düşmektedir. Senaryo 2 analizi, transformatörün toplam çevresel etkilerinde kullanım aşamasının oynadığı baskın rolü izole ederek gözler önüne sermektedir. Bu senaryo aynı zamanda sonuçların, sistem sınırına son derece duyarlı olduğunu da vurgulamaktadır: Elde edilen bulgular ışığında, transformatörlerin yaşam döngüsü çevresel etkilerinin azaltılması için birincil önceliğin enerji kullanım verimliliğinin artırılmasına ve temiz enerji kaynaklarının kullanımına verilmesi gerektiği anlaşılmaktadır. Sıcak nokta analizi açıkça göstermiştir ki transformatörde meydana gelen enerji kayıplarını azaltmaya yönelik iyileştirmeler karbon ayak izini azaltmada en etkili stratejidir. Yenilenebilir enerji senaryosunda elde edilen %81'lük emisyon azaltım potansiyeli, enerji kaynağının transformatör yaşam döngüsü karbon ayak izini düşürmedeki belirleyici rolünü ortaya koymaktadır. Bu doğrultuda, çalışma Türkiye'de transformatör sektörü için ilk kapsamlı YDD uygulamasını sunmakta, literatüre orijinal veriler kazandırmakta ve endüstride temiz enerji kullanımı ve enerji verimliliği odaklı iyileştirme stratejileri için bilimsel bir temel teşkil etmektedir.
-
ÖgeMetal-organik çerçeve (MOÇ) katkılı ince film nanokompozit (İFN) membran geliştirilmesi ve gübre tahrikli ileri osmoz (GTİO) uygulaması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-06-16)Yeryüzündeki suların büyük çoğunluğunun tuzlu su olduğu uzun zamandır bilinen bir gerçektir. Ancak kullanılabilir tatlı su miktarına odaklandığımızda, bu sınırlı kaynağın yarısından fazlasının tarım sektöründe tüketildiği görülmektedir. Artan dünya nüfusu, genişleyen gıda talebi, sanayileşme ve iklim değişikliğinin etkileri mevcut tatlı su kaynakları üzerinde ciddi bir baskı yaratmış ve küresel ölçekte su kıtlığı endişelerini gündeme getirmiştir. Bu nedenle, tuzlu suların arıtılması ve kullanılabilir suya dönüştürülmesi, son yıllarda araştırmaların ve teknolojik gelişmelerin merkezinde yer almaktadır. Tuzdan arındırma yöntemleri arasında, membran teknolojileri düşük enerji gereksinimleri, yüksek ayırma verimliliği, kolay işletim ve sistemsel düzenlilik gibi avantajları nedeniyle oldukça yaygın hale gelmiştir. Mikrofiltrasyon (MF), Ultrafiltrasyon (UF), Nanofiltrasyon (NF) ve Ters osmoz (TO) gibi basınçla çalışan geleneksel membran prosesleri, tuz ve diğer kirleticilerin gideriminde başarılı sonuçlar sunmaktadır. Ancak bu teknolojiler, özellikle büyük ölçekli uygulamalarda yüksek enerji tüketimi, işletme maliyetleri ve membran kirlenmesi (fouling) gibi sorunlarla karşı karşıya kalabilmektedir. Bu sınırlamaları aşmak amacıyla, ileri osmoz (İO) (forward osmosis-FO) prosesi alternatif bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Basınçlı sistemlerden farklı olarak, İO süreci iki çözeltinin—yüksek konsantrasyonlu çekme çözeltisi (draw solution) ve düşük konsantrasyonlu besleme çözeltisi (feed solution)—arasındaki doğal osmotik basınç farkını kullanarak suyun yarı geçirgen bir membran üzerinden geçmesini sağlar. Dışarıdan basınç uygulanmasına gerek olmadığı için, bu yöntem enerji açısından çok daha verimli ve potansiyel olarak çok daha sürdürülebilir kabul edilmektedir. İO prosesleri özellikle tarımsal uygulamalarda artan bir ilgi görmektedir. Bu kapsamda geliştirilen "Gübreyle Tahrikli İleri Osmoz (GTİO)" (fertilizer-drawn forward osmosis - FDFO) sistemi, çekme çözeltisi olarak gübre çözeltisinin kullanılmasıyla tuzlu ya da atıksulardan suyun geri kazanılmasını sağlar. Bu yöntem, sulama için uygun nitelikte su elde ederken aynı anda gübreleri de istenen konsantrasyona seyrelttiğinden çift yönlü bir fayda