Проектиране за кръговата икономика

Какво правите с тостер, когато вече не го искате? Доскоро никой не се замисляше за този въпрос, докато тостерът не беше готов за скрапа. Днес застъпниците на кръговата икономика твърдят, че най-доброто време за решаване на проблемите с края на жизнения цикъл е, когато даден продукт е проектиран за първи път. Именно в този момент той има най-голям потенциал за кръгова икономика. Ако дизайнерите на вашия тостер бяха мислили за него не като за уред за еднократна употреба, а като за продукт със стойност, която си струва да се запази, вашите възможности щяха да бъдат значително подобрени.

Всъщност точно това направиха дизайнерите от лондонската Агенция за дизайн (AoD). Като част от проект, който „разглежда края на жизнения цикъл на електрическите продукти и проектира алтернативни начини за максимално използване на материала, който те въплъщават“, дизайнерският екип на AoD пое предизвикателството да преосмисли скромния тостер. Те измислиха три различни подхода, всеки от които, според компанията, „въплъщава различна стратегия за проектиране на кръгова икономика от самото начало“.

Проектиране за дълголетие

AoD започна с атака срещу планираното остаряване, което доминираше в продуктовия дизайн толкова дълго време. Знаейки, че алуминият се рециклира „без загуба на свойствата си“ и че материалът вероятно ще остане ценен за рециклиращите компании в обозримо бъдеще, екипът от дизайнери работи, за да направи всяка част от първия тостер, известен като Optimist, от алуминий, „започвайки със 100% рециклирано съдържание и знаейки, че то може да бъде безкрайно рециклирано в други продукти в края на жизнения си цикъл“.

За да увеличат максимално дълготрайността на продукта, дизайнерите на AoD са търсили дизайн, „толкова прост, че да няма нищо, което да се счупи“. Optimist се е получил с много малко движещи се части и с нагревателни елементи – най-краткоживеещите компоненти в тостера – които са лесни за сваляне и подмяна.

Екипът по дизайн е взел предвид и възприеманата стойност на тостера за собствениците, които биха се насладили на неговата дълготрайност. Тостерът е получил „грапава повърхностна текстура, която му позволява да остарява грациозно“, а датата му на раждане е излята в алуминия, за да могат собствениците да се наслаждават на празнуването на службата му година след година. Optimist дори е включил прост брояч за препечени филийки, така че „Когато предавате тостера през поколенията, децата ви ще знаят, че сте се насладили на 55 613 препечени филийки!“.

Най-голямото предизвикателство при създаването на такъв дълготраен продукт е изготвянето на работещ бизнес план. Още от въвеждането на термина „планирано остаряване“ по време на Голямата депресия, икономиките на САЩ и голяма част от света разчитат на изхвърлянето и подмяната на продукти с определен жизнен цикъл. Както отбелязва авторът Джайлс Слейд в „Made to Break“ , планираното остаряване се е превърнало в „критичен камък на американското съзнание“.

Осветителната индустрия се бори с този въпрос, откакто дълготрайните LED крушки бяха въведени за първи път на пазара за жилищни осветителни тела през 2008 г. Според Джей Би Маккинън в статията му в New Yorker „Затруднението със LED: Защо няма такова нещо като „Създадени да издържат“, отговорите досега са били не особено вдъхновяващи. Някои компании се връщат към планираното остаряване, като създават все по-евтини крушки с все по-кратък живот, докато други се изтеглят от бизнеса с жилищно осветление. През октомври 2015 г. например Маккинън отбелязва, че General Electric „раздели GE Lighting, за да остави след себе си останала фирма – по същество подразделението за електрически крушки – която би била лесна за продажба“.

Въпреки че все още има някои останали пазари за осветление с вградено остаряване - най-вече в автомобилния сектор - индустрията активно търси други начини да се възползва от дълготрайността. Вече е в ход, например във Phillips, преходът от продажба на осветление като продукт към продажба на осветление като услуга. Това е нарастваща тенденция, според неотдавнашния доклад на Navigant Consulting „Управление на осветителни системи в търговски сгради от трети страни: анализ и прогнози за глобалния пазар“.

