Körforgásos gazdaságra tervezés

Mit kezdjünk egy kenyérpirítóval, ha már nincs rá szükségünk? Egészen a közelmúltig senki sem gondolt erre a kérdésre, amíg a kenyérpirító készen nem állt a hulladéklerakóra. Ma a körforgásos gazdaság hívei azt sugallják, hogy az életciklus végi problémákkal a legjobb foglalkozni akkor, amikor egy terméket először terveznek. Ezen a ponton rejlik benne a legnagyobb potenciál a körforgásra. Ha a kenyérpirító tervezői nem eldobható készülékként, hanem egy megőrzendő értéket képviselő termékként gondoltak volna rá, a lehetőségeink jelentősen bővültek volna.

Valójában ezt tették a londoni székhelyű Agency of Design (AoD) tervezői. Egy olyan projekt részeként, amely „az elektromos termékek élettartamának végét vizsgálta, és alternatív módokat tervezett a bennük rejlő anyagok maximális kihasználására”, az AoD tervezőcsapata vállalta a szerény kenyérpirító újragondolásának kihívását. Három különböző megközelítéssel álltak elő, amelyek mindegyike – mondja a vállalat – „a kezdetektől fogva más-más stratégiát testesít meg a körforgásos gazdaság tervezésében”.

Hosszú élettartamra tervezés

Az AoD azzal kezdte, hogy megtámadta a tervezett elavulást, amely oly régóta uralja a terméktervezést. Tudván, hogy az alumínium „anyagtulajdonságainak elvesztése nélkül” újrahasznosítható, és hogy az anyag valószínűleg a belátható jövőben is értékes marad az újrahasznosítók számára, a tervezőcsapat azon dolgozott, hogy az első, Optimist néven ismert kenyérpirító minden alkatrészét alumíniumból készítse el, „100%-ban újrahasznosított anyagból kiindulva, tudván, hogy élettartama végén végtelenül újrahasznosítható más termékekben”.

A termék élettartamának maximalizálása érdekében az AoD tervezői egy olyan dizájnt kerestek, „amely olyan egyszerű, hogy semmi sem törhet el”. Az Optimist végül nagyon kevés mozgó alkatrésszel és olyan fűtőelemekkel – a kenyérpirító legrövidebb élettartamú alkatrészeivel – rendelkezett, amelyeket egyszerűen lehetett eltávolítani és cserélni.

A tervezőcsapat a kenyérpirító érzékelt értékét is figyelembe vette a tulajdonosok számára, akik értékelni fogják a hosszú élettartamát. A kenyérpirító „érdes felületű textúrát kapott, amely lehetővé teszi, hogy kecsesen öregedjen”, és születési dátumát az alumíniumba öntötték, hogy a tulajdonosok évről évre örömmel ünnepelhessék szolgálatát. Az Optimist még egy egyszerű pirítóspultot is mellékelt, hogy „amikor generációról generációra átadod a kenyérpirítót, a gyermekeid tudni fogják, hogy 55 613 kört élveztél már!”

Egy ilyen hosszú életű termék előállításának legnagyobb kihívása egy működőképes üzleti terv kidolgozása. Amióta a „tervezett elavulás” kifejezést a nagy gazdasági világválság idején megalkották, az Egyesült Államok és a világ gazdaságainak nagy része a meghatározott élettartamú termékek selejtezésére és cseréjére támaszkodik. Ahogy Giles Slade szerző megjegyzi a Made to Break című könyvében, a tervezett elavulás „az amerikai tudatosság mérföldkövévé” vált.

A világítástechnikai ipar azóta küzd ezzel a kérdéssel, amióta a hosszú élettartamú LED-izzót 2008-ban bevezették a lakossági piacra. JB MacKinnon New Yorkerben megjelent „A LED-es dilemma: Miért nincs olyan dolog, mint a 'tartósra tervezve'” című cikkében a válaszok eddig nem túl inspirálóak. Egyes vállalatok visszatérnek a tervezett elavuláshoz azáltal, hogy egyre olcsóbb, egyre rövidebb élettartamú izzókat gyártanak, míg mások kiszálltak a lakossági világítástechnikai üzletágból. MacKinnon például megjegyzi, hogy a General Electric „feloszlatta a GE Lightingot, hogy egy könnyen eladható, már meglévő céget – lényegében a villanykörte-részleget – hagyjon maga után, amelyet könnyű lett volna eladni”.

