التصميم للاقتصاد الدائري

ماذا تفعل بمحمصة الخبز عندما لا تحتاجها؟ حتى وقت قريب، لم يُفكّر أحد في هذا السؤال إلا بعد أن أصبحت جاهزة للرمي. أما اليوم، فيُشير مُناصرو الاقتصاد الدائري إلى أن أفضل وقت لمعالجة مشاكل نهاية العمر الافتراضي هو عند تصميم المنتج لأول مرة. ففي هذه المرحلة، تكون لديه أكبر إمكانات للتدوير. لو أن مُصمّمي محمصة الخبز خاصتك اعتبروها ليس جهازًا للاستخدام مرة واحدة، بل منتجًا ذا قيمة تستحق الحفاظ عليها، لكانت خياراتك أفضل بكثير.

هذا، في الواقع، ما فعله مصممو وكالة التصميم (AoD) في لندن. ففي إطار مشروع "تناول نهاية عمر المنتجات الكهربائية وصمم طرقًا بديلة لتحقيق أقصى استفادة من المواد التي تُجسّدها"، واجه فريق تصميم AoD تحدي إعادة النظر في محمصة الخبز المتواضعة. وتوصلوا إلى ثلاثة مناهج مختلفة، تقول الشركة إن كل منها "يُجسّد استراتيجية مختلفة لتصميم الدائرية منذ البداية".

التصميم من أجل طول العمر

بدأت شركة AoD بمحاربة ظاهرة التقادم المُخطط لها التي سيطرت على تصميم المنتجات لفترة طويلة. وإدراكًا منها أن الألومنيوم يُعاد تدويره "دون فقدان خصائصه المادية"، وأن هذه المادة من المرجح أن تبقى قيّمة لمُعيدي التدوير في المستقبل المنظور، عمل فريق التصميم على صنع كل جزء من أول محمصة خبز، المعروفة باسم Optimist، من الألومنيوم، "بدءًا من محتوى مُعاد تدويره بنسبة 100%، مع العلم بإمكانية إعادة تدويره إلى ما لا نهاية وتحويله إلى منتجات أخرى في نهاية عمرها الافتراضي".

لزيادة عمر المنتج إلى أقصى حد، بحث مصممو AoD عن تصميم "بسيط للغاية بحيث لا ينكسر أي شيء". انتهى الأمر بجهاز Optimist بعدد قليل جدًا من الأجزاء المتحركة، وبعناصر تسخين - وهي المكونات الأقصر عمرًا في محمصة الخبز - سهلة الإزالة والاستبدال.

راعى فريق التصميم أيضًا القيمة المُدركة لمحمصة الخبز لدى مالكيها الذين سيستمتعون بعمرها الطويل. صُممت المحمصة "بسطح خشن، مما يسمح لها بالعمر الطويل برشاقة"، كما صُنع تاريخ ميلادها في الألومنيوم ليتمكن مالكوها من الاحتفال بخدمتها عامًا بعد عام. حتى أن سيارة أوبتيميست تضمنت طاولة تحميص بسيطة، بحيث "عندما تُورث المحمصة عبر الأجيال، سيعرف أطفالك أنك استمتعت بـ 55,613 لفة من الخبز المحمص!"

التحدي الأكبر لإنتاج منتج طويل الأمد كهذا هو وضع خطة عمل عملية. منذ ظهور مصطلح "التقادم المخطط" خلال فترة الكساد الكبير، اعتمدت الولايات المتحدة ومعظم اقتصادات العالم على التخلص من المنتجات ذات أعمارها المحددة واستبدالها. وكما يشير الكاتب جايلز سليد في كتابه "صُنعت لتنهار" ، أصبح التقادم المخطط "معيارًا للوعي الأمريكي".

لطالما عانت صناعة الإضاءة من هذا السؤال منذ طرح مصابيح LED طويلة العمر لأول مرة في السوق السكنية عام ٢٠٠٨. ووفقًا لجيه بي ماكينون في مقاله في مجلة نيويوركر بعنوان "معضلة مصابيح LED: لماذا لا يوجد ما يُسمى "مُصممة لتدوم طويلاً"، فإن الإجابات حتى الآن لم تكن مُلهمة. بعض الشركات تعود إلى نمط التقادم المُخطط له من خلال إنتاج مصابيح إضاءة أرخص وأعمار أقصر، بينما انسحبت شركات أخرى من قطاع الإضاءة السكنية. في أكتوبر ٢٠١٥، على سبيل المثال، أشار ماكينون إلى أن شركة جنرال إلكتريك "حلّت شركة جنرال إلكتريك للإضاءة لتترك وراءها شركة صغيرة - قسم مصابيح الإضاءة، في الأساس - يسهل بيعها".

