Ringmajandusele Suunatud Disainimine

Mida teha rösteriga, kui seda enam ei vajata? Kuni viimase ajani ei mõelnud keegi sellele küsimusele enne, kui röster oli valmis vanarauaks minema. Tänapäeval väidavad ringmajanduse pooldajad, et parim aeg toote eluea lõpu probleemidega tegelemiseks on toote esmane disainimine. Just sel hetkel on sellel suurim ringluspotentsiaal. Kui teie rösteri disainerid oleksid mõelnud sellele mitte kui ühekordselt kasutatavale seadmele, vaid kui tootele, mille väärtust tasub säilitada, oleksid teie valikud märkimisväärselt laienenud.

Tegelikult tegidki just seda Londonis asuva Disainiagentuuri (AoD) disainerid. Projekti raames, mis „uuris elektriseadmete eluea lõppu ja kavandas alternatiivseid viise nende materjali maksimaalseks ärakasutamiseks“, võttis AoD disainimeeskond vastu väljakutse tagasihoidliku rösteri ümbermõtestamise. Nad pakkusid välja kolm erinevat lähenemisviisi, millest igaüks, ettevõtte sõnul, „kehastab algusest peale erinevat strateegiat ringmajanduse kujundamisel“.

Pikaealisuse kujundamine

AoD alustas plaanilise vananemise vastu võitlemisega, mis on tootekujundust nii kaua domineerinud. Teades, et alumiiniumi saab taaskasutada „ilma oma materjaliomaduste kadumiseta“ ja et materjal jääb taaskasutajate jaoks väärtuslikuks ka lähitulevikus, töötas disainimeeskond selle nimel, et esimese rösteri, mida tuntakse Optimistina, kõik osad valmistada alumiiniumist, „alustades 100% taaskasutatud materjalist ja teades, et seda saab selle eluea lõpus lõputult teistes toodetes taaskasutada“.

Toote pikaealisuse maksimeerimiseks otsisid AoD disainerid disaini, mis oleks „nii lihtne, et midagi ei puruneks“. Optimistil oli lõpuks väga vähe liikuvaid osi ja kütteelemente – rösteri lühima elueaga komponente – oli lihtne eemaldada ja vahetada.

Disainimeeskond arvestas ka rösteri tajutava väärtusega omanike jaoks, kes naudiksid selle pikaealisust. Rösterile anti „kare pinnatekstuur, mis võimaldab sellel graatsiliselt vananeda“ ja selle sünnikuupäev valati alumiiniumi sisse, et omanikud saaksid selle teenistust aastast aastasse tähistada. Optimist lisas isegi lihtsa röstsaialoenduri, et „kui annate rösteri põlvest põlve edasi, teavad teie lapsed, et olete nautinud 55 613 röstsaiaringi!“

Sellise pikaealise toote valmistamise suurim väljakutse on toimiva äriplaani väljatöötamine. Sellest ajast peale, kui suure depressiooni ajal kasutusele võeti termin „planeeritud vananemine“, on USA ja suur osa maailma majandusest lootnud kindlaksmääratud elueaga toodete utiliseerimisele ja asendamisele. Nagu autor Giles Slade märgib raamatus „Made to Break“ , on planeeritud vananemisest saanud „Ameerika teadvuse nurgakivi“.

Valgustustööstus on selle küsimusega maadelnud sellest ajast peale, kui pikaealised LED-lambid 2008. aastal esmakordselt elamuturule toodi. JB MacKinnoni sõnul oma New Yorkeri artiklis „LED-i dilemma: miks pole olemas sellist asja nagu „ehitatud kestma“” pole vastused seni olnud just inspireerivad. Mõned ettevõtted naasevad planeeritud vananemise juurde, luues üha odavamaid ja lühema elueaga lambipirne, samas kui teised lahkusid elamuvalgustuse ärist. Näiteks 2015. aasta oktoobris märgib MacKinnon, et General Electric „lagundas GE Lightingu, et jätta maha tühimik – sisuliselt lambipirnide osakond –, mida oleks lihtne maha müüa”.

Kuigi sisseehitatud vananemisega valgustustoodetele on veel mõned turud alles – eelkõige autotööstus –, otsib tööstusharu aktiivselt muid viise, kuidas pikaealisust ära kasutada. Näiteks Phillipsis on juba käimas nihe valgustite müügilt tootena valgustuse müügile teenusena. See on kasvav trend, selgub Navigant Consultingu hiljutisest aruandest „Kolmanda osapoole valgustussüsteemide haldamine ärihoonetes: ülemaailmne turuanalüüs ja prognoosid“.