Bár még mindig vannak piacok az elavult világítástechnikai eszközök számára – nevezetesen az autóipar –, az iparág aktívan keres más módszereket a hosszú élettartam kifizetődővé tételére. A Phillipsnél például már folyamatban van egy elmozdulás a lámpák termékként való értékesítésétől a szolgáltatásként való értékesítés felé. Ez egy növekvő tendencia a Navigant Consulting nemrégiben megjelent „Kereskedelmi épületekben lévő világítási rendszerek harmadik fél általi kezelése: Globális piaci elemzés és előrejelzések” című jelentése szerint.

A vállalatok olyan intelligens technológiákat is szeretnének beépíteni, amelyek megkülönböztetik LED-termékeiket a többitől, és lehetőséget kínálnak a folyamatos fejlesztésekre. A kereskedelmi szektorban például a GE olyan utcai lámpákat fejleszt, amelyek riasztják a hatóságokat, valahányszor egy beépített érzékelő lövéseket észlel a környéken. Ami a lakossági piacot illeti, MacKinnon Philip Smallwoodot, a Szilícium-völgyben működő Strategies Unlimited LED- és világítástechnikai kutatási igazgatóját idézi: „A világítás a tökéletes közeg ahhoz, hogy más csatlakoztatható termékeket beillesszen a ház betöltésére, mert mindenhol fényt használ.”

A szabályozás a hosszú élettartamú termékeken alapuló üzleti modellek előtt is utat nyithat. Tim Cooper, a Nottingham Trent Egyetem formatervezési professzora és a „Longer-Lasting Products” (Hosszabb élettartamú termékek ) című könyv szerkesztője lehetséges megoldásokat lát az elavulást büntetni vagy a hosszú élettartamot jutalmazni kívánó kormányzati szabályozásokban. De ahogy Cooper is felismeri, a szabályozások követik a kultúrát, és az eldobható termékek kultúrája köztudottan lassan változik.

Moduláris kialakítás: Alkatrészek cseréje, nem termékek

A termék élettartamának meghosszabbításának egy másik módja a moduláris megközelítés alkalmazása, amely lehetővé teszi a tulajdonosok számára, hogy alkatrészeket cseréljenek anélkül, hogy az egész egységet ki kellene cserélni. Ez volt a második stratégia, amelyet az AoD a kenyérpirító újragondolására alkalmazott. A Pragmatist modellt moduláris pirítónyílásokkal tervezték, amelyek összeilleszthetők voltak, így bármilyen méretű kenyérpirítót lehetett készíteni, amelyet a vásárló kívánt. A moduláris kialakítás lehetővé tette a hibás pirítónyílás kioldását is, így a csere nem akadályozta a tulajdonost a pirítóskészítés folytatásában. Az AoD pedig úgy tervezte ezeket a modulokat, hogy „elég vékonyak legyenek ahhoz, hogy átférjenek egy postaládán, így a visszaküldési folyamat a lehető legegyszerűbb a fogyasztó számára”.

Az Ellen MacArthur Alapítvány a moduláris tervezés egy másik példáját emeli ki, ahol a teljesítmény sokkal kritikusabb. Megjegyezve, hogy a mentőautókat már néhány év után árverésen értékesítették, a DLL, az eszközalapú pénzügyi megoldások globális szolgáltatója vizsgálatot végzett, és megállapította, hogy az alvázalkatrészek, például a motor és a sebességváltó karbantartásának magas költségei késztették a tulajdonosokat a járművek visszaküldésére.

A mentőautó legértékesebb része, a nagy doboz, amelyben az összes orvosi felszerelést tárolták és a beteget szállították, általában jó állapotban volt. A DLL 20%-kal csökkentette az ügyfelek költségeit, és megduplázta a járművek élettartamát egy olyan betegellátó modul tervezésével, amely könnyen eltávolítható és újra felszerelhető egy új alvázra.

