Dizajniranje Za kružno Gospodarstvo

Što učiniti s tosterom kada vam više nije potreban? Do nedavno nitko nije razmišljao o tom pitanju dok toster nije bio spreman za otpad. Danas zagovornici kružnog gospodarstva smatraju da je najbolje vrijeme za rješavanje problema kraja životnog vijeka proizvoda tek u fazi dizajniranja. U tom trenutku on ima najveći potencijal za kružno gospodarstvo. Da dizajneri vašeg tostera nisu razmišljali o njemu kao o uređaju za jednokratnu upotrebu, već kao o proizvodu s vrijednošću koju vrijedi sačuvati, vaše bi mogućnosti bile znatno proširene.

To su, zapravo, i učinili dizajneri londonske Agencije za dizajn (AoD). Kao dio projekta koji je „promatrao kraj životnog vijeka električnih proizvoda i osmislio alternativne načine za maksimalno iskorištavanje materijala koji oni utjelovljuju“, dizajnerski tim AoD-a prihvatio se izazova preispitivanja skromnog tostera. Osmislili su tri različita pristupa, od kojih svaki, kako tvrtka kaže, „utjelovljuje drugačiju strategiju dizajniranja kružnosti od samog početka“.

Dizajniranje za dugovječnost

AoD je započeo napadom na planirano zastarijevanje koje je tako dugo dominiralo dizajnom proizvoda. Znajući da se aluminij reciklira „bez gubitka svojih materijalnih svojstava“ i da će materijal vjerojatno ostati vrijedan za reciklere u doglednoj budućnosti, dizajnerski tim radio je na tome da svaki dio prvog tostera, poznatog kao Optimist, bude izrađen od aluminija, „počevši sa 100% recikliranim sadržajem i znajući da se na kraju svog životnog vijeka može beskonačno reciklirati u druge proizvode“.

Kako bi maksimizirali dugovječnost proizvoda, dizajneri tvrtke AoD tražili su dizajn „toliko jednostavan da se ništa ne bi moglo slomiti“. Optimist je na kraju imao vrlo malo pokretnih dijelova i grijaće elemente - komponente s najkraćim vijekom trajanja u tosteru - koje je bilo jednostavno ukloniti i zamijeniti.

Dizajnerski tim također je uzeo u obzir percipiranu vrijednost tostera za vlasnike koji bi uživali u njegovoj dugovječnosti. Toster je dobio „grubu površinsku teksturu, što mu omogućuje da graciozno stari“, a njegov datum rođenja ugraviran je u aluminij kako bi vlasnici mogli uživati ​​u slavljenju njegove službe iz godine u godinu. Optimist je čak uključivao i jednostavan brojač tosta tako da će „kada toster predate generacijama, vaša djeca znati da ste uživali u 55 613 krugova tosta!“

Najveći izazov u izradi tako dugotrajnog proizvoda je osmišljavanje izvedivog poslovnog plana. Otkad je tijekom Velike depresije skovan izraz „planirano zastarijevanje“, američka i većina svjetskih gospodarstava oslanjala su se na zbrinjavanje i zamjenu proizvoda s definiranim životnim vijekom. Kao što autor Giles Slade primjećuje u knjizi Made to Break , planirano zastarijevanje postalo je „kamen temeljac američke svijesti“.

Industrija rasvjete bori se s ovim pitanjem otkako je dugovječna LED žarulja prvi put uvedena na stambeno tržište 2008. godine. Prema JB MacKinnonu u njegovom članku u New Yorkeru „LED dilema: Zašto ne postoji nešto poput 'izgrađeno da traje'“, dosadašnji odgovori nisu bili nimalo inspirativni. Neke se tvrtke vraćaju planiranom zastarjevanju stvaranjem sve jeftinijih žarulja sa sve kraćim vijekom trajanja, dok su se druge povukle iz posla stambene rasvjete. Primjerice, u listopadu 2015. MacKinnon primjećuje da je General Electric „razdvojio GE Lighting kako bi iza sebe ostavio ostatak tvrtke - u biti odjel za žarulje - koji bi bilo lako prodati.“

Iako još uvijek postoje neka tržišta za rasvjetu s ugrađenom zastarjelošću - ponajviše automobilski sektor - industrija aktivno traži druge načine kako bi se isplatila dugovječnost. Prijelaz je već u tijeku, na primjer u Phillipsu, s prodaje rasvjete kao proizvoda na prodaju rasvjete kao usluge. To je rastući trend, prema nedavnom izvješću Navigant Consultinga „Upravljanje sustavima rasvjete od strane trećih strana u poslovnim zgradama: Analiza i prognoze globalnog tržišta“.