Ettevõtted otsivad ka nutikat tehnoloogiat, mis eristab nende LED-tooteid teistest ja pakub võimalusi pidevaks täiustamiseks. Näiteks ärivaldkonnas arendab GE tänavavalgustust, mis teavitab ametivõime alati, kui sisseehitatud andur tuvastab piirkonnas laske. Elamuturu osas tsiteerib MacKinnon Philip Smallwoodi, Silicon Valleys asuva Strategies Unlimited LED- ja valgustusuuringute direktorit: „Valgustus on ideaalne keskkond teiste ühenduvustoodete lisamiseks maja täitmiseks, sest valgust kasutatakse kõikjal.“

Regulatsioonid võivad samuti aidata sillutada teed pikaealistel toodetel põhinevatele ärimudelitele. Tim Cooper, Nottinghami Trenti ülikooli disainiprofessor ja raamatu „Longer-Lasting Products” toimetaja, näeb võimalikke lahendusi valitsuse regulatsioonides, mis karistavad vananemist või premeerivad pikaealisust. Kuid nagu Cooper tunnistab, järgivad regulatsioonid kultuuri ja äraviskamise kultuur on olnud kurikuulsalt aeglane muutuma.

Modulaarne disain: osade, mitte toodete asendamine

Teine viis toote eluea pikendamiseks on kasutada modulaarset lähenemisviisi, mis võimaldab omanikel osi vahetada ilma kogu seadet välja vahetamata. See oli teine ​​strateegia, mille AoD rösteri ümbermõtestamiseks võttis. Pragmatisti mudel oli disainitud modulaarsete röstimisavadega, mida sai kokku ühendada, et luua mis tahes suurusega röster, mida klient soovis. Modulaarne disain võimaldas ka vigase röstimisava lahti klammerdada, et seda saaks vahetada ilma omaniku röstsaia valmistamise katkestamata. Ja AoD disainis need moodulid „piisavalt õhukeseks, et see mahuks postkasti, muutes tagastusprotsessi tarbija jaoks võimalikult lihtsaks“.

Ellen MacArthuri fond toob esile veel ühe näite mooduldisainist, kus jõudlus on palju olulisem. Märkides, et kiirabiautod müüdi oksjonil juba mõne aasta pärast, uuris DLL, varapõhiste finantslahenduste ülemaailmne pakkuja, ja leidis, et omanikke sõidukite tagastamise põhjuseks oli šassiikomponentide, näiteks mootori ja käigukasti, hoolduse kõrge hind.

Kiirabiauto kõige väärtuslikum osa, suur kast, mis mahutas kogu meditsiinivarustust ja vedas patsienti, oli üldiselt heas seisukorras. DLL vähendas klientide kulusid 20% ja kahekordistas sõidukite kasulikku eluiga, konstrueerides patsiendihooldusmooduli, mida sai hõlpsalt eemaldada ja uuele šassiile paigaldada.

Lahtivõtmiseks mõeldud disain

Modulaarne konstruktsioon võimaldab üksikisiku poolt lahtivõtmist, kuid sellest on vähe kasu ettevõttele, kes soovib toodetest väärtust ammutada. Oma kolmanda rösteri disaini jaoks seadsid AoD disainerid eesmärgiks luua odav röster, mida saaks kiiresti ja lihtsalt lahti võtta ilma komponente kahjustamata või materjale segamata. Lahenduseks oli röster, mis oli kokku pandud klõpsühendustega, mis sisaldasid väikeseid graanuleid. Vaakumkambrisse („odav kapitaliseade,“ ütleb AoD) paigutatud graanulid paisuvad, avavad kõik ühendused ja jätavad maha lahtivõetud toote.

AoD strateegia sarnaneb kontseptsiooniga, mida tuntakse kui aktiivset lahtivõtmist nutikate materjalide abil (ADSM), mille teerajajaks oli Joseph Chiodo ettevõttest Active Disassembly Research. Kasutades „mälumaterjale”, mis hoiavad kuju kuni käivitustemperatuurini (kas tavapärasest kuumem või külmem), lõi Chiodo kruvisid ja muud tüüpi ühendusi.

Kui toodet kuumutatakse või jahutatakse käivitustemperatuurini, kaotavad kõik kruvid oma keermed ja toode laguneb ilma komponente kahjustamata. Temperatuur ei ole ainus viis muutuse käivitamiseks. Nagu rösteri puhul, võib rõhu muutus toimida või lahtivõtmise võivad käivitada „mikrolaineahi, infrapuna, heli, arvuti ja roboti juhtimine, elektrivool või magnetväljad“, vastavalt Active Disassembly veebisaidile.