Szétszerelésre alkalmas kialakítás

A moduláris felépítés lehetővé teszi az egyéni szétszerelést, de kevéssé hasznos egy olyan vállalat számára, amely nagy mennyiségben kíván értéket kinyerni a termékekből. Harmadik kenyérpirítójuk tervezésekor az AoD tervezői egy olcsó kenyérpirító megalkotását tűzték ki célul, amelyet gyorsan és könnyen szétszerelhet az alkatrészek károsodása vagy az anyagok összekeverése nélkül. A megoldás egy olyan kenyérpirító volt, amelyet pattintós illesztésekkel szereltek össze, és amelyben apró pelletek voltak. Egy vákuumkamrába helyezve („egy olcsó tőkeeszköz”, mondja az AoD), a pelletek kitágulnak, felnyitják az összes illesztést, és szétszerelt terméket hagynak maguk után.

Az AoD stratégia hasonló az Active Disassembly using Smart Materials (ADSM) néven ismert koncepcióhoz, amelyet Joseph Chiodo, az Active Disassembly Research munkatársa dolgozott ki. Chiodo „memóriaanyagok” felhasználásával, amelyek egy bizonyos hőmérséklet eléréséig megtartják alakjukat (akár melegebb, akár hidegebb a normálisnál), csavarokat és más típusú csatlakozókat alkotott.

Miután a terméket felmelegítik vagy lehűtik a kívánt hőmérsékletre, az összes csavar elveszíti a menetét, és a termék szétesik anélkül, hogy az alkatrészek károsodása bekövetkezne. A hőmérséklet nem az egyetlen módja a változás kiváltásának. A kenyérpirítóhoz hasonlóan a nyomásváltozás is működhet, vagy a szétszerelést „mikrohullámú sütő, infravörös sugárzás, hang, számítógépes és robotvezérlés, elektromos áram vagy mágneses mezők” is kiválthatják az Active Disassembly weboldala szerint.

Műanyagok a körforgásos gazdaságért

A műanyag jelenti az egyik legnagyobb kihívást a körforgásos gazdaság számára. Mindenütt jelen van, kőolajból készül, és több száz évig tart lebomlani. A Világgazdasági Fórum 2016-os, „Az új műanyaggazdaság: A műanyagok jövőjének újragondolása” című jelentése szerint a műanyag csomagolás különösen aggasztó. „Egy rövid első felhasználási ciklus után a műanyag csomagolóanyag értékének 95%-a, azaz évi 80-120 milliárd dollár, elvész a gazdaság számára. A műanyag csomagolások elképesztő, 32%-a kerüli el a gyűjtőrendszereket, ami jelentős gazdasági költségeket generál.” Valójában a jelentés szerint „a műanyag csomagolás ilyen utólagos externáliáinak költsége, plusz a gyártásából származó üvegházhatású gázok kibocsátásával járó költségek, konzervatív becslések szerint évi 40 milliárd dollárra tehető – ez meghaladja a műanyag csomagolóipar teljes profitját.”

Az egyik oka annak, hogy a műanyag-újrahasznosítási arányok olyan alacsonyak, az, hogy gyakran két vagy több inkompatibilis anyagtípust kombinálnak az adott csomagoláshoz szükséges tulajdonságok elérése érdekében. Jeff Wooster, a Dow globális fenntarthatósági igazgatója szerint a fagyasztott élelmiszerektől a mosószer-kapszulákig mindenhez használt műanyag tasakok jó példát mutatnak erre.

Hagyományosan polietilén-tereftalátból (PET) készülnek, amelyet polietilén fóliára laminálnak. E két különböző műanyag használata a tasakoknak „szép fényes megjelenést és merevséget biztosít, amely lehetővé teszi, hogy álljanak a polcon” – mondja Wooster –, „és azt is, hogy nagy sebességgel fussanak a csomagológépeken”. Ez a tasakok újrahasznosítását is lehetetlenné teszi.