sunmaktadır. Bu nedenle, suyun yeniden kullanımı ve tarımsal üretimin sürdürülebilirliği açısından önemli bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Ancak, bu tür İO sistemlerinin yaygınlaşmasının önündeki en büyük engellerden biri, yaygın olarak kullanılan ince film kompozit (İFK) (thin film composite-İFK) membranların performans sınırlamalarıdır. Bu membranlar genellikle düşük su akısı (flux) ve yüksek ters tuz akısı (reverse salt flux - RSF) gibi sorunlarla karşılaşmaktadır. Ters Tuz Akısı, sadece proses verimliliğini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda geri kazanılan suyun kalitesini de olumsuz etkilemektedir. Bu sorunları aşmak için araştırmacılar, yeni malzemeler ve gelişmiş membran üretim tekniklerine yönelmişlerdir. Bu kapsamda dikkat çeken yenilikçi malzemelerden biri de Metal-Organik-Çerçeve (MOÇ) (Metal-Organic Frameworks-MOF)'lerdir. Yüksek yüzey alanı, ayarlanabilir gözenek yapısı ve kimyasal kararlılığı ile bilinen MOÇ'lar, membran yapısına dahil edildiğinde su geçirgenliğini artırma, tuz difüzyonunu azaltma ve kirlenmeye karşı direnç sağlama gibi özellikler sunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, özellikle GTİO proseslerinde kullanılmak üzere, zirkonyum bazlı bir MOÇ olan UIO-66 içeren yeni bir MOÇ-katkılı ince film nanokompozit (İFN) membran geliştirmektir. UIO-66, suyla uyumluluğu, kimyasal ve termal kararlılığı nedeniyle seçilmiş ve membran performansını artırma potansiyeli ortaya koyulmuştur. Geliştirilen İFN/UIO-66 membranlar, laboratuvar ölçekli bir GTİO sisteminde test edilmiştir. Deneysel sistemde yüksek çözünürlüğe sahip inorganik gübreler çekme çözeltisi olarak kullanılmış, bu gübreler yüksek osmotik basınç üretme kapasiteleri ve doğrudan gübreleme için uygunlukları nedeniyle tercih edilmiştir. Membran konfigürasyonu, akış hızı ve diğer operasyonel parametreler gerçek saha koşullarına benzer şekilde ayarlanmıştır. Sistem boyunca su akısı, ters tuz geçişi ve tuz tutma verimi gibi performans göstergeleri izlenmiş, aynı zamanda membranların yüzey morfolojisi, kimyasal yapısı ve hidrofilik özellikleri çeşitli karakterizasyon yöntemleriyle analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, gübre bazlı çekme çözeltilerin geleneksel tuzlu sulardan çok daha yüksek osmotik potansiyel üretebildiğini göstermiştir. Ayrıca, İFK membran matrisine UIO-66 MOÇ'un eklenmesi, su akısını artırmış, ters tuz geçişini azaltmış ve tuz geri tutma oranını iyileştirmiştir. Bu gelişmeler, MOÇ parçacıklarının membran yapısına sağladığı gözeneklilik, yüzey pürüzlülüğü gibi avantajlarla desteklenmiştir. Ayrıca, geliştirilen MOÇ-katkılı membranlar, gerçek besleme çözeltileriyle karşılaşıldığında oluşabilecek membran kirlenmesine karşı daha dirençli davranmış ve bu da sistemin uzun süreli kullanımını mümkün kılmıştır. Bu bağlamda, çalışmada elde edilen bulgular MOÇ-katkılı İFK membranların sürdürülebilir tarımsal su yönetimi açısından ciddi bir potansiyel taşıdığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, bu çalışmaMOÇ katkılı İFN membranların, GTİO sistemlerinde yüksek verimle kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Geliştirilen membranlar, klasik İFN membranlara kıyasla daha yüksek su akısı ve daha düşük ters tuz geçişi sağlayarak, GTİO sistemlerinin tarımsal uygulamalarda daha verimli ve sürdürülebilir hale gelmesine katkı sağlamaktadır. Bu sistem, yalnızca tarımsal sulamada alternatif bir su kaynağının kullanımını mümkün kılmakla kalmaz, aynı zamanda kullanılan gübrenin doğrudan sulama suyuna entegre edilmesini sağlayarak doğru ve kontrollü gübreleme yapılmasına da olanak