Plastid ringmajanduses

Plastik on ringmajanduse üks suurimaid väljakutseid. See on kõikjal levinud, valmistatud nafta baasil ja laguneb sadu aastaid. Maailma Majandusfoorumi 2016. aasta aruande „Uus plastmajandus: plastide tuleviku ümbermõtestamine“ kohaselt on plastpakend eriti murettekitav. „Pärast lühikest esmakordset kasutustsüklit läheb majandusele kaotsi 95% plastpakendimaterjali väärtusest ehk 80–120 miljardit dollarit aastas. Kogumissüsteemidest pääseb vapustav 32% plastpakenditest, tekitades märkimisväärseid majanduslikke kulusid.“ Tegelikult öeldakse aruandes: „Selliste plastpakendite järelkasutuse välismõjude maksumus koos nende tootmisest tulenevate kasvuhoonegaaside heitkogustega seotud kuludega on konservatiivselt hinnatud 40 miljardile dollarile aastas – see ületab plastpakenditööstuse kogukasumit.“

Üks põhjusi, miks plastjäätmete ringlussevõtu määr on nii madal, on see, et konkreetsete pakendite jaoks vajalike omaduste saavutamiseks kombineeritakse sageli kahte või enamat kokkusobimatut materjali. Dow' globaalse jätkusuutlikkuse direktori Jeff Woosteri sõnul on heaks näiteks plastkotid, mida kasutatakse kõige jaoks alates külmutatud toidust kuni pesupesemisvahendite kapsliteni.

Traditsiooniliselt on need valmistatud polüetüleentereftalaadist (PET), mis on lamineeritud polüetüleenist kilele. Nende kahe erineva plasti kasutamine annab kottidele nii „kena läikiva välimuse kui ka jäikuse, mis laseb neil riiulil püsti seista,“ ütleb Wooster, ja „võime pakkimismasinatel suurel kiirusel töötada“. See muudab kottide taaskasutamise võimatuks.

Selle probleemi lahendamiseks töötasid Dow teadlased välja uue pakendistruktuuri, mis vastab kõigile toote disainispetsifikatsioonidele, kuid on valmistatud mitte PET-ist, vaid kahest polüetüleeni tüübist. „Kombineerides erinevat tüüpi polüetüleeni, mis on omavahel ühilduvad,“ selgitab Wooster, lõi Dow püstise koti, mida saab supermarketite prügikastides koos kilekottidega taaskasutada. Üks uuendusliku materjali esimesi rakendusi oli seitsmenda põlvkonna nõudepesumasina kapslite kotina. Taaskasutatud polüetüleeni peamised kasutusalad on uued ostukotid, mis säilitavad suure osa toote algsest väärtusest, ja puit-plast komposiitpuit, mis annab plastikule vähemalt 50-aastase kasutuse.

Püsti seisev kott pole kaugeltki Dow ainus panus ringmajandusse. Teine innovatsioon, mis avalikustati 2016. aasta sügisel, on toode, mis on valmistatud polüpropüleenil põhinevatest olefiinplokk-kopolümeeridest. Varem oli tarbijajäätmete, mis sisaldasid polüpropüleeni ja polüetüleeni, taaskasutamine keeruline. Dow innovatsioon võimaldab ühendada need kaks tavaliselt kasutatavat vaiku hulga toodeteks – sealhulgas jäigad konteinerid ja tünnid, majapidamismahutid, tööstusmahutid, süstad ja paindlikud pakendid –, mis kõik „pakuvad taaskasutusvõimalusi taaskasutusse andjatele ja kaubamärgiomanikele“, ettevõtte sõnul.

Tooted, mis jälgivad ennast

Üllatavalt lihtne idee soodustab veelgi innovatsiooni, mis toetab ringmajandust: jälgida, mis sul on. Digitehnoloogia, sealhulgas „asjade internet“, võimaldab ettevõtetel kujundada „intelligentseid varasid“, mis suudavad edastada teavet oma asukoha, kättesaadavuse ja seisukorra kohta. Võimalus seda teavet „suurandmetena“ suunata, koguda ja töödelda võimaldab ettevõtetel nende varade väärtust aja jooksul maksimeerida.

Näiteks Caterpillar kasutab seadmete jälgimiseks kohapeal pardal olevaid andureid koos ennustava diagnostikaga, et pikendada toodete eluiga. See tehnoloogia võimaldab ettevõttel liikuda rikkejärgse remondi asemel rikkeeelse remondi juurde ning parandada hooldust vastavalt sellele, kuidas masinat kasutatakse – see kõik säästab klientide seisakuid ja kulusid.

IBM on sarnast tehnoloogiat kasutanud tervikliku analüütikavara nimega Reuse Selection Tool väljatöötamiseks, mis aitab tootejuhtidel valida tootele järgmise optimaalse kasutusviisi. Nüüd prototüübina olev tööriist sisestab laia valikut detailseid andmeid – sealhulgas teavet seadme modulaarsuse ja taaskasutuspotentsiaali, regulatsioonide, turuhinna, taastootmiskulude ning pakkumise ja nõudluse kohta –, mis võimaldab tootejuhil ühiku kohta otsustada, kas toodet taastoota, ringlusse võtta või utiliseerida. Samuti uuritakse Watsoni süsteemis loodud kognitiivse andmetöötluse kasutamise võimalust andmete tõlgendamisel.