Компаниите също така се стремят да вграждат интелигентни технологии, които да отличават техните LED продукти от другите и да предлагат възможности за непрекъснати актуализации. В търговската сфера, GE например разработва улични лампи, които предупреждават властите, когато вграден сензор засече изстрели в района. Що се отнася до жилищния пазар, Маккинън цитира Филип Смолууд, директор на изследванията на LED и осветлението за базираната в Силициевата долина Strategies Unlimited: „Осветлението е идеалната среда, за да вмъкнете другите продукти за свързване, за да запълните къщата, защото използвате светлина навсякъде.“

Регулирането може също да помогне за проправяне на пътя за бизнес модели, базирани на продукти с дълъг живот. Тим Купър, професор по дизайн в университета Нотингам Трент и редактор на книгата „Продукти с по-дълъг живот“ , вижда възможни решения в правителствени регулации, които санкционират остаряването или възнаграждават дълголетието. Но както Купър признава, регулациите следват културата, а културата на изхвърляне е известна с бавната си промяна.

Модулен дизайн: Подмяна на части, а не на продукти

Друг начин за удължаване на живота на продукта е използването на модулен подход, който позволява на собствениците да сменят части, без да се налага да сменят целия уред. Това беше втората стратегия, която AoD предприе, за да преосмисли тостера. Моделът Pragmatist беше проектиран с модулни слотове за препичане, които можеха да се съединяват, за да се получи тостер с всякакъв размер, който клиентът желае. Модулният дизайн също така позволи да се откачи дефектен слот за препичане, така че да може да се смени, без да се прекъсва способността на собственика да продължи да пече препечен хляб. AoD проектира тези модули да бъдат „достатъчно тънки, за да се поберат през пощенска кутия, което прави процеса на връщане възможно най-лесен за потребителя“.

Фондация „Елън Макартър“ посочва друг пример за модулен дизайн, при който производителността е далеч по-важна. Отбелязвайки, че линейките са били продавани на търг само след няколко години, DLL, глобален доставчик на финансови решения, базирани на активи, е провел разследване и е установил, че високата цена за поддръжка на компонентите на шасито, като двигателя и скоростната кутия, е накарала собствениците да върнат превозните средства.

Най-ценната част от линейката, големият бокс, в който се помещаваше цялото медицинско оборудване и се превозваше пациентът, като цяло беше в добро състояние. DLL намали разходите на клиентите с 20% и удвои полезния живот на превозните средства, като проектира модул за грижа за пациентите, който можеше лесно да се демонтира и монтира отново на ново шаси.

Дизайн за демонтаж

Модулната конструкция позволява разглобяване от страна на отделния човек, но е от малка полза за компания, която иска да извлече стойност от продуктите в голям мащаб. За третия си дизайн на тостер, дизайнерите на AoD си поставили за цел да създадат евтин тостер, който може бързо и лесно да се разглобява, без да се разрушават компонентите или да се смесват материалите им. Решението било тостер, сглобен с щракващи се съединения, съдържащи малки пелети. Поставени във вакуумна камера („евтино капиталово оборудване“, казва AoD), пелетите се разширяват, отварят всички съединения и оставят разглобен продукт.

Стратегията AoD е подобна на концепцията, известна като „Активно разглобяване с помощта на интелигентни материали“ (ADSM), чийто пионер е Джоузеф Киодо от Active Disassembly Research. Използвайки „материали с памет“, които задържат формата си, докато достигнат определена температура (по-висока или по-ниска от обичайната), Киодо създава винтове и други видове конектори.

След като продуктът се нагрее или охлади до зададената температура, всички винтове губят резбата си и продуктът се разпада без никакви повреди на компонентите. Температурата не е единственото средство за задействане на промяната. Както при тостера, промяна в налягането може да проработи или разглобяването може да бъде задействано от „микровълнова фурна, инфрачервени лъчи, звук, компютърно и роботизирано управление, електрически ток или магнитни полета“, според уебсайта на Active Disassembly.