A probléma megoldására a Dow tudósai egy új csomagolási szerkezetet fejlesztettek ki, amely megfelel az összes terméktervezési specifikációnak, de nem PET-ből, hanem kétféle polietilénből készül. „Különböző, egymással kompatibilis polietiléntípusok kombinálásával” – magyarázza Wooster – a Dow egy álló tasakot alkotott, amely újrahasznosítható a szupermarketek kukáiban a műanyag bevásárlószatyrok mellett. Az innovatív anyag egyik első alkalmazása a hetedik generációs mosogatógép-kapszulák tasakjaként való felhasználása volt. Az újrahasznosított polietilén elsődleges felhasználási területei az új bevásárlószatyrok, amelyek megőrzik a termék eredeti értékének nagy részét, valamint a fa-műanyag kompozit fűrészáru, amely legalább 50 évig hatékonyan visszaadja a műanyag hasznos élettartamát.

Az álló tasak messze nem a Dow egyetlen hozzájárulása a körforgásos gazdasághoz. Egy másik, 2016 őszén bejelentett innováció egy polipropilén alapú olefin blokk kopolimerekből készült termék. A múltban a polipropilént és polietilént tartalmazó fogyasztás utáni hulladékáramok nehezen voltak újrahasznosíthatók. A Dow innovációja lehetővé teszi e két gyakran használt gyanta kombinálását számos termékben – beleértve a merev tartályokat és hordókat, háztartási tartályokat, ipari tartályokat, kajakokat és rugalmas csomagolóanyagokat –, amelyek mindegyike „újrahasznosítási lehetőségeket kínál az újrahasznosítók és a márkatulajdonosok számára” – állítja a vállalat.

Önmagukat követő termékek

Egy meglepően egyszerű ötlet még több olyan innovációt hajt végre, amely támogatja a körforgásos gazdaságot: a tulajdonunk nyomon követése. A digitális technológia, beleértve a „dolgok internetét”, lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy „intelligens eszközöket” tervezzenek, amelyek visszajelzést tudnak adni helyükről, elérhetőségükről és állapotukról. Az információk „big data” formájában történő csatornázásának, felhalmozásának és feldolgozásának képessége lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy idővel maximalizálják ezen eszközök értékét.

A Caterpillar például fedélzeti érzékelőket használ, amelyek a terepen figyelik berendezéseit, és prediktív diagnosztikával kombinálják, hogy meghosszabbítsák termékeik élettartamát. A technológia lehetővé teszi a vállalat számára, hogy a meghibásodás utáni javításról a meghibásodás előtti javításra térjen át, és a gép használati módja alapján javítsa a karbantartást – mindez állásidőt és költségeket takarít meg az ügyfeleknek.

Az IBM hasonló technológiát használt egy átfogó elemzőeszköz, az Újrafelhasználási Kiválasztási Eszköz (Reuse Selection Tool) fejlesztéséhez, amely segít a termékmenedzsereknek kiválasztani a termék következő optimális felhasználási módját. A prototípus fázisban lévő eszköz rengeteg részletes adatot gyűjt be – beleértve a berendezés modularitásával és újrafelhasználási potenciáljával, a szabályozásokkal, a piaci árral, az újragyártás költségével, valamint a kínálattal és a kereslettel kapcsolatos információkat –, lehetővé téve a termékmenedzser számára, hogy egységenként döntsön az újragyártásról, az újrahasznosításról vagy a selejtezésről. A cég a Watson rendszer által úttörő módon kidolgozott kognitív számítástechnika felhasználásának lehetőségét is vizsgálja az adatok értelmezésében.

Egy új, üzleti megosztási platform, a FLOOW2, egyszerűbb megközelítést alkalmaz. Az önmagukat nyomon követő intelligens eszközökre való támaszkodás helyett egy Craigslist-típusú piacteret hozott létre, ahol a vállalatok hirdethetik berendezéseiket és létesítményeiket, és bérbe adhatják azokat a megvásárlás helyett. Az ilyen közös fogyasztás már most is a megosztáson alapuló gazdaság motorja a fogyasztói szinten. A FLOOW2 innovációja az ötlet kiterjesztése az üzleti világra.