في حين لا تزال بعض الأسواق تعاني من تقادم الإضاءة المدمجة - وأبرزها قطاع السيارات - إلا أن هذا القطاع يسعى بنشاط إلى إيجاد طرق أخرى للاستفادة من طول العمر الافتراضي. وقد بدأ بالفعل، في شركة فيليبس على سبيل المثال، التحول من بيع الإضاءة كمنتج إلى بيعها كخدمة. ويُعدّ هذا توجهًا متزايدًا، وفقًا لتقرير "إدارة أنظمة الإضاءة في المباني التجارية من قِبل جهات خارجية: تحليل وتوقعات السوق العالمية" الصادر مؤخرًا عن شركة نافيجانت كونسلتينج.

تتطلع الشركات أيضًا إلى دمج تقنيات ذكية تُميّز منتجاتها من مصابيح LED عن غيرها، وتُتيح فرصًا للتحديث المستمر. ففي المجال التجاري، تُطوّر شركة جنرال إلكتريك، على سبيل المثال، مصابيح شوارع تُنبّه السلطات عند رصد مستشعر مُدمج لإطلاق نار في المنطقة. أما بالنسبة لسوق المنازل، فيقتبس ماكينون عن فيليب سمولوود، مدير أبحاث مصابيح LED والإضاءة في شركة ستراتيجيز أنليميتد، ومقرها وادي السيليكون، قوله: "الإضاءة هي الوسيلة المثالية لإدخال منتجات الاتصال الأخرى إلى المنزل، لأنك تستخدم الضوء في كل مكان".

قد يُسهم التنظيم أيضًا في تمهيد الطريق لنماذج أعمال قائمة على المنتجات طويلة العمر. يرى تيم كوبر، أستاذ التصميم في جامعة نوتنغهام ترينت ومحرر كتاب "المنتجات طويلة العمر" ، حلولًا ممكنة في اللوائح الحكومية التي تُعاقب على التقادم أو تُكافئ طول العمر. ولكن، كما يُدرك كوبر، فإن اللوائح تتبع الثقافة، وثقافة التخلص من النفايات بطيئة التغيير بشكل ملحوظ.

التصميم المعياري: استبدال الأجزاء، وليس المنتجات

هناك طريقة أخرى لإطالة عمر المنتج، وهي استخدام نهج معياري يسمح للمالكين باستبدال أجزائه دون الحاجة إلى استبدال الوحدة بأكملها. كانت هذه هي الاستراتيجية الثانية التي اتبعتها AoD لإعادة النظر في محمصة الخبز. صُمم طراز Pragmatist بفتحات تحميص معيارية يمكن ربطها معًا لصنع أي حجم محمصة يرغبه العميل. كما أتاح التصميم المعياري إمكانية فك فتحة التحميص المعيبة لاستبدالها دون التأثير على قدرة المالك على الاستمرار في تحميص الخبز. وقد صممت AoD هذه الوحدات لتكون "رفيعة بما يكفي لتمريرها عبر صندوق بريد، مما يجعل عملية الإرجاع سهلة قدر الإمكان للمستهلك".

تُسلّط مؤسسة إلين ماك آرثر الضوء على مثال آخر للتصميم المعياري، حيث يكون الأداء أكثر أهمية. لاحظت شركة DLL، وهي شركة عالمية تُقدّم حلولاً مالية قائمة على الأصول، أن سيارات الإسعاف كانت تُباع في مزاد بعد بضع سنوات فقط، وقد أجرت تحقيقًا ووجدت أن التكلفة العالية لصيانة مكونات الهيكل، مثل المحرك وعلبة التروس، هي التي دفعت مالكي السيارات إلى إعادة المركبات.

كان الجزء الأكثر قيمة في سيارة الإسعاف، وهو الصندوق الكبير الذي يحوي جميع المعدات الطبية ويحمل المريض، في حالة جيدة عمومًا. خفّضت شركة DLL تكاليف العملاء بنسبة 20% وضاعفت العمر الافتراضي للمركبات بتصميم وحدة رعاية مرضى يمكن إزالتها بسهولة وإعادة تركيبها على هيكل جديد.

