Žiedinės Ekonomikos Projektavimas

Ką daryti su skrudintuvu, kai jo nebenorite? Iki šiol niekas apie tai negalvojo, kol skrudintuvas nebūdavo paruoštas metalo laužui. Šiandien žiedinės ekonomikos šalininkai teigia, kad geriausias laikas spręsti su gyvavimo ciklo pabaiga susijusias problemas yra tada, kai produktas yra pirmą kartą projektuojamas. Būtent tada jis turi didžiausią žiedinės ekonomikos potencialą. Jei jūsų skrudintuvo dizaineriai būtų galvoję apie jį ne kaip apie vienkartinį prietaisą, o kaip apie produktą, kurio vertę verta išsaugoti, jūsų pasirinkimo galimybės būtų gerokai didesnės.

Būtent tai ir padarė Londone įsikūrusios Dizaino agentūros (AoD) dizaineriai. Įgyvendindami projektą, kuriuo „buvo nagrinėjama elektros gaminių gyvavimo pabaiga ir kuriami alternatyvūs būdai, kaip kuo geriau išnaudoti juose esančią medžiagą“, „AoD“ dizaino komanda ėmėsi iššūkio permąstyti kuklų skrudintuvą. Jie pasiūlė tris skirtingus metodus, kurių kiekvienas, pasak bendrovės, „nuo pat pradžių įkūnija skirtingą žiedinės ekonomikos kūrimo strategiją“.

Ilgaamžiškumo projektavimas

„AoD“ pradėjo nuo planuoto senėjimo, kuris taip ilgai dominavo gaminių dizaine, atakos. Žinodama, kad aliuminis perdirbamas „neprarandant savo medžiagų savybių“ ir kad medžiaga greičiausiai išliks vertinga perdirbėjams artimiausioje ateityje, dizaino komanda stengėsi pagaminti visas pirmojo skrudintuvo, žinomo kaip „Optimist“, dalis iš aliuminio, „pradedant nuo 100 % perdirbtos medžiagos ir žinodama, kad pasibaigus jo gyvavimo ciklui, jį galima neribotai perdirbti į kitus gaminius“.

Siekdami maksimaliai padidinti gaminio ilgaamžiškumą, „AoD“ dizaineriai ieškojo konstrukcijos, „kuri būtų tokia paprasta, kad nebūtų ko sulūžti“. Galiausiai „Optimist“ turėjo labai mažai judančių dalių ir kaitinimo elementus – trumpiausiai tarnaujančius skrudintuvo komponentus – kuriuos buvo lengva nuimti ir pakeisti.

Dizaino komanda taip pat atsižvelgė į suvokiamą skrudintuvo vertę savininkams, kurie džiaugtųsi jo ilgaamžiškumu. Skrudintuvui buvo suteikta „šiurkšti paviršiaus tekstūra, leidžianti jam grakščiai senti“, o jo gimimo data buvo įlieta į aliuminį, kad savininkai galėtų mėgautis jo tarnavimo laiku metai iš metų. „Optimist“ netgi įmontavo paprastą skrebučių skaitiklį, kad „kai perduodate skrudintuvą iš kartos į kartą, jūsų vaikai žinos, kad mėgavotės 55 613 skrebučių!“

Didžiausias iššūkis kuriant tokį ilgaamžį produktą yra parengti veikiantį verslo planą. Nuo tada, kai Didžiosios depresijos metu buvo sugalvotas terminas „planuojamas senėjimas“, JAV ir didžioji dalis pasaulio ekonomikų rėmėsi produktų, turinčių apibrėžtą gyvavimo trukmę, utilizavimu ir pakeitimu. Kaip knygoje „Made to Break“ pažymi autorius Gilesas Slade'as, suplanuotas senėjimas tapo „amerikiečių sąmonės kertiniu akmeniu“.