Пластмаси за кръгова икономика

Пластмасата представлява едно от най-големите предизвикателства пред кръговата икономика. Тя е повсеместна, произвежда се от петрол и се разгражда след стотици години. Според доклад на Световния икономически форум от 2016 г., озаглавен „Новата икономика на пластмасите: Преосмисляне на бъдещето на пластмасите“, пластмасовите опаковки са от особено значение. „След кратък цикъл на първа употреба, 95% от стойността на пластмасовия опаковъчен материал, или между 80 и 120 милиарда долара годишно, се губи за икономиката. Зашеметяващите 32% от пластмасовите опаковки не попадат в системите за събиране, което генерира значителни икономически разходи.“ Всъщност, според доклада, „цената на подобни външни ефекти след употреба за пластмасовите опаковки, плюс разходите, свързани с емисиите на парникови газове от тяхното производство, се оценява консервативно на 40 милиарда долара годишно, което надвишава общите печалби на индустрията за пластмасови опаковки.“

Една от причините нивата на рециклиране на пластмаса да са толкова ниски е, че два или повече несъвместими вида материали често се комбинират, за да се постигнат качествата, необходими за специфични опаковки. Според Джеф Устър, директор по глобална устойчивост в Dow, пластмасовите торбички, използвани за всичко - от замразени храни до капсули с перилен препарат, предлагат добър пример.

Традиционно те се изработват от полиетилен терефталат (PET), ламиниран върху фолио от полиетилен. Използването на тези две различни пластмаси придава на пликове едновременно „приятен лъскав вид и твърдост, която им позволява да стоят на рафта“, казва Устър, и „възможност за работа с висока скорост на опаковъчни машини“. Това също така прави пликове невъзможно рециклирането им.

За да решат този проблем, учените от Dow разработиха нова структура на опаковката, която отговаря на всички спецификации за дизайн на продукта, но е изработена не от PET, а от два вида полиетилен. „Чрез комбиниране на различни видове полиетилен, които са съвместими един с друг“, обяснява Устър, Dow създаде торбичка за изправяне, която може да се рециклира в кофите за боклук в супермаркетите, заедно с пластмасови торбички за пазаруване. Едно от първите приложения на иновативния материал беше като торбичка за капсули за съдомиялни машини от седмо поколение. Основните приложения на рециклирания полиетилен са нови пазарски торбички, които запазват голяма част от първоначалната стойност на продукта, и композитен дървен материал от дърво и пластмаса, който ефективно връща пластмасата за добра употреба за поне 50 години.

Пликчето за изправяне далеч не е единственият принос на Dow към кръговата икономика. Друга иновация, обявена през есента на 2016 г., е продукт, изработен от олефинови блокови съполимери на основата на полипропилен. В миналото потоците от отпадъци след потребление, които включваха полипропилен и полиетилен, бяха трудни за рециклиране. Иновацията на Dow прави възможно комбинирането на тези две често използвани смоли в множество продукти - включително твърди контейнери и варели, битови контейнери, промишлени резервоари, каяци и гъвкави опаковки - всички от които „предлагат възможности за рециклиране за рециклиращи компании и собственици на марки“, според компанията.

Продукти, които се самопроследяват

Една изненадващо проста идея е движеща сила за още повече иновации, които подкрепят кръговата икономика: следенето на това, което притежавате. Цифровите технологии, включително „интернет на нещата“, дават възможност на компаниите да проектират „интелигентни активи“, които могат да отчитат местоположението, наличността и състоянието си. Възможността за канализиране, натрупване и обработка на тази информация като „големи данни“ дава възможност на компаниите да увеличат максимално стойността на тези активи с течение на времето.

Caterpillar, например, използва бордови сензори, които наблюдават оборудването ѝ на място, комбинирани с прогнозна диагностика, за да удължи живота на продуктите си. Технологията позволява на компанията да премине от ремонт след повреда към ремонт преди повреда и да подобри поддръжката въз основа на начина, по който се използва машината – всичко това спестява на клиентите време на престой и разходи.