Uus ettevõtetevaheline jagamisplatvorm FLOOW2 kasutab lihtsamat lähenemisviisi. Selle asemel, et loota intelligentsetele varadele, mis ise ennast jälgivad, on see loonud Craigslist'i tüüpi turuplatsi, kus ettevõtted saavad reklaamida seadmeid ja rajatisi ning teha need rentimiseks, mitte ostmiseks kättesaadavaks. Selline ühine tarbimine juba annab jagamismajandusele tarbija tasandil jõudu. FLOOW2 uuendus seisneb idee laiendamises ärimaailma.

CO²-d kasutavate toodete disainimine

Ringmajanduse üks peamisi eesmärke on takistada keskmise globaalse temperatuuri tõusu 2 °C võrra võrreldes industriaalühiskonna eelse tasemega. Rahvusvahelise Energiaagentuuri andmetel nõuab selle eesmärgi saavutamine järgmise 34 aasta jooksul 1 triljoni dollari suurust investeeringut taastuvenergiasse ja energiatõhususse aastas, mis on praeguse investeeringute taseme kolmekordne suurenemine. „Seda ei juhtu,“ ütleb Bernard David, IGELi vanemteadur ja CO² Sciences, Inc. esimees. Isegi kõigi nende tegevuste juures tähendab atmosfääris püsiv süsinikdioksiidi hulk globaalse soojenemise vastuvõetamatut suurenemist.

Selle probleemi üheks võimalikuks lahenduseks on süsinikdioksiidi kogumine ja säilitamine (CCS), mille puhul kasvuhoonegaas maetakse maa alla. Kuid see strateegia pole veel tehniliselt teostatav. „Enamik praeguseid CCS-tehnikaid on ebaökonoomsed, kuna need tarbivad süsinikdioksiidi sidumiseks liiga palju energiat, seega pole neid veel ulatuslikult kasutusele võetud,“ teatab hiljutine GreenBizi artikkel „Seitse ettevõtet, mida süsinikdioksiidi kogumise ja säilitamise valdkonnas jälgida“.

Ülemaailmne CO² algatus, mille idee autor on samuti Bernard David, kasutab teistsugust lähenemisviisi. Selle asemel, et gaas lihtsalt hävitava jäätmeproduktina maha matta, on algatuse eesmärk muuta maailmamajandust uute leiutiste ja investeeringute abil, et kasutada kuni 10% globaalsest CO²-st kasulike ja kasumlike toodete tootmiseks suures mahus. McKinsey & Co. turuhinnang tuvastas 25 potentsiaalset toodet, mis esindavad turgu, mille maht võib 2030. aastaks ulatuda 1 triljoni dollarini. Iga toode on erineval valmisoleku tasemel, mida algatus hindab üheksa punkti skaalal. „Mõistliku mõju avaldamiseks,“ ütleb David, „peate kõik need asjad viima 9. tasemele.“

Tsement on kõige lihtsamini saavutatav vili. Üks juba kasutusel olev protsess lubab vähendada tööstusharu CO² heitkoguseid 70% võrra, nii tsemendis oleva gaasi püüdmise kui ka kõvenemise ajal tekkivate heitkoguste dramaatilise vähendamise kaudu. Kuna tsemenditootmine moodustab 7% CO² heitkogustest, ütleb David: „Potentsiaalselt saame selle ühe tööstusharu abil vähendada CO² heitkoguseid 5% aastas.“

David selgitab, et 2016. aasta jaanuaris käivitatud algatuse eesmärk on luua „terve ökosüsteem CO²-põhiste toodete ulatuslikuks loomiseks“. See on monumentaalne ülesanne, kuid 2017. aasta oktoobris, vähem kui aasta pärast selle algust, avaldas algatuse raames mustandi „Süsinikdioksiidi kogumise ja kasutamise tehnoloogiate globaalse turustamispotentsiaali tegevuskava aastani 2030“. Täielik tegevuskava avaldati Marrakechis Marokos 2016. aasta novembris Pariisi kliimakokkuleppe edendamiseks toimunud osaliste konverentsil.

Nagu algatuse tegevuskavast nähtub, on edasine tee sillutatud võimalustega. Kahtlemata tuleb ette auke ja kõrvalepõikeid, kui ettevõtted mõtlevad tootekujundusele ümber ringmajandusele keskendudes. Kuid tänu eespool mainitud ja teistele seni ette kujutamata disainistrateegiatele on teekond ringmajanduse suunas tugevalt alanud.