Apšvietimo pramonė nagrinėja šį klausimą nuo 2008 m., kai gyvenamųjų patalpų rinkoje pirmą kartą pasirodė ilgaamžės LED lemputės. Pasak J. B. MacKinnono savo straipsnyje žurnale „New Yorker “ „LED dilema: kodėl nėra tokio dalyko kaip „sukurta ilgam tarnauti“, atsakymai iki šiol nebuvo įkvepiantys. Kai kurios įmonės grįžta prie suplanuoto senėjimo, kurdamos vis pigesnes lemputes su vis trumpesne tarnavimo trukme, o kitos pasitraukė iš gyvenamųjų patalpų apšvietimo verslo. Pavyzdžiui, 2015 m. spalį MacKinnonas pažymi, kad „General Electric“ „išskaidė GE Lighting, kad paliktų likutinę įmonę – iš esmės lempučių padalinį – kurią būtų lengva parduoti“.

Nors dar yra keletas rinkų, kuriose apšvietimo įrangai būdingas senėjimas – ypač automobilių sektoriuje – ši pramonė aktyviai ieško kitų būdų, kaip užtikrinti ilgaamžiškumą. Pavyzdžiui, „Phillips“ jau vyksta perėjimas nuo šviestuvų pardavimo kaip produkto prie apšvietimo pardavimo kaip paslaugos. Tai auganti tendencija, teigiama neseniai „Navigant Consulting“ paskelbtoje ataskaitoje „Trečiųjų šalių apšvietimo sistemų valdymas komerciniuose pastatuose: pasaulinė rinkos analizė ir prognozės“.

Įmonės taip pat siekia diegti išmaniąsias technologijas, kurios išskirtų jų LED gaminius iš kitų ir suteiktų galimybių nuolat juos atnaujinti. Pavyzdžiui, komercinėje srityje „GE“ kuria gatvių apšvietimą, kuris įspėja valdžios institucijas, kai įmontuotas jutiklis aptinka šūvius toje vietovėje. Kalbėdamas apie gyvenamųjų namų rinką, MacKinnonas cituoja Philipą Smallwoodą, Silicio slėnyje įsikūrusios „Strategies Unlimited“ LED ir apšvietimo tyrimų direktorių: „Apšvietimas yra puiki priemonė įterpti kitus ryšio produktus, kad užpildytumėte namus, nes šviesa naudojama visur.“

Reglamentavimas taip pat gali padėti atverti kelią verslo modeliams, pagrįstiems ilgaamžiais produktais. Timas Cooperis, Notingemo Trento universiteto dizaino profesorius ir knygos „Ilgiau tarnaujantys produktai “ redaktorius, galimus sprendimus mato vyriausybės reglamentuose, kurie baudžia už pasenimą arba skatina už ilgaamžiškumą. Tačiau, kaip pripažįsta Cooperis, reglamentai seka kultūrą, o atliekų išmetimo kultūra keičiasi labai lėtai.

Modulinis dizainas: keičiamos dalys, o ne gaminiai

Kitas būdas prailginti gaminio tarnavimo laiką – naudoti modulinį požiūrį, leidžiantį savininkams keisti dalis nekeičiant viso įrenginio. Tai buvo antroji „AoD“ strategija, kuria ji permąstė skrudintuvą. „Pragmatist“ modelis buvo sukurtas su modulinėmis skrudintuvo angomis, kurias buvo galima sujungti, kad klientas galėtų pagaminti bet kokio dydžio skrudintuvą. Modulinė konstrukcija taip pat leido atkabinti sugedusią skrudintuvo angą, kad ją būtų galima pakeisti netrukdant savininkui toliau kepti skrebučių. Be to, „AoD“ suprojektavo šiuos modulius taip, kad jie būtų „pakankamai ploni, kad tilptų per pašto dėžutę, todėl grąžinimo procesas vartotojui būtų kuo paprastesnis“.

Ellen MacArthur fondas pateikia dar vieną modulinio dizaino pavyzdį, kur našumas yra daug svarbesnis. Pastebėjusi, kad greitosios pagalbos automobiliai buvo parduodami aukcione vos po kelerių metų, pasaulinė turtu pagrįstų finansinių sprendimų teikėja DLL atliko tyrimą ir nustatė, kad savininkus transporto priemones grąžinti paskatino didelės važiuoklės komponentų, tokių kaip variklis ir pavarų dėžė, priežiūros išlaidos.

Vertingiausia greitosios pagalbos automobilio dalis – didelė dėžė, kurioje buvo laikoma visa medicininė įranga ir pacientas – paprastai buvo geros būklės. DLL sumažino klientų išlaidas 20 % ir padvigubino transporto priemonių naudingo tarnavimo laiką, suprojektavusi pacientų priežiūros modulį, kurį būtų galima lengvai nuimti ir vėl sumontuoti ant naujos važiuoklės.