Tvrtke također žele ugraditi pametnu tehnologiju koja razlikuje njihove LED proizvode od drugih i nudi mogućnosti za kontinuirana ažuriranja. U komercijalnom području, GE, na primjer, razvija ulične svjetiljke koje upozoravaju vlasti kad god ugrađeni senzor otkrije pucnje u tom području. Što se tiče stambenog tržišta, MacKinnon citira Philipa Smallwooda, direktora istraživanja LED rasvjete i rasvjete za Strategies Unlimited sa sjedištem u Silicijskoj dolini: „Rasvjeta je savršen medij za umetanje drugih proizvoda za povezivanje kako biste ispunili kuću, jer svjetlo koristite posvuda.“

Regulacija bi također mogla pomoći u otvaranju puta poslovnim modelima temeljenima na proizvodima dugog vijeka trajanja. Tim Cooper, profesor dizajna na Sveučilištu Nottingham Trent i urednik knjige Dugotrajniji proizvodi (Longer-Lasting Products) , vidi moguća rješenja u vladinim propisima koji kažnjavaju zastarijevanje ili nagrađuju dugovječnost. No, kako Cooper prepoznaje, propisi slijede kulturu, a kultura bacanja proizvoda notorno se sporo mijenja.

Modularni dizajn: Zamjena dijelova, a ne proizvoda

Drugi način produljenja vijeka trajanja proizvoda je korištenje modularnog pristupa koji vlasnicima omogućuje zamjenu dijelova bez potrebe za zamjenom cijele jedinice. Ovo je bila druga strategija koju je AoD poduzeo kako bi preispitao toster. Model Pragmatist dizajniran je s modularnim otvorima za tostiranje koji su se mogli spojiti kako bi se napravio toster bilo koje veličine koji kupac želi. Modularni dizajn također je omogućio otkopčavanje neispravnog otvora za tostiranje kako bi se mogao zamijeniti bez prekidanja vlasnikove mogućnosti da nastavi s pečenjem tosta. AoD je dizajnirao ove module da budu „dovoljno tanki da stanu kroz poštanski sandučić, što proces povrata čini što jednostavnijim za potrošača“.

Zaklada Ellen MacArthur ističe još jedan primjer modularnog dizajna gdje su performanse daleko važnije. Uzimajući u obzir da su se kola hitne pomoći prodavala na aukciji nakon samo nekoliko godina, DLL, globalni pružatelj financijskih rješenja temeljenih na imovini, istražio je i otkrio da su visoki troškovi održavanja komponenti šasije, poput motora i mjenjača, naveli vlasnike da vrate vozila.

Najvrjedniji dio ambulantnog vozila, velika kutija u kojoj se nalazila sva medicinska oprema i prevozio pacijent, općenito je bila u dobrom stanju. DLL je smanjio troškove kupaca za 20% i udvostručio vijek trajanja vozila dizajnirajući modul za njegu pacijenata koji se mogao lako ukloniti i ponovno montirati na novu šasiju.

Dizajn za rastavljanje

Modularna konstrukcija omogućuje rastavljanje od strane pojedinca, ali je od male koristi tvrtki koja želi izvući vrijednost iz proizvoda u velikim količinama. Za svoj treći dizajn tostera, dizajneri AoD-a krenuli su u stvaranje jeftinog tostera koji se može brzo i jednostavno rastaviti bez degradacije sastavnih dijelova ili miješanja njihovih materijala. Rješenje je bio toster sastavljen s pričvrsnim spojevima koji su sadržavali male pelete. Stavljene u vakuumsku komoru („jeftin komad kapitalne opreme“, kaže AoD), pelete se šire, otvaraju sve spojeve i ostavljaju rastavljeni proizvod.

Strategija AoD slična je konceptu poznatom kao Aktivno rastavljanje korištenjem pametnih materijala (ADSM), čiji je pionir bio Joseph Chiodo iz tvrtke Active Disassembly Research. Koristeći „memorijske materijale“, koji zadržavaju oblik dok ne dosegnu okidačku temperaturu (bilo topliju ili hladniju od one koja se inače susreće), Chiodo je stvorio vijke i druge vrste konektora.

Nakon što se proizvod zagrije ili ohladi na temperaturu okidanja, svi vijci gube navoje i proizvod se raspada bez ikakvog oštećenja sastavnih dijelova. Temperatura nije jedini način pokretanja promjene. Kao i kod tostera, promjena tlaka može funkcionirati ili rastavljanje može biti pokrenuto „mikrovalnom pećnicom, infracrvenim zračenjem, zvukom, računalnim i robotskim upravljanjem, električnom strujom ili magnetskim poljima“, prema web stranici Active Disassembly.