tanır. Bu yönüyle, tarımda yaygın olarak görülen yanlış gübre uygulamalarının (örneğin aşırı doz kullanımı, dengesiz mineral dağılımı ve toprağın kirlenmesi) önüne geçilmesine yardımcı olur. Gübrelerin doğrudan sulama suyuyla bitkiye iletilmesi, besin elementlerinin daha etkili kullanılmasını sağlarken, tarımsal üretimde verimliliği ve kaliteyi artırır. Gelecek çalışmalarda, sistemin farklı çevresel koşullarda, değişik gübre türleriyle ve farklı tuzluluk seviyelerine sahip su/atıksu kaynaklarıyla test edilmesi önerilmektedir. Bu, sistemin genellenebilirliğini ve farklı tarımsal senaryolara uyarlanabilirliğini değerlendirmek açısından önemlidir. Sonuçlar, yalnızca suyun yeniden kullanımını teşvik etmekle kalmamakta, aynı zamanda tarımsal üretimde gübre kullanımının daha sürdürülebilir, ekonomik ve çevre dostu hale gelmesine de katkı sunmaktadır. Bu teknoloji, özellikle su kaynaklarının kısıtlı olduğu bölgelerde hem su hem de besin yönetimini optimize ederek sürdürülebilir tarıma yönelik önemli bir adım teşkil etmektedir.
-
ÖgePartial purification of quorum quenching (QQ) enzyme lactonase and membrane applications(Graduate School, 2025-06-16)Biofouling is a significant challenge in membrane systems, caused by the accumulation of microorganisms and their secreted substances on membrane surfaces, leading to reduced efficiency and performance. Current strategies for mitigating biofouling, including pre-treatment and chemical cleaning methods, are often insufficient and environmentally unsustainable. Quorum Quenching (QQ) technology, which disrupts microbial communication pathways and inhibits biofilm formation, has emerged as a promising solution. This thesis investigates the use of partial purified lactonase enzyme, a QQ enzyme, to control biofouling in thin-film composite reverse osmosis (TFC-RO) membranes. The study started with the fabrication of TFC-RO membranes using phase inversion for support layer production, followed by interfacial polymerization to develop the active layer. Three different procedures were tested to make the membranes most efficient with the %18 PES-Method-2 as the configuration selected based on better filtration performance and structure properties. The membranes were identified through contact angle (CA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses. Partially purified lactonase enzyme was prepared from Bacillus sp. T5 with ammonium sulfate precipitation, partially purified. Enzyme activity tests were carried out at various temperature (4°C, 25°C, 37°C) and pH (5.5, 7, 8.5) and found to be in optimum at 25°C and pH 7 respectively. The enzyme was immobilized onto ACA-modified TFC-RO membranes using the chemical crosslinking process. Process achieved enzyme immobilization efficiencies up to 90% which showed effectiveness of process. The performance of the immobilized membranes was tested via biofouling (using Escherichia coli (E. coli) as a model organism). The results illustrated that immobilization of enzyme promoted fouling resistance whereby they had retained higher flux values and salt rejection efficiencies post biofouling than bare membranes. The results of antimicrobial activity tests and confocal microscope images verified that immobilized membranes inhibited bacterial growth. Finally, this thesis was able to develop TFC-RO membranes functionalized with partial purified lactonase enzyme in order to control biofouling. The identified outcomes emphasize the promise of this novel methodology for enhancing membrane performance, and overcoming biofouling-related impediments in water treatment systems.