Išardymo projektavimas

Modulinė konstrukcija leidžia individualiai išardyti gaminį, tačiau tai mažai naudinga įmonei, siekiančiai išgauti vertę iš didelių kiekių produktų. Kurdami trečiąjį skrudintuvo dizainą, AoD dizaineriai siekė sukurti nebrangų skrudintuvą, kurį būtų galima greitai ir lengvai išardyti nesugadinant sudedamųjų dalių ir nesumaišant jų medžiagų. Sprendimas buvo skrudintuvas, surinktas naudojant užspaudžiamas jungtis su mažomis granulėmis. Įdėtos į vakuuminę kamerą („pigus kapitalinis įrenginys“, – teigia AoD), granulės išsiplečia, atidaro visas jungtis ir palieka išardytą gaminį.

AoD strategija panaši į aktyvaus išardymo naudojant išmaniąsias medžiagas (ADSM) koncepciją, kurią sukūrė Josephas Chiodo iš „Active Disassembly Research“. Naudodamas „atminties medžiagas“, kurios išlaiko formą, kol pasiekia suveikimo temperatūrą (aukštesnę arba žemesnę nei įprastai), Chiodo sukūrė varžtus ir kitokias jungtis.

Kai gaminys įkaitinamas arba atvėsinamas iki nustatytos temperatūros, visi varžtai atlaisvina sriegius ir gaminys subyrėja nepažeidžiant sudedamųjų dalių. Temperatūra nėra vienintelė priežastis, sukelianti šį pokytį. Kaip ir skrudintuvo atveju, gali suveikti slėgio pokytis, o išardymą gali sukelti „mikrobangų krosnelė, infraraudonieji spinduliai, garsas, kompiuterio ir roboto valdymas, elektros srovė arba magnetiniai laukai“, teigiama „Active Disassembly“ svetainėje.

Plastikas žiedinei ekonomikai

Plastikas kelia vieną didžiausių iššūkių žiedinei ekonomikai. Jis yra visur esantis, pagamintas iš naftos ir suyra per šimtus metų. Remiantis 2016 m. Pasaulio ekonomikos forumo ataskaita „Naujoji plastikų ekonomika: permąstant plastikų ateitį“, plastikinės pakuotės kelia ypatingą susirūpinimą. „Po trumpo pirmojo naudojimo ciklo ekonomika praranda 95 % plastikinių pakuočių medžiagų vertės, arba 80–120 mlrd. USD per metus. Stulbinantys 32 % plastikinių pakuočių nepatenka į surinkimo sistemas, todėl patiriamos didelės ekonominės išlaidos.“ Iš tikrųjų, ataskaitoje teigiama, kad „tokių plastikinių pakuočių po naudojimo patiriamų išorinių pasekmių kaina, pridėjus išlaidas, susijusias su šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimu dėl jų gamybos, konservatyviai vertinama 40 mlrd. USD per metus, o tai viršija bendrą plastikinių pakuočių pramonės pelną.“

Viena iš priežasčių, kodėl plastiko perdirbimo rodikliai tokie maži, yra ta, kad norint pasiekti konkrečiai pakuotei reikalingas savybes, dažnai sujungiamos dvi ar daugiau nesuderinamų medžiagų rūšių. Pasak Jeffo Woosterio, „Dow“ pasaulinio tvarumo direktoriaus, geras pavyzdys yra plastikiniai maišeliai, naudojami viskam – nuo ​​šaldytų maisto produktų iki skalbimo miltelių kapsulių.

Tradiciškai jie gaminami iš polietileno tereftalato (PET), laminuoto polietileno plėvele. Naudojant šiuos du skirtingus plastikus, maišeliai įgauna „gražų blizgesį ir standumą, kuris leidžia jiems stovėti lentynoje“, – sako Wooster, – ir „galimybę veikti dideliu greičiu pakavimo mašinose“. Dėl to maišelių taip pat neįmanoma perdirbti.