Plastika za kružno gospodarstvo

Plastika predstavlja jedan od najvećih izazova za kružno gospodarstvo. Sveprisutna je, proizvodi se od nafte i potrebno je stotine godina da se razgradi. Prema izvješću Svjetskog ekonomskog foruma iz 2016. godine, „Novo gospodarstvo plastike: Ponovno promišljanje budućnosti plastike“, plastična ambalaža je od posebne važnosti. „Nakon kratkog ciklusa prve upotrebe, 95% vrijednosti plastične ambalaže, odnosno 80 do 120 milijardi dolara godišnje, gubi se u gospodarstvu. Zapanjujućih 32% plastične ambalaže izmiče sustavima prikupljanja, što stvara značajne ekonomske troškove.“ Zapravo, navodi se u izvješću, „Trošak takvih eksternalija nakon upotrebe za plastičnu ambalažu, plus troškovi povezani s emisijama stakleničkih plinova iz njezine proizvodnje, konzervativno se procjenjuje na 40 milijardi dolara godišnje - što premašuje ukupnu dobit industrije plastične ambalaže.“

Jedan od razloga zašto su stope recikliranja plastike tako niske jest taj što se dvije ili više nekompatibilnih vrsta materijala često kombiniraju kako bi se postigle kvalitete potrebne za određenu ambalažu. Prema Jeffu ​​Woosteru, globalnom direktoru održivosti u Dowu, plastične vrećice koje se koriste za sve, od smrznute hrane do kapsula deterdženta za rublje, dobar su primjer.

Tradicionalno se izrađuju od polietilen tereftalata (PET), laminiranog na foliju od polietilena. Korištenje ove dvije različite plastike daje vrećicama i „lijep sjajni izgled i krutost koja im omogućuje da stoje na polici“, kaže Wooster, i „mogućnost rada velikim brzinama na strojevima za pakiranje“. Također onemogućuje recikliranje vrećica.

Kako bi riješili ovaj problem, Dowovi znanstvenici osmislili su novu strukturu pakiranja koja zadovoljava sve specifikacije dizajna proizvoda, ali nije izrađena od PET-a, već od dvije vrste polietilena. „Kombiniranjem različitih vrsta polietilena koje su međusobno kompatibilne“, objašnjava Wooster, Dow je stvorio vrećicu za samostojeće pakiranje koja se može reciklirati u kantama za smeće supermarketa zajedno s plastičnim vrećicama za kupovinu. Jedna od prvih primjena inovativnog materijala bila je vrećica za kapsule perilice posuđa sedme generacije. Primarna upotreba recikliranog polietilena su nove vrećice za kupovinu, koje zadržavaju velik dio izvorne vrijednosti proizvoda, i kompozitno drvo i plastika, koje učinkovito vraća plastici dobru upotrebu najmanje 50 godina.

Vrećica za samostojeće pakiranje daleko je od Dowovog jedinog doprinosa kružnom gospodarstvu. Još jedna inovacija najavljena u jesen 2016. je proizvod izrađen od olefinskih blok kopolimera na bazi polipropilena. U prošlosti su se postpotrošački tokovi koji su uključivali polipropilen i polietilen teško reciklirali. Dowova inovacija omogućuje kombiniranje ove dvije uobičajeno korištene smole u niz proizvoda - uključujući krute spremnike i bačve, kućne spremnike, industrijske spremnike, kajake i fleksibilnu ambalažu - a svi oni „nude mogućnosti recikliranja za reciklere i vlasnike robnih marki“, prema tvrtki.

Proizvodi koji sami sebe prate

Iznenađujuće jednostavna ideja potiče još više inovacija koje podržavaju kružno gospodarstvo: praćenje onoga što posjedujete. Digitalna tehnologija, uključujući „internet stvari“, omogućuje tvrtkama da dizajniraju „inteligentnu imovinu“ koja može izvještavati o svojoj lokaciji, dostupnosti i stanju. Mogućnost usmjeravanja, akumuliranja i obrade tih informacija kao „velikih podataka“ omogućuje tvrtkama da s vremenom maksimiziraju vrijednost te imovine.

Caterpillar, na primjer, koristi ugrađene senzore koji prate njegovu opremu na terenu, u kombinaciji s prediktivnom dijagnostikom, kako bi produžio vijek trajanja svojih proizvoda. Tehnologija omogućuje tvrtki da prijeđe s popravka nakon kvara na popravak prije kvara i poboljša održavanje na temelju načina korištenja stroja - što sve štedi kupcima vrijeme zastoja i troškove.