-
ÖgeOtomotiv endüstrisinde iklim değişikliği kapsamında karbonsuzlaştırma fırsatlarının araştırılması(İTÜ Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-06-17)limate change has rapidly become one of the most urgent and complex challenges of our time, demanding global, regional, and local actions across all sectors. Scientific consensus emphasizes that limiting global temperature rise to well below 2°C above pre-industrial levels is essential to mitigate catastrophic environmental and socio-economic consequences. Within this context, carbon emissions originating from industrial activities stand out as one of the primary contributors to global warming. The automotive industry, positioned at the intersection of global manufacturing and transportation, plays a pivotal role in this regard. Its carbon footprint, stemming from both direct and indirect emissions, necessitates transformative strategies to meet the evolving climate commitments. International frameworks such as the Paris Agreement and regional strategies like the European Green Deal have introduced stringent emission targets to transition toward a low-carbon economy. The Paris Agreement, ratified by 196 countries, aims to achieve climate neutrality by the second half of the 21st century. In parallel, the European Green Deal outlines the goal of making Europe the first climate-neutral continent by 2050. In line with these efforts, Turkey has committed to achieving carbon neutrality by 2053, reflecting a national-level alignment with global climate ambitions. To achieve these long-term targets, industries must adopt new paradigms in how they design operations, manage energy consumption, and embed sustainability into corporate governance. The automotive sector and its extensive supply chain, traditionally characterized by energy-intensive processes, face substantial pressure to evolve. Reducing the sector's environmental impact is no longer a matter of corporate social responsibility, but a strategic imperative driven by regulatory requirements and stakeholder expectations. The automotive industry and its supporting supply sectors consume considerable amounts of energy, primarily derived from fossil fuels. Production techniques such as injection molding, part assembly, metal treatment, and painting are notoriously energy-intensive. In many facilities, outdated equipment and legacy systems prevail, resulting in operational inefficiencies and elevated carbon emissions. One of the key issues observed across the industry is the absence of integrated energy management systems. Many plants still rely on manual tracking or decentralized systems, which leads to delays in data collection, limited analysis capabilities, and reactive rather than proactive energy strategies. Furthermore, employee awareness and engagement regarding sustainability goals remain insufficient, hampering cross-functional efforts toward environmental improvement. These systemic issues hinder the ability of companies to comply with emerging regulations, access green financing, or meet supplier sustainability criteria increasingly demanded by Original Equipment Manufacturers (OEMs). Therefore, a structured and systematic approach is required to identify root causes, develop effective countermeasures, and monitor implementation progress. In response to the challenges, this thesis employs the A3 Problem Solving Method, an established tool from the Toyota Production System (TPS). A3 is a structured methodology designed to facilitate problem identification, conduct root cause analysis, and implement practical countermeasures through a one-page report format. Despite its simplicity in format, the methodology emphasizes in-depth analysis, cross-functional dialogue, and evidence-based decision-making. The approach used in this thesis combines quantitative data analysis, process mapping, and qualitative feedback obtained from employee interviews. This triangulation ensures that both technical inefficiencies and human factors are addressed holistically. High-emission processes such as injection molding and assembly lines were prioritized, and their energy consumption patterns were closely monitored. The case study focuses on an automotive supplier operating across three distinct locations. Each site's production processes were assessed in terms of their energy use and emissions. Emissions were classified according to the Greenhouse Gas (GHG) Protocol, focusing on: Scope 1: Direct emissions from on-site fuel combustion and mobile sources; Scope 2: Indirect emissions from purchased electricity. The results revealed several critical issues: -Equipment in core processes was outdated and highly inefficient. -Energy consumption was tracked manually, limiting timely analysis. -Employee engagement in sustainability was low, and awareness programs were either insufficient or nonexistent. -These findings confirmed the need for a multidimensional intervention strategy, addressing both technical and organizational root causes. Based on the diagnosis, a comprehensive action plan was formulated, categorized into three main areas: 1. Organizational Measures Deployment of Digital Energy Management Systems: Real-time monitoring and data analytics capabilities will allow for more precise energy tracking and early anomaly detection. Implementation or Strengthening of ISO 50001: This internationally recognized standard offers a framework for continuous energy performance improvement. Adoption of the Oobeya Room Concept: Originating from lean management, Oobeya rooms promote visual management and facilitate cross-functional collaboration to drive energy-related projects. 2. Technical Measures Replacement of Hydraulic Systems: Transitioning from hydraulic to electric drives in injection molding machines can lead to significant energy savings. Retrofitting Existing Equipment: Utilizing hybrid or servo motor systems can improve process control and reduce standby energy losses. Conducting Regular Energy Audits: Audits can uncover hidden inefficiencies and prioritize investments based on return-on-energy-savings potential. 3. Training and Awareness Measures Establishment of Energy Awareness Teams: Cross-departmental groups dedicated to promoting behavioral changes and monitoring performance indicators. Capacity Building Programs: Specialized training for maintenance and engineering staff to optimize equipment settings and understand energy flows. Workshops and Internal Campaigns: Activities to strengthen sustainability culture and increase ownership at every level of the organization. The proposed interventions are aligned with multiple United Nations Sustainable Development Goals (SDGs), notably: Goal 7 – Affordable and Clean Energy, Goal 9 – Industry, Innovation, and Infrastructure, Goal 12 – Responsible Consumption and Production, and Goal 13 – Climate Action. Integrating these goals into core business functions supports not only compliance and market competitiveness but also broader environmental and societal benefits. The thesis emphasizes how operational decisions at the factory level can contribute to macro-level sustainability outcomes. Conclusion and Implications This study demonstrates that the automotive industry, despite its structural complexities and historical dependence on fossil fuels, has significant potential for decarbonization. The application of the A3 Problem Solving Method provides a replicable framework for identifying emission sources, diagnosing inefficiencies, and implementing impactful solutions. For policy makers, the findings offer valuable insights into the practical challenges and opportunities faced by industrial stakeholders. Incentive schemes, regulatory frameworks, and technical guidelines can be tailored based on such grassroots-level evidence. For industry leaders and practitioners, this research presents a practical blueprint for initiating and sustaining carbon reduction programs. Ultimately, achieving climate neutrality in the automotive sector requires not only technological advancement but also a shift in organizational mindset, strong leadership, and active employee participation. Through structured methodologies and integrated actions, the industry can play a central role in the global fight against climate change.