Norėdami išspręsti šią problemą, „Dow“ mokslininkai sukūrė naują pakuotės struktūrą, kuri atitinka visas produkto dizaino specifikacijas, tačiau yra pagaminta ne iš PET, o iš dviejų tipų polietileno. „Suderindami skirtingus tarpusavyje suderinamus polietileno tipus“, – aiškina Wooster, „Dow“ sukūrė pastatomą maišelį, kurį galima perdirbti prekybos centrų šiukšliadėžėse kartu su plastikiniais pirkinių maišeliais. Vienas pirmųjų šios novatoriškos medžiagos pritaikymo atvejų buvo „Septintosios kartos“ indaplovių kapsulių maišelis. Pagrindiniai perdirbto polietileno panaudojimo būdai yra nauji pirkinių maišeliai, kurie išlaiko didelę dalį pradinės produkto vertės, ir medienos ir plastiko kompozito mediena, kuri efektyviai grąžina plastiką į tinkamą naudoti vietą mažiausiai 50 metų.

Pastovios pakuotės toli gražu nėra vienintelis „Dow“ indėlis į žiedinę ekonomiką. Kita inovacija, paskelbta 2016 m. rudenį, yra produktas, pagamintas iš polipropileno pagrindu pagamintų olefino blokinių kopolimerų. Anksčiau buvo sunku perdirbti panaudotas atliekas, kuriose buvo polipropileno ir polietileno. „Dow“ inovacija leidžia sujungti šias dvi dažniausiai naudojamas dervas į daugybę produktų, įskaitant standžius konteinerius ir statines, buitinius konteinerius, pramonines talpyklas, kajakus ir lanksčias pakuotes, kurios, anot bendrovės, „suteikia perdirbimo galimybių perdirbėjams ir prekės ženklų savininkams“.

Produktai, kurie seka save

Stebėtinai paprasta idėja skatina dar daugiau inovacijų, kurios palaiko žiedinę ekonomiką: stebėti, ką turite. Skaitmeninės technologijos, įskaitant „daiktų internetą“, leidžia įmonėms kurti „išmaniuosius išteklius“, kurie gali pranešti apie savo vietą, prieinamumą ir būklę. Galimybė nukreipti, kaupti ir apdoroti šią informaciją kaip „didelius duomenis“ leidžia įmonėms laikui bėgant maksimaliai padidinti šio turto vertę.

Pavyzdžiui, „Caterpillar“ naudoja įmontuotus jutiklius, kurie stebi jos įrangą lauke, kartu su nuspėjamąja diagnostika, kad prailgintų savo gaminių tarnavimo laiką. Ši technologija leidžia įmonei pereiti nuo remonto po gedimo prie remonto prieš gedimą ir pagerinti techninę priežiūrą atsižvelgiant į tai, kaip mašina naudojama – visa tai taupo klientų prastovas ir išlaidas.

IBM panaudojo panašią technologiją kurdama išsamų analizės įrankį, vadinamą pakartotinio naudojimo pasirinkimo įrankiu (angl. Reuse Selection Tool), kuris padeda produktų vadovams pasirinkti kitą optimalų produkto panaudojimo būdą. Dabar, kai kuriamas prototipas, įrankis apdoroja daugybę išsamių duomenų, įskaitant informaciją apie įrangos moduliškumą ir pakartotinio naudojimo potencialą, reglamentus, rinkos kainą, pakartotinio gamybos sąnaudas, pasiūlą ir paklausą, – tai leidžia produktų vadovui nuspręsti, ar produktą perdirbti, perdirbti ar atiduoti į metalo laužą, atsižvelgiant į vienetą. Taip pat nagrinėjama galimybė naudoti kognityvinius skaičiavimus, kuriuos pirmoji sukūrė „Watson“ sistema, siekiant padėti interpretuoti duomenis.

Nauja verslo dalijimosi platforma „FLOOW2“ taiko paprastesnį požiūrį. Užuot pasikliovusi išmaniaisiais ištekliais, kurie patys save stebi, ji sukūrė „Craigslist“ tipo prekyvietę, kurioje įmonės gali reklamuoti įrangą ir patalpas bei jas nuomoti, o ne pirkti. Toks bendradarbiavimu grįstas vartojimas jau skatina dalijimosi ekonomiką vartotojų lygmeniu. „FLOOW2“ inovacija – išplėsti šią idėją į verslo pasaulį.

CO² naudojančių gaminių projektavimas

Vienas iš pagrindinių žiedinės ekonomikos tikslų – neleisti vidutinei pasaulio temperatūrai pakilti 2 °C, palyginti su ikipramoniniu lygiu. Pasak Tarptautinės energetikos agentūros, norint pasiekti šį tikslą, reikės investuoti į atsinaujinančiąją energiją ir energijos vartojimo efektyvumą po 1 trilijoną dolerių per metus ateinančius 34 metus, tai yra tris kartus daugiau nei dabartinis investicijų lygis. „Tai nevyksta“, – sako Bernardas Davidas, IGEL vyresnysis mokslinis bendradarbis ir „CO² Sciences, Inc.“ pirmininkas. Net ir vykdant visą numatomą veiklą, atmosferoje išliekantis anglies dioksido kiekis reikš nepriimtiną pasaulinio atšilimo padidėjimą.

Vienas iš galimų šios problemos sprendimų yra anglies dioksido surinkimas ir saugojimas (CCS), kai šiltnamio efektą sukeliančios dujos užkasamos po žeme. Tačiau ši strategija dar nėra techniškai įmanoma. „Dauguma dabartinių CCS metodų yra neekonomiški, nes sunaudoja per daug energijos anglies dioksido saugojimui, todėl jie dar nėra plačiai diegiami“, – rašoma neseniai „GreenBiz“ paskelbtame straipsnyje „Septynios įmonės, į kurias reikia atkreipti dėmesį anglies dioksido surinkimo ir saugojimo srityje“.

Pasaulinė CO² iniciatyva, taip pat Bernardo Davido sumanymas, taiko kitokį požiūrį. Užuot tiesiog užkasus dujas kaip žalingą atliekas, iniciatyva siekia transformuoti pasaulio ekonomiką pasitelkiant naujus išradimus ir investicijas, kad būtų galima panaudoti iki 10 % pasaulinio CO² kiekio naudingiems ir pelningiems produktams gaminti dideliu mastu. „McKinsey & Co.“ atliktame rinkos vertinime buvo nustatyti 25 potencialūs produktai, atstovaujantys rinkai, kuri iki 2030 m. galėtų pasiekti 1 trilijoną dolerių. Kiekvienas iš šių produktų yra skirtingame parengties lygyje, kurį iniciatyva vertina devynių balų skalėje. „Norint turėti reikšmingą poveikį, – sako Davidas, – reikia visus šiuos dalykus pasiekti 9 lygiu.“

Cementas yra lengviausiai pasiekiamas produktas. Vienas jau naudojamas procesas žada sumažinti pramonės CO² išmetimą 70 %, tiek surinkdamas cemente esančias dujas, tiek smarkiai sumažindamas išmetamų teršalų kiekį kietėjimo metu. Kadangi cemento gamyba sudaro 7 % CO², Davidas teigia: „Potencialiai su šia pramone galime sumažinti CO² išmetimą 5 % per metus.“

Iniciatyva, pradėta 2016 m. sausio mėn., siekia sukurti „visą ekosistemą, skirtą didelio masto CO² pagrindu pagamintiems produktams kurti“, – aiškina Davidas. Tai monumentali užduotis, tačiau 2017 m. spalį, praėjus mažiau nei metams nuo jos pradžios, iniciatyvos vykdytojai paskelbė „Anglies dioksido surinkimo ir panaudojimo technologijų pasaulinio komercializavimo potencialo iki 2030 m. plano“ projektą. Išsamus planas buvo paskelbtas 2016 m. lapkritį Marakeše, Maroke, vykusioje šalių konferencijoje, skirtoje Paryžiaus susitarimo dėl klimato kaitos įgyvendinimui skatinti.

Kaip rodo iniciatyvos veiksmų planas, kelias į priekį grįstas galimybėmis. Be jokios abejonės, bus duobių ir nukrypimų nuo kelio, nes įmonės permąsto gaminių dizainą atsižvelgdamos į žiedinę ekonomiką. Tačiau dėl minėtų ir kitų dar neįsivaizduotų dizaino strategijų kelionė žiedinės ekonomikos link prasidėjo tvirtai.