IBM je koristio sličnu tehnologiju za razvoj sveobuhvatnog analitičkog alata pod nazivom Reuse Selection Tool (Alat za odabir ponovne upotrebe), kako bi pomogao voditeljima proizvoda da odaberu sljedeću optimalnu upotrebu proizvoda. Sada u prototipu, alat prikuplja širok raspon detaljnih podataka - uključujući informacije o modularnosti opreme i potencijalu ponovne upotrebe, propisima, tržišnoj cijeni, troškovima ponovne proizvodnje te ponudi i potražnji - omogućujući voditelju proizvoda da na temelju pojedinačne jedinice odluči hoće li se proizvod ponovne proizvodnje, recikliranja ili odlaganja. Također se istražuje mogućnost korištenja kognitivnog računarstva, koje je pionirski pokrenuo Watson sustav, za pomoć u tumačenju podataka.

Nova platforma za dijeljenje između poduzeća, FLOOW2, ima jednostavniji pristup. Umjesto oslanjanja na inteligentna sredstva koja prate sama sebe, stvorila je tržište tipa Craigslist gdje tvrtke mogu oglašavati opremu, objekte i staviti ih na raspolaganje za najam, a ne za kupnju. Takva suradnička potrošnja već pokreće ekonomiju dijeljenja na razini potrošača. Inovacija FLOOW2 je proširiti tu ideju na poslovni svijet.

Dizajniranje proizvoda koji koriste CO²

Jedan od primarnih ciljeva kružnog gospodarstva je spriječiti porast prosječne globalne temperature za 2°C iznad predindustrijske razine. Prema Međunarodnoj agenciji za energiju, postizanje ovog cilja zahtijevat će ulaganje u obnovljive izvore energije i energetsku učinkovitost od 1 bilijun dolara godišnje tijekom sljedećih 34 godine, što je trostruko povećanje u odnosu na trenutnu razinu ulaganja. „To se ne događa“, kaže Bernard David, viši suradnik u IGEL-u i predsjednik CO² Sciences, Inc. Čak i uz sve aktivnosti na horizontu, količina ugljikovog dioksida koji ostaje u atmosferi značit će neprihvatljivo povećanje globalnog zatopljenja.

Jedno potencijalno rješenje ovog problema je hvatanje i skladištenje ugljika (CCS), koje staklenički plin zakopava pod zemlju. No, ta strategija još nije tehnički izvediva. „Većina trenutnih CCS tehnika je neekonomična jer troše previše energije za vezivanje ugljika, pa ih još treba primijeniti u velikim razmjerima“, izvještava nedavni članak GreenBiza pod nazivom „Sedam tvrtki koje treba pratiti u hvatanju i skladištenju ugljika“.

Globalna inicijativa za CO², također zamisao Bernarda Davida, zauzima drugačiji pristup. Umjesto jednostavnog zakopavanja plina kao destruktivnog otpadnog proizvoda, inicijativa ima za cilj transformirati globalno gospodarstvo kroz nove izume i ulaganja kako bi se iskoristilo čak 10% globalnog CO² za proizvodnju korisnih, profitabilnih proizvoda u velikim razmjerima. Procjena tržišta koju je provela tvrtka McKinsey & Co. identificirala je 25 potencijalnih proizvoda, koji predstavljaju tržište koje bi do 2030. moglo dosegnuti 1 bilijun dolara. Svaki od ovih proizvoda nalazi se na različitoj razini spremnosti, koju inicijativa ocjenjuje na ljestvici od devet stupnjeva. „Da biste imali značajan utjecaj“, kaže David, „morate sve te stvari dovesti do razine 9.“

Cement je voće koje najniže visi. Jedan proces, koji se već koristi, obećava smanjenje emisija CO² u industriji za 70%, i hvatanjem plina u cementu i dramatičnim smanjenjem emisija tijekom stvrdnjavanja. Budući da proizvodnja cementa čini 7% CO², David kaže: „Potencijalno, s tom jednom industrijom, možemo smanjiti emisije CO² za 5% godišnje.“

Inicijativa, pokrenuta u siječnju 2016., radi na izgradnji „cijelog ekosustava za stvaranje proizvoda na bazi CO² u velikim razmjerima“, objašnjava David. To je monumentalan zadatak, ali u listopadu 2017., manje od godinu dana nakon početka, inicijativa je objavila nacrt „Plana puta globalnog potencijala komercijalizacije tehnologija hvatanja i korištenja ugljika do 2030.“. Potpuni plan puta objavljen je u Marakešu u Maroku u studenom 2016. na Konferenciji stranaka održanoj radi unapređenja Pariškog sporazuma o klimatskim promjenama.

Kao što sugerira plan inicijative, put naprijed je popločan mogućnostima. Nesumnjivo će biti rupa i zaobilaznica dok tvrtke preispituju dizajn proizvoda imajući na umu kružnost. No zahvaljujući gore spomenutim strategijama dizajna i drugima koje još nisu zamišljene, put prema kružnom gospodarstvu snažno je započeo.