تصميم للتفكيك

يتيح البناء المعياري إمكانية تفكيك المنتج من قِبل المستخدم، ولكنه قليل الفائدة للشركات التي تسعى إلى استخلاص قيمة من المنتجات بكميات كبيرة. في تصميمهم الثالث لمحمصة الخبز، شرع مصممو AoD في ابتكار محمصة خبز اقتصادية يمكن تفكيكها بسرعة وسهولة دون إتلاف مكوناتها أو خلط موادها. تمثل الحل في محمصة خبز مُركبة بمفاصل سريعة التركيب تحتوي على حبيبات صغيرة. عند وضعها في حجرة تفريغ (تصفها AoD بأنها "قطعة رخيصة من المعدات الرأسمالية")، تتمدد الحبيبات، وتنفتح جميع الوصلات، تاركةً المنتج مفككًا.

تُشبه استراتيجية التفكيك النشط باستخدام المواد الذكية (ADSM) مفهومًا يُعرف باسم التفكيك النشط باستخدام المواد الذكية (AoD)، والذي ابتكره جوزيف تشيودو من مركز أبحاث التفكيك النشط. باستخدام "مواد الذاكرة"، التي تحافظ على شكلها حتى تصل إلى درجة حرارة تشغيل (إما أعلى أو أقل من المعتاد)، ابتكر تشيودو براغي وأنواعًا أخرى من الموصلات.

بمجرد تسخين المنتج أو تبريده إلى درجة الحرارة المطلوبة، تفقد جميع البراغي خيوطها ويتفكك المنتج دون أي ضرر للأجزاء المكونة له. ليست درجة الحرارة العامل الوحيد الذي يُحدث هذا التغيير. فكما هو الحال مع محمصة الخبز، يمكن أن يُحدث تغيير في الضغط، أو يمكن أن يُحفز التفكيك بواسطة "الميكروويف، أو الأشعة تحت الحمراء، أو الصوت، أو التحكم الحاسوبي، أو الآلي، أو التيار الكهربائي، أو المجالات المغناطيسية"، وفقًا لموقع Active Disassembly.

البلاستيك من أجل اقتصاد دائري

يُشكّل البلاستيك أحد أكبر التحديات التي تواجه الاقتصاد الدائري. فهو متوفر في كل مكان، ويُصنع من البترول، ويستغرق مئات السنين ليتحلل. ووفقًا لتقرير صادر عن المنتدى الاقتصادي العالمي عام 2016، بعنوان "اقتصاد البلاستيك الجديد: إعادة التفكير في مستقبل البلاستيك"، تُشكّل العبوات البلاستيكية مصدر قلق خاص. "بعد دورة استخدام أولى قصيرة، تُفقد 95% من قيمة مواد التغليف البلاستيكية، أي ما يعادل 80 إلى 120 مليار دولار سنويًا، في الاقتصاد. كما أن نسبة مذهلة تبلغ 32% من العبوات البلاستيكية تتسرب من أنظمة التجميع، مما يُولّد تكاليف اقتصادية باهظة". في الواقع، يقول التقرير: "تُقدّر تكلفة هذه التأثيرات الخارجية لما بعد الاستخدام على العبوات البلاستيكية، بالإضافة إلى التكلفة المرتبطة بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن إنتاجها، تقديرًا متحفظًا بنحو 40 مليار دولار سنويًا - وهو ما يتجاوز إجمالي أرباح صناعة التغليف البلاستيكية".

من أسباب انخفاض معدلات إعادة تدوير البلاستيك أنه غالبًا ما يتم دمج نوعين أو أكثر من المواد غير المتوافقة لتحقيق الجودة المطلوبة في عبوات معينة. ووفقًا لجيف ووستر، مدير الاستدامة العالمية في شركة داو، فإن الأكياس البلاستيكية المستخدمة في كل شيء، من الأطعمة المجمدة إلى كبسولات منظفات الغسيل، تُقدم مثالًا جيدًا.

تُصنع هذه الأكياس تقليديًا من بولي إيثيلين تيريفثالات (PET)، مغلفة بغشاء مصنوع من البولي إيثيلين. يقول ووستر إن استخدام هذين البلاستيكين المختلفين يمنح الأكياس "مظهرًا لامعًا جميلًا وصلابةً تُمكّنها من الوقوف على الرف،" ويضيف "القدرة على العمل بسرعات عالية على آلات التعبئة والتغليف". كما أن هذا يجعل إعادة تدوير الأكياس أمرًا مستحيلًا.