-
ÖgeInvestigation of green buildings towards net zero carbon: example in itu ayazağa campus(ITU Graduate School, 2025-06-13)In the face of global climate change, cities have emerged as both contributors to and potential mitigators of greenhouse gas (GHG) emissions. Among urban infrastructures, buildings play a central role, accounting for 36% of carbon emissions and 40% of energy consumption within the European Union. As international frameworks such as the European Green Deal, the Fit for 55 Package, and the Energy Efficiency Directive (ordered from broader to more specific scope) push toward carbon neutrality by 2050, the building sector must undergo substantial transformation. In this context, this thesis investigates how green building certification systems, particularly LEED v3.2009, contribute to net zero carbon goals through a detailed case study of Istanbul Technical University's Department Information Technologies (throughout this thesis, BIDB will be used as the abbreviation for the Department of Information Technology, which in turn is derived from the Turkish name of the building) Building. This building, awarded LEED Platinum certification, was selected due to its data accessibility and unique energy profile. Unlike standard academic structures, it incorporates high-energy-demand server rooms, making it a critical site for understanding operational carbon emissions. The thesis follows a dual-framework methodology: first, a carbon footprint assessment in alignment with IPCC 2021 guidelines; second, a LEED-based evaluation to examine how well certification criteria align with net zero ambitions. The carbon footprint assessment follows the GHG Protocol's three scopes: Scope 1 (direct on-site emissions), Scope 2 (indirect emissions from purchased electricity), and Scope 3 (indirect emissions from supply chain activities, water, and waste). It reveals that electricity usage, primarily from server operations, accounts for over 7% of the entire campus's energy demand, contributing significantly to its carbon footprint. Emissions from building materials, notably concrete and steel, further amplify embodied carbon. Scope 1 and Scope 2 emissions were calculated using natural gas and electricity data from 2023, while Scope 3 was estimated using waste management of materials and transport data. The LEED certification evaluation investigates key credit categories and their contributions to net zero carbon objectives. Net zero carbon targets focus on reducing carbon emissions, primarily by improving energy efficiency, using renewables, or offsetting emissions. The LEED credits explicitly designed to lower carbon emissions, and sustain energy effeciency or create synergies that help with energy efficiency supports net zero goals directly or indirectly. The Energy and Atmosphere (EA) category was found to be the most directly aligned. The Minimum Energy Performance prerequisite (EAp2) and the Optimize Energy Performance credit (EAc1) support whole-building energy simulations and the prerequisite (EAp2) aims for at least a 10% improvement in energy efficiency compared to baseline standards. These criteria create a robust foundation for low-carbon building operation. On-site Renewable Energy (EAc2) directly supports carbon mitigation by incentivizing on-site generation through clean energy technologies. Measurement and Verification (EAc5) and Energy Performance Metering Path (EApc107) focus on long-term energy tracking and post-occupancy performance evaluation, both of which are critical for maintaining and verifying operational carbon reductions. The Enhanced Refrigerant Management credit (EAc4) strengthens this alignment by encouraging HVAC systems that use refrigerants with low Global Warming Potential (GWP), reducing both direct and indirect emissions associated with building operation. In contrast, the Fundamental Refrigerant Management prerequisite (EAp3) offers limited alignment. While it effectively eliminates ozone-depleting CFCs, it does not require the use of low-GWP or climate-neutral refrigerants. This limitation demonstrates that not all prerequisites within LEED are designed with net zero carbon alignment in mind. Within the Materials and Resources (MR) category, several credits provide moderate support for net zero goals. The Recycled Content credit (MRc4) encourages the use of materials with post-consumer or pre-consumer recycled content, lowering the embodied carbon associated with the extraction and processing of virgin materials. The Regional Materials credit (MRc5) promotes the use of locally sourced materials, thereby reducing transportation emissions and supporting regional supply chains. Certified Wood (MRc7) contributes