IBM използва подобна технология, за да разработи цялостен аналитичен инструмент, наречен Reuse Selection Tool (Инструмент за избор на повторна употреба), който помага на продуктовите мениджъри да изберат следващата оптимална употреба за даден продукт. В прототипна версия инструментът приема широк набор от подробни данни – включително информация за модулността на оборудването и потенциала за повторна употреба, регулациите, пазарната цена, разходите за повторно производство и търсенето и предлагането – което позволява на продуктовия мениджър да решава за всяка единица дали да преработи, рециклира или бракува. Също така се проучва възможността за използване на когнитивни изчисления, въведени от системата Watson, за да се подпомогне интерпретацията на данните.

Нова платформа за споделяне между бизнеси, FLOOW2, използва по-опростен подход. Вместо да разчита на интелигентни активи, които се самоследят, тя създаде пазар тип Craigslist, където компаниите могат да рекламират оборудване, съоръжения и да ги предоставят за наем, вместо за закупуване. Подобно съвместно потребление вече захранва икономиката на споделяне на потребителско ниво. Иновацията на FLOOW2 е да разшири идеята до бизнес света.

Проектиране на продукти, които използват CO²

Една от основните цели на кръговата икономика е да се предотврати повишаването на средната глобална температура с 2°C над прединдустриалните нива. Според Международната агенция по енергетика, постигането на тази цел ще изисква инвестиции във възобновяема енергия и енергийна ефективност от 1 трилион долара годишно през следващите 34 години, което е трикратно увеличение на сегашното ниво на инвестиции. „Това не се случва“, казва Бернард Дейвид, старши сътрудник в IGEL и председател на CO² Sciences, Inc. Дори с всички предстоящи дейности, количеството въглероден диоксид, което остава в атмосферата, ще означава неприемливо увеличение на глобалното затопляне.

Едно потенциално решение на този проблем е улавянето и съхранението на въглерод (CCS), което заравя парниковия газ под земята. Но стратегията все още не е технически осъществима. „Повечето настоящи техники за CCS са неикономични, защото консумират твърде много енергия за улавяне на въглерода, така че те все още не са внедрени в голям мащаб“, се съобщава в скорошна статия на GreenBiz, озаглавена „Седем компании за наблюдение в областта на улавянето и съхранението на въглерод“.

Глобалната инициатива за CO², също дело на Бърнард Дейвид, възприема различен подход. Вместо просто да погребва газа като разрушителен отпадъчен продукт, инициативата има за цел да трансформира световната икономика чрез нови изобретения и инвестиции, за да използва до 10% от глобалния CO² за производство на полезни и печеливши продукти в голям мащаб. Пазарната оценка на McKinsey & Co. идентифицира 25 потенциални продукта, представляващи пазар, който може да достигне 1 трилион долара до 2030 г. Всеки от тези продукти е на различно ниво на готовност, което инициативата оценява по деветстепенна скала. „За да имате значимо въздействие“, казва Дейвид, „трябва да достигнете всички тези неща до ниво 9.“

Циментът е най-леснодостъпният метод. Един процес, който вече се използва, обещава да намали емисиите на CO² в индустрията със 70%, както чрез улавяне на газа в цимента, така и чрез драстично намаляване на емисиите по време на втвърдяване. Тъй като производството на цимент е отговорно за 7% от CO², Дейвид казва: „Потенциално с тази една индустрия можем да намалим емисиите на CO² с 5% годишно.“

Инициативата, която стартира през януари 2016 г., работи за изграждането на „цяла екосистема за създаване на продукти, базирани на CO², в голям мащаб“, обяснява Дейвид. Това е монументална задача, но през октомври 2017 г., по-малко от година след началото ѝ, инициативата публикува проект на „Пътна карта на глобалния потенциал за комерсиализация на технологиите за улавяне и оползотворяване на въглерод до 2030 г.“ Пълна пътна карта беше публикувана в Маракеш, Мароко, през ноември 2016 г. на срещата на Конференцията на страните, проведена за напредък по Парижкото споразумение за изменението на климата.

Както подсказва пътната карта на инициативата, пътят напред е осеян с възможности. Несъмнено ще има дупки и отклонения, тъй като компаниите преосмислят продуктовия дизайн с оглед на кръговата икономика. Но благодарение на споменатите по-горе дизайнерски стратегии и други, които все още не са предвидени, пътят към кръгова икономика е с силен старт.