لحل هذه المشكلة، ابتكر علماء شركة داو هيكل تغليف جديد يلبي جميع مواصفات تصميم المنتج، ولكنه مصنوع من نوعين من البولي إيثيلين بدلاً من البولي إيثيلين تيريفثالات. يوضح ووستر: "بدمج أنواع مختلفة من البولي إيثيلين المتوافقة مع بعضها البعض، ابتكرت داو كيسًا قائمًا يمكن إعادة تدويره في صناديق السوبر ماركت مع أكياس التسوق البلاستيكية". كان من أوائل استخدامات هذه المادة المبتكرة استخدام أكياس كبسولات غسالة الأطباق من الجيل السابع. الاستخدامات الرئيسية للبولي إيثيلين المعاد تدويره هي أكياس التسوق الجديدة، التي تحتفظ بمعظم قيمتها الأصلية، والخشب المركب من البلاستيك والخشب، مما يُعيد استخدام البلاستيك بشكل فعال لمدة 50 عامًا على الأقل.

إن الأكياس القائمة ليست مساهمة داو الوحيدة في الاقتصاد الدائري. فقد أُعلن عن ابتكار آخر في خريف عام ٢٠١٦ وهو منتج مصنوع من بوليمرات كتلة الأوليفين القائمة على البولي بروبيلين. في الماضي، كان من الصعب إعادة تدوير المواد الاستهلاكية التي تشمل البولي بروبيلين والبولي إيثيلين. يتيح ابتكار داو دمج هذين الراتنجين شائعي الاستخدام في مجموعة متنوعة من المنتجات - بما في ذلك الحاويات والبراميل الصلبة، والحاويات المنزلية، والخزانات الصناعية، وقوارب الكاياك، والتغليف المرن - وجميعها "توفر فرصًا لإعادة التدوير للجهات المُعيدة التدوير وأصحاب العلامات التجارية"، وفقًا للشركة.

المنتجات التي تتبع نفسها

هناك فكرة بسيطة ومدهشة تُحفّز المزيد من الابتكارات التي تدعم الاقتصاد الدائري: تتبّع ما تملكه. تُمكّن التكنولوجيا الرقمية، بما في ذلك "إنترنت الأشياء"، الشركات من تصميم "أصول ذكية" تُبلغ عن مواقعها وتوافرها وحالتها. إن القدرة على توجيه هذه المعلومات وتجميعها ومعالجتها كـ"بيانات ضخمة" تُمكّن الشركات من تعظيم قيمة هذه الأصول بمرور الوقت.

على سبيل المثال، تستخدم شركة كاتربيلر أجهزة استشعار مدمجة لمراقبة معداتها ميدانيًا، إلى جانب التشخيص التنبئي، لإطالة عمر منتجاتها. تتيح هذه التقنية للشركة الانتقال من مرحلة الإصلاح بعد العطل إلى مرحلة الإصلاح قبل العطل، وتحسين الصيانة بناءً على كيفية استخدام الآلة، مما يوفر على العملاء وقت التوقف عن العمل والتكاليف.

استخدمت شركة IBM تقنية مماثلة لتطوير أداة تحليلية شاملة تُسمى "أداة اختيار إعادة الاستخدام"، لمساعدة مديري المنتجات على اختيار الاستخدام الأمثل التالي للمنتج. في نموذجها الأولي، تستوعب الأداة مجموعة واسعة من البيانات التفصيلية - بما في ذلك معلومات حول قابلية تعديل المعدات وإمكانية إعادة استخدامها، واللوائح، وسعر السوق، وتكلفة إعادة التصنيع، والعرض والطلب - مما يُمكّن مدير المنتج من اتخاذ قرار، بناءً على كل وحدة، بشأن إعادة التصنيع أو إعادة التدوير أو التخلص منها. كما تستكشف إمكانية استخدام الحوسبة المعرفية، التي طورها نظام واتسون، للمساعدة في تفسير البيانات.

منصة FLOOW2 الجديدة لمشاركة الأعمال بين الشركات، تتبنى نهجًا أبسط. فبدلًا من الاعتماد على أصول ذكية تُتابع نفسها تلقائيًا، أنشأت سوقًا إلكترونيًا شبيهًا بموقع Craigslist، حيث يُمكن للشركات الإعلان عن المعدات والمرافق، وعرضها للإيجار بدلًا من الشراء. هذا الاستهلاك التعاوني يُعزز بالفعل اقتصاد المشاركة على مستوى المستهلك. ويتمثل ابتكار FLOOW2 في توسيع نطاق هذه الفكرة لتشمل عالم الأعمال.

تصميم المنتجات التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون

من الأهداف الرئيسية للاقتصاد الدائري منع ارتفاع متوسط ​​درجة الحرارة العالمية بمقدار درجتين مئويتين عن مستويات ما قبل الثورة الصناعية. ووفقًا لوكالة الطاقة الدولية، يتطلب تحقيق هذا الهدف استثمارًا في الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة بقيمة تريليون دولار سنويًا على مدار الـ 34 عامًا القادمة، أي بزيادة قدرها ثلاثة أضعاف عن مستوى الاستثمار الحالي. يقول برنارد ديفيد، الزميل البارز في IGEL ورئيس مجلس إدارة شركة CO² Sciences: "هذا لن يتحقق". حتى مع جميع الأنشطة المُخطط لها، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون المتبقية في الغلاف الجوي ستؤدي إلى زيادة غير مقبولة في الاحتباس الحراري.

أحد الحلول المحتملة لهذه المشكلة هو احتجاز الكربون وتخزينه (CCS)، الذي يدفن غازات الاحتباس الحراري تحت الأرض. إلا أن هذه الاستراتيجية ليست مجدية تقنيًا بعد. ويشير مقال نُشر مؤخرًا في موقع GreenBiz بعنوان "سبع شركات جديرة بالمتابعة في مجال احتجاز الكربون وتخزينه" إلى أن "معظم تقنيات احتجاز الكربون وتخزينه الحالية غير اقتصادية لأنها تستهلك طاقة كبيرة لعزل الكربون، ولذلك لم تُنشر على نطاق واسع بعد".

تتبنى مبادرة ثاني أكسيد الكربون العالمية، وهي أيضًا من بنات أفكار برنارد ديفيد، نهجًا مختلفًا. فبدلًا من مجرد دفن الغاز كمنتج نفايات مُدمر، تهدف المبادرة إلى تحويل الاقتصاد العالمي من خلال اختراعات واستثمارات جديدة لاستخدام ما يصل إلى 10% من ثاني أكسيد الكربون العالمي لإنتاج منتجات مفيدة ومربحة على نطاق واسع. وقد حدد تقييم السوق الذي أجرته شركة ماكينزي وشركاه 25 منتجًا محتملًا، مما يُمثل سوقًا قد يصل حجمه إلى تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2030. ولكل منتج من هذه المنتجات مستوى جاهزية مختلف، والذي تُقيّمه المبادرة على مقياس من تسع نقاط. يقول ديفيد: "لكي يكون له تأثير مُجدٍ، يجب أن نصل بجميع هذه العناصر إلى المستوى التاسع".

يُعدّ الأسمنت من أسهل الصناعات إنتاجًا. وتَعِد إحدى العمليات، المُستخدمة بالفعل، بخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في هذه الصناعة بنسبة 70%، وذلك من خلال احتجاز الغاز في الأسمنت وتقليل الانبعاثات بشكل كبير أثناء المعالجة. وبما أن صناعة الأسمنت تُسهم في 7% من ثاني أكسيد الكربون، يقول ديفيد: "من المُحتمل، من خلال هذه الصناعة، أن نُخفّض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5% سنويًا".

تهدف المبادرة، التي أُطلقت في يناير 2016، إلى بناء "نظام بيئي متكامل لإنتاج منتجات قائمة على ثاني أكسيد الكربون على نطاق واسع"، كما يوضح ديفيد. إنها مهمة جسيمة، ولكن في أكتوبر 2017، أي بعد أقل من عام من انطلاقها، أصدرت المبادرة مسودة "خارطة طريق لإمكانات التسويق التجاري العالمي لتقنيات احتجاز الكربون واستخدامه حتى عام 2030". وقد صدرت خارطة الطريق الكاملة في مراكش، المغرب، في نوفمبر 2016 خلال مؤتمر الأطراف الذي عُقد للمضي قدمًا في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ.

كما تشير خارطة طريق المبادرة، فإن الطريق إلى الأمام مُعبَّدٌ بالإمكانيات. لا شك أن هناك عقباتٍ وطرقًا بديلة بينما تُعيد الشركات النظر في تصميم منتجاتها مع مراعاة مفهوم الاقتصاد الدائري. ولكن بفضل استراتيجيات التصميم المذكورة آنفًا، وأخرى لم تُتصوَّر بعد، فإن رحلة الاقتصاد الدائري قد انطلقت بقوة.