CO²-t használó termékek tervezése

A körforgásos gazdaság egyik fő célja, hogy megakadályozza a globális átlaghőmérséklet 2°C-kal való emelkedését az iparosodás előtti szinthez képest. A Nemzetközi Energiaügynökség szerint ennek a célnak az eléréséhez évi 1 billió dolláros beruházásra van szükség a megújuló energiaforrásokba és az energiahatékonyságba a következő 34 évben, ami a jelenlegi beruházási szint háromszorosát jelenti. „Ez nem fog megtörténni” – mondja Bernard David, az IGEL vezető munkatársa és a CO² Sciences, Inc. elnöke. Még a kilátásba helyezett összes tevékenység ellenére is a légkörben maradó szén-dioxid mennyisége a globális felmelegedés elfogadhatatlan növekedését jelenti.

A probléma egyik lehetséges megoldása a szén-dioxid-leválasztás és -tárolás (CCS), amely az üvegházhatású gázokat a föld alá temeti. Ez a stratégia azonban technikailag még nem megvalósítható. „A legtöbb jelenlegi CCS-technika gazdaságtalan, mivel túl sok energiát fogyaszt a szén-dioxid megkötéséhez, ezért még nem alkalmazták őket nagy léptékben” – áll a GreenBiz nemrégiben megjelent „Hét figyelendő vállalat a szén-dioxid-leválasztás és -tárolás területén” című cikkében.

A szintén Bernard David ötletgazdájaként megalkotott Globális CO² Kezdeményezés más megközelítést alkalmaz. Ahelyett, hogy a gázt egyszerűen romboló hulladékként eltemetnék, a kezdeményezés célja a globális gazdaság átalakítása új találmányok és beruházások révén, hogy a globális CO² akár 10%-át is hasznos, jövedelmező termékek előállítására használhassák fel nagy mennyiségben. A McKinsey & Co. piacfelmérése 25 potenciális terméket azonosított, amelyek egy olyan piacot képviselnek, amely 2030-ra elérheti az 1 billió dollárt. Ezen termékek mindegyike eltérő készültségi szinten van, amelyet a kezdeményezés egy kilencfokú skálán osztályoz. „Ahhoz, hogy érdemi hatást érjünk el” – mondja David –, „mindezeket a dolgokat el kell érni a 9-es szintre.”

A cement a legalacsonyabban lógó gyümölcs. Az egyik, már használatban lévő eljárás az iparág CO₂-kibocsátásának 70%-os csökkentését ígéri, mind a cementben lévő gáz megkötése, mind a kikeményedés során keletkező kibocsátások drámai csökkentése révén. Mivel a cementgyártás a CO₂ 7%-áért felelős, David szerint: „Potenciálisan ezzel az egyetlen iparággal évente 5%-kal csökkenthetjük a CO₂-kibocsátást.”

A 2016 januárjában indított kezdeményezés célja „egy teljes ökoszisztéma kiépítése a CO²-alapú termékek nagymértékű előállításához” – magyarázza David. Ez egy monumentális feladat, de 2017 októberében, kevesebb mint egy évvel a kezdete után, a kezdeményezés közzétette a „Szén-dioxid-leválasztási és -hasznosítási technológiák globális kereskedelmi potenciáljának ütemterve 2030-ig” című tervezetét. A teljes ütemtervet 2016 novemberében tették közzé a marokkói Marrakeshben, a Párizsi Megállapodás égisze alatt tartott konferencián.

Ahogy a kezdeményezés ütemterve is sugallja, a jövő útja lehetőségek tárháza. Kétségtelenül lesznek kátyúk és kerülőutak, ahogy a vállalatok a körforgásos gazdaságot szem előtt tartva újragondolják a terméktervezést. De a fent említett és más, még el sem képzelt tervezési stratégiáknak köszönhetően a körforgásos gazdaság felé vezető út erősen elindult.