by encouraging the use of wood products sourced from responsibly managed forests, which sequester carbon and reduce lifecycle environmental impacts. While the Storage and Collection of Recyclables prerequisite (MRp1) and the Construction Waste Management credit (MRc2) do not directly reduce emissions, they promote waste diversion and recycling, which indirectly support embodied carbon reduction. The Indoor Environmental Quality (EQ) and Sustainable Sites (SS) categories display a more nuanced relationship to carbon targets. Credits such as Daylight (EQc8.1) enhance visual comfort while reducing reliance on artificial lighting, thereby lowering energy demand. Heat Island Effect – Nonroof (SS) can reduce urban heat buildup, which in turn lowers cooling loads and associated emissions. However, many credits in these categories—such as Minimum IAQ Performance (EQp1) or Lighting Control (EQc6.1)—focus primarily on occupant health and satisfaction. Although these are essential elements of sustainable design, their carbon-reduction potential is secondary unless paired with energy-efficient strategies such as demand-controlled ventilation or smart lighting systems. The ITU BIDB Building's sustainable features complement its LEED certification and reflect a broader commitment to carbon-conscious design. The building is equipped with energy-efficient mechanical systems, including high-efficiency heating and cooling pumps that are optimized for performance. It includes rooftop solar panels, which currently provide approximately 3% of its annual electricity consumption, helping to offset grid-based emissions. Water conservation is achieved through advanced strategies such as smart irrigation systems, rainwater harvesting enabled by permeable concrete surfaces, and active carbon water filtration. The building also incorporates regionally sourced and recycled construction materials and employed low-impact construction practices to minimize site disturbance, dust emissions, and noise during the building phase. Despite achieving LEED Platinum status, the thesis identifies a critical gap between certification outcomes and actual operational carbon performance. Given the building's server-dense design and high electricity demand, the LEED BD+C: Data Centers rating system would have been a more appropriate choice for the design phase, as it is specifically tailored to address the intensive energy needs of data-centric facilities. Additionally, the LEED BD+C: New Construction system does not include a lifecycle-oriented framework, which limits its ability to reflect ongoing building performance. To address this limitation, a certification system capable of evaluating real operational data, such as LEED O+M (Operations and Maintenance), should be implemented to ensure continuous monitoring, emissions tracking, and alignment with net zero carbon targets over the building's full lifespan. Strategically, this thesis recommends prioritizing energy efficiency before implementing on-site renewable energy systems to maximize emission reductions. It emphasizes the need to integrate carbon accounting into LEED or comparable frameworks, adopt long-term monitoring tools like ENERGY STAR Portfolio Manager, and revise credit structures to reflect embodied carbon and lifecycle performance. Government incentives, policy alignment, and institutional frameworks that support lifecycle-based assessment are also crucial to drive meaningful decarbonization in the built environment. Additionally, stakeholder education and occupant engagement in energy-conscious behavior play an important role in bridging the gap between design intent and operational outcomes. Although this research is centered on a single case study, it presents a replicable dual-framework model that can be applied to other institutional and municipal buildings. It highlights the necessity of linking certification tools with verified carbon metrics and supports the broader transformation of green buildings from energy-efficient spaces into operationally net-zero carbon assets. In conclusion, the ITU BIDB Building case study demonstrates that while LEED certification is a powerful tool for sustainable construction, its current framework must evolve to better address operational and embodied carbon. Aligning certification systems with the rigor of GHG protocol-based carbon accounting and lifecycle performance tracking is critical for cities and campuses that are actively pursuing net zero carbon targets. This thesis offers not only a building-level analysis but also a framework for future policy development, institutional planning, and academic discourse in the field of sustainable